分子生态学方法对油藏细菌群落结构分析的比较

目前对油藏细菌群落结构分析方法繁多,为得到准确全面的群落分析结果,必须选取合适的方法。群落分析方法的优劣进行比较分析,选取从新疆陆梁油田注水井筛出的11株单菌,测定其16srDNA序列,制成包含7个菌属、9个菌种的混合菌液。应用基于PCR扩增的三种分子生态技术DGGE、T-RFLP、建立16SrDNA文库比较和分析了混合菌液细菌多样性。使用PCR-DGGE方法时发现,DGGE方法可灵敏地检测到序列1 bp的变化,能将不同菌株分开,但该方法经过切胶测序后的的目标序列较短,信息量不大且有时有一定误差,较适合用于定性对比;而用于菌群结构的分析时应结合其他方法。T-RFLP法可区分大部分菌属,但数据库不够完整,不能确定细菌群落组成;因此也不适合单独用在细菌群落检测中,可用作多个样品种群多样性的对比或结合其他方法对样品进行系统透彻解析。建立16srDNA克隆文库法成功鉴定到7个菌属8个菌种16SrDNA序列,更适用于油藏细菌群落结构的分析。     

官厅水库水体及底泥中硝化功能细菌的群落多样性研究

为了探讨水生生态系统中生物脱氮的硝化功能菌群(氨氮氧化细菌和亚硝酸氮氧化细菌)在水体和底泥样品中群落多样性的差异,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对官厅水库的水体和底泥微生物群落进行了检测.结果表明:不同采样点的水体中进行硝化微生物优势菌群相似,底泥中进行硝化微生物优势菌群也类似,但水层和底泥中的优势硝化菌群相比有明显差异,环境变化导致群落结构发生了演替.多样性分析显示:氨氮氧化细菌在水层和表层底泥样品的多样性水平差异不大,而亚硝酸氮氧化细菌在底泥中的多样性与水层相比明显降低,表明对外界供氧量响应显著.     

SBR系统驯化过程的微生物群落结构变化

采用三角瓶摇床振荡培养,模拟序列间歇式活性污泥法(SBR)处理经微电解预作用后的皮革废水,考察驯化过程中微生物群落结构的变化情况.提取驯化过程中4个不同阶段混合菌群总DNA,采用降落式聚合酶链式反应和变性梯度凝胶电泳技术,对细菌16S rDNA V3区进行扩增和产物分离,并比较驯化过程中的微生物群落结构.结果表明,微生物群落结构和种群数量在驯化过程中存在明显的演替过程,不同微生物种群通过协同和竞争作用,最终形成一种具有新功能,性质稳定的群落结构.     

大庆油田聚驱后油藏细菌群落演替规律研究

应用分子生态学方法,研究了大庆油田聚驱后油藏微生物调剖过程中细菌群落结构变化规律。从大庆油田聚驱油藏样品中提取总DNA,扩增其16S rDNA片段,PCR-DGGE实验,通过切胶测序分析研究了细菌群落结构演替规律。微生物调剖试验结果显示,日产液下降3吨,日产油量提高11吨,含水量下降4吨。PCR-DGGE结果显示,北-2-4-P49主要的优势种群为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、不动杆菌属(Acinetobacter sp.)、梭菌属(Clostridia bacterium)、热微菌属(Thermomicrobium sp.)、厚壁菌属(Firmicutes bacterium)和一些未知菌属。细菌多样性丰富,群落结构变化较大。对微生物调剖前后细菌群落结构的研究可以为微生物采油过程提供技术指导和实际参考。     

垃圾渗滤液处理系统中微生物群落结构变化研究

采用基于PCR的变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE) 和 real-time PCR 方法, 分析了深圳市某垃圾渗滤液处理系统中总细菌和硝化细菌的生物量及群落结构变化, 探究生物量与水质变化间的关系及环境因素对微生物群落结构的影响。结果表明, 该垃圾渗滤液处理系统具有很好的氨氮和总有机碳(TOC) 去除效果, 总去除率分别为 99.9% 和 91.4% 。在垃圾渗滤液处理系统中, 总细菌、氨氧化菌(AOB) 、亚硝酸盐氧化菌(NOB) 的生物量与 TOC 及氨氮浓度没有显著相关性(p > 0. 05); 溶解氧不影响AOB 生物量, 但明显影响NOB 生物量。微生物群落结构及多维尺度(DMS) 分析表明:在该废水处理系统中, DO浓度对总细菌和 NOB 微生物群落结构有重要影响; 而氨氮浓度是影响 AOB 群落结构的关键因素。     

中国东北条子河中微生物群落变化与锌砷污染的关系研究

研究目的：通过研究河流微生物与污染物的互作关系,为河流污染治理等相关研究提供新途径。创新要点：研究选择的目标河流是报道较少的辽河二级支流,该研究对于了解支流污染特别是东北地区河流污染有重要的意义。将分子生态学技术应用于分析不同污染程度的河流底泥微生物变化,建立微生物种群变化和污染物的互作关系。研究方法：选取沿条子河的8个代表性区段,分析河水和底泥中重金属和污染物的变化情况。通过变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术分析不同河流区段内真核和原核微生物种群变化,解析河流中污染物对底泥微生物的影响,建立微生物种群变化和重金属污染的互作关系。重要结论：重金属污染物的存在能抑制底泥中微生物生长,仅少量具有较强抗性的微生物存活（见图4）;有机污染物的增加使对重金属有较强抗性的Limnodrilus hoffmeisteri 大量繁殖（见图2~4）,从而大量消耗溶解氧,导致好氧微生物死亡和河水自净能力退化,最终引起水质恶化。由此可见,微生物对环境污染物的变化有很敏感的响应,通过对环境中微生物的监测有助于进一步分析环境污染的变化。     

石化废水处理系统微生物群落结构PCR-DGGE分析

为提高石油化工污水厂厌氧--好氧(A/O)工艺净化效能,应用聚合酶链式反应一变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)与常规技术相结合的方法分析了石化废水处理系统生化池中微生物群落结构变化与污染负荷和主要污染物降解效果变化的关系.结果表明:在每天2次,连续6天的监测中,待处理废水中COD负荷在424.92 mg/L和559.10 mg/L之间波动,NH3-N在63.60 mg/L和100.87 mg/L之间变化;工艺对COD和NH3-N的去除率较低,分别为69.42%和31.2%.且生化池各段对COD和NH3-N的去除率变化并非呈单一递减趋势,这与微生态细菌种类随污水浓度的变化呈非单一的递减趋势相一致;PCR-DGGE图谱中各处理单元的细菌条带数量变化很大,相似性系数最高为36.11%,最低为6.25%,微生物群落结构相似性很低.     

青海柯柯盐湖、茶卡盐湖细菌富集培养后DGGE带谱比较

分别将采自青海柯柯盐湖和茶卡盐湖的土样、泥样富集培养后,提取DNA,用细菌通用引物扩增得到含16SrDNA的V9高变区的DNA片断,进行DGGE(变性梯度凝胶电泳)分析.结果表明这2个相邻的盐湖中细菌多样性差异较大,同一盐湖中土样和泥样的细菌多样性也有较大的差异而且泥样中的多样性较土样的稍丰富些.     

胜利油田水驱油藏内源微生物群落结构及分布规律

根据胜利油田的油藏特点,在温度(55 ～ 91℃)、矿化度(3 000～20 000 mg/L)及渗透率((207～6900) ×10-3 μm2)等油藏条件下,利用16S rDNA克隆测序技术研究了10个水驱油藏的内源微生物种群及分布规律.结果显示,油藏内源微生物由种类丰富的细菌和古菌组成.其中,细菌以变形杆菌门为主(其中Gammaproteobacteria数量占总菌数的41.4％,Betaproteobacteria数量占总菌数的25.0％),共计114个属;另外,古菌共计14个属.整体上涵盖了烃降解、产生物表面活性物质、产甲烷等多种驱油功能微生物,其中,石油烃降解菌Achromobacter、Arcobacter几乎分布于所有研究区块.群落结构受到油藏温度、矿化度、渗透率、水驱时间等因素的影响.较高温度的油藏中古菌种类以及细菌中Thermus、Thermincola、Thermanaeromonas等嗜热菌含量均显著提升.其中:90℃油藏的嗜热细菌数量占总菌数的23％,并出现了极端嗜热古菌Geoglobus;矿化度10 000 mg/L以上的区块,耐盐菌数量占总菌数的30％左右,约为该矿化度以下油藏的2倍,而较高矿化度下的严格厌氧、反硝化等代谢形式未形成优势;油藏渗透率提高和水驱时间的延长会显著提高微生物多样性,种属数量增幅可达1倍以上.以上结果表明:研究的各水驱油藏普遍具有实施内源微生物驱油的生物基础;不同的油藏环境导致微生物群落结构存在明显差异,微生物驱油的激活配方及注入工艺需进行针对性的设计和优化.     

天津地区不同土地利用方式对土壤微生物群落的影响

实验通过基于现代分子生物方法的变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术比较分析了天津地区农业和工业两种类型用地土壤中微生物多样性及群落结构动态.结果表明:工业用地土壤中微生物Shannon-Weaver多样性(p0.05)和均匀度(p=0.005)低于农业用地,在外源物质的输入和生态系统的耗散结构作用下,工业污染用地土壤表现出较高的微生物相对含量和群落组织能力,促进了特异优势菌形成,通过微生物资源管理可以将其应用于生态污染修复.同时,研究也发现土壤中真菌(41.7%±5.9%)的群落动态要高于细菌(32.7%±3.1%)(p0.01),这表明真菌在评价土壤质量状况时更具潜力.     

低渗透油藏多段塞微生物驱开发指标预测

油藏条件不同,微生物驱油体系的提高采收率能力和油藏适应性也有所差别,需要合理的注入参数对开发指标进行预测。通过模拟不同注入方式微生物驱油实验优化注入参数,在实验基础上综合运用前缘推进理论和经验回归方法,考虑微生物降低原油黏度以及影响油水相对渗透率等客观因素,建立一种将油井产能和含水变化规律结合的预测模型来预测微生物驱开发指标。微生物驱油实验表明,多段塞微生物驱较单一段塞微生物驱采收率可提高9.24%,见水时间能延长40.10%~40.14%,无水采收率提高18.44%;用该模型能较准确地预测微生物吞吐开井后的产油量、增油量、产液量和含水率,单井预测误差小于10%,区块总体产液量和产油量预测误差均小于3%,含水率仅为0.25%。矿场试验采用五级段塞交替注入调剖用微生物与驱油用微生物,试验区含水上升率由8.1%下降至-4.3%,综合递减率由13.3%下降到4.4%,控水稳油效果明显。     

稠油油藏化学驱采收率的影响因素

采用烷基聚氧丙烯醚硫酸盐和羧基甜菜碱两类两性表面活性剂与碱复配构建具有不同界面张力特点的驱油体系,通过驱油试验评价不同体系对桩西稠油采收率的影响,采用微观驱替试验研究不同体系提高采收率的机制。结果表明:界面张力与采收率没有明显的对应关系;碱通过维持油、水、固三相接触点亲油性和降低油水界面张力,减弱驱替介质沿油与岩石之间的渗入,增强驱替介质从原油中心的突进和分散,提高驱替压力和波及体积;相比于碱和原油反应产生的表面活性剂,外加的表面活性剂亲水性较强,会增强固体表面的亲水性,导致驱油剂沿孔隙壁面突进;表面活性剂-碱体系与原油形成的细分散水包油型乳状液加剧了驱油剂的窜进,不利于提高波及系数;对于稠油油藏,化学驱体系的波及系数是提高采收率的关键因素。     

聚合物驱后砂岩储层岩石物理特征变化机制

通过样品测定、毛管压力和动静态井资料分析,对胜利油田注聚区的聚合物溶液电性特征、储层内部结构变化和注聚后的储层变化机制进行研究.结果表明:随着聚合物质量浓度的增加,混合溶液电阻率具有下降的趋势,下降幅度受聚合物溶液配制方式的影响;聚合物溶液的携带作用使聚驱前后储层表现为物性参数值变大、孔隙结构变好,见聚后由于聚合物滞留作用使孔隙结构变差,滞留聚合物质量浓度越大,孔隙结构越差;清水配制清水注入方式的聚合物驱替过程电阻率曲线呈斜躺"S"型,清水配制污水注入方式的聚合物驱替过程电阻率呈下降的趋势.     

麦草亚铵法黑液超滤前后的物化性能

采用超滤法对麦草亚铵法制浆黑液进行处理,并对处理前后的黑液进行物化性能的对比研究;采用凝胶色谱法对黑液和截留液中的木质素分子质量及其分布进行分析.结果表明:超滤纯化了黑液,使其中的木质素含量提高17.42%,灰分减少18.22%;透过液的木质素分子质量主要集中在小于4950的部分(占82.86%);截留液的木质素分子质量小于4950部分的比例下降了17.33%,高分子质量部分比例增加;截留液中的主要官能团--磺酸基、羧基和酚羟基的含量均比黑液中的高;截留液的表面张力较原液下降了2.2mN/m;净浆流动度提高了45.7%.通过超滤可有限增强黑液的应用性能.     

头孢菌渣理化性质研究

以制药厂发酵头孢菌素C的菌渣为研究对象,利用元素分析仪,原子吸收光谱仪,微机制冷量热仪,傅立叶变换红外光谱仪等对头孢菌素菌渣进行分析.分析结果表明,头孢菌渣中元素以C,O较高,质量分数分别达到50%和25%以上,Cu、Cr、Cd等重金属百分含量均较低;傅里叶红外分析显示,菌渣中主要官能团为O—H和C—C,是蛋白质、纤维素等有机物质的特征官能团;头孢菌素菌渣的高位热值为8.77 MJ/kg.     

抗生素菌渣理化特性

以制药厂发酵土霉素、青霉素菌渣为研究对象,利用元素分析仪、原子吸收分光光度计、高效液相色谱仪以及差热-热重分析仪、氧弹热量计和傅里叶红外光谱仪分别对2种菌渣的理化特性进行分析。分析结果表明:菌渣中C,O元素含量较高,质量分数分别达到40%和30%以上,无机成分、重金属含量及多环芳烃含量均较低;菌渣中主要官能团为O—H和C—C,为蛋白质、纤维素等有机物质的特征官能团;菌渣的热解过程可分为3个阶段,第二阶段是热解的主要阶段,为挥发分的析出阶段,另外,土霉素菌渣和青霉素菌渣的热值分别为16.894MJ/kg和17.641MJ/kg。     

水驱油藏微生物群落结构及影响因素

中国主力油田多已进入开采中后期,其开采难度进一步增大,微生物采油技术具有成本低、效益高、绿色环保等优点,在剩余油进一步提高采收率中具有广泛的应用前景。由于对油藏微生物群落结构认识不足、激活剂配方筛选周期长等问题,限制了微生物驱油技术的现场推广应用。通过分析油藏中群落结构差异及环境因子与优势菌种间的相互作用关系,为定向激活油藏微生物提供基础数据及理论指导。通过物种组成分析、物种多样性分析、主坐标分析(principal coordinate analysis, PCoA)以及冗余分析方法对油藏高通量测序数据进行分析,结果表明A油田注水井和生产井间的物种组成差异较大,L油田的注水井和生产井间的物种组成差异不明显;在物种丰度、物种均度以及物种多样性上,A油田和L油田均表现出差异不明显情况;但在基于属水平的注水井和生产井间的物种相似性上,A油田表现出较低的相似性,而L油田则表现出较高的相似性;环境因子分析中,L油田中的微生物群落与含盐量相关性显著,而A油田中的微生物群落组成则与温度、pH和SO₄^2-浓度显著相关。     

蚯蚓粪中微生物群落特征分析

宏基因组学技术是研究特定环境微生物的重要手段之一.笔者利用ITS和16S rRNA高通量测序技术,对蚯蚓粪中真菌和细菌群落结构特征进行系统分析.结果发现,207 331序列共获得11 951 OTUs,细菌和真菌分别为10 218,1 733 OTUs.细菌群落检测到34个菌门,优势菌门为变性菌门,其次为拟杆菌门、酸杆菌门、放线菌门和浮霉菌门.优势菌目为浮霉状菌目、根瘤菌目和噬纤维菌目.真菌群落检测到9个门,优势门为罗兹菌门和子囊菌门,优势目为粪壳菌目.在属水平上检测到大量的有益生防真菌和生防细菌.该研究结果为进一步开发利用蚯蚓粪微生物资源、探索其在植物土传病害生物防治方面的作用提供理论基础.     

砂岩油藏水驱调整后采收率预测方法研究

目前水驱采收率大多是通过水驱特征曲线来得到,因其操作简便易行且可靠性高,在国内外得到了广泛的应用。但是将其应用于预测油田开发中后期实施调整作业后水驱采收率却存在一定的问题,预测结果往往偏高。为此,需要一种新的方法来确定调整阶段水驱采收率大小。提出了一种新的方法,主要针对于应用井网加密和扩边调整措施的油田,采用分别对调整井和老井的生产数据拟合水驱特征曲线,得到调整井和老井各自计算的可采地质储量;然后相加得到油田的采收率。该方法通过采用数值模拟技术得到了有效验证,预测精度明显优于常规水驱曲线方法。最后将该方法用于海上M油田,预测得到的水驱采收率能较好符合油田的开发认识。     

特低渗油藏水驱剩余可动油分布特征实验研究

为了深入研究特低渗油藏水驱剩余可动油特征,结合核磁共振、常规压汞、油驱水和水驱油等实验技术对特低渗储层岩心进行了剩余可动油实验。结果表明,其T2截止值平均为34 ms,剩余油饱和度平均61.0%,可动油饱和度平均为61.72%,驱油效率平均为38.82%,剩余可动油平均为22.9%,剩余可动油较多。结合压汞实验结果,利用多元回归的方法建立了核磁共振T2谱与压汞孔隙分布的转换关系,分析了剩余可动油的微观分布特征。分析结果表明,剩余可动油主要分布在2.2~10.0μm的大孔隙中,剩余油中还有37.54%可以采出,特低渗透油藏水驱后还有较大的挖掘潜力。