微生物與能源開(kāi)發(fā)——微生物與石油開(kāi)采1

   
   石油常存在于地下的地質(zhì)沉積巖層中，是一種復雜的烴類(lèi)混合物。這些烴類(lèi)可能以氣態(tài)、液態(tài)或瀝青質(zhì)固態(tài)存在。氣態(tài)烴常伴隨液態(tài)烴存在。氣態(tài)烴一般是從甲烷到丁烷的小分子飽和烴混合物。液態(tài)烴俗稱(chēng)原油，含有上千種化合物。原油和天然氣存在于地下沉積巖層中，形成貯油巖層。人們通過(guò)多種方法發(fā)現油田，開(kāi)采油田，為人類(lèi)提供重要的能源。在發(fā)現開(kāi)采油田的過(guò)程中，微生物越來(lái)越起著(zhù)重要的作用。 
（一）微生物在石油開(kāi)采中的作用 
1、微生物參與石油的形成 
   石油等許多燃料是在多種微生物長(cháng)期直接作用下形成的。沒(méi)有眾多微生物的改造、分解作用，古代的生物遺體不可能變成今天巨量的化石能源。 
2、微生物用于勘探石油 
   常規石油勘探是采取地球物理法和地球化學(xué)法等方法進(jìn)行。由于地球地層結構的復雜性常常對石油勘探的結果產(chǎn)生質(zhì)疑。為了提高勘探的準確性，在傳統方法的基礎上，引入了微生物勘探石油的新技術(shù)，日益受到人們的重視，并取得良好的效果。人們發(fā)現油區底土中的重烴含量與季節變化有很大的聯(lián)系，而季節變化的起因與微生物活動(dòng)密切相關(guān)。在底土中存在著(zhù)能利用氣態(tài)烴為碳源的微生物，這些微生物在土壤中的含量和在底土中的烴濃度存在某種對應的關(guān)系，因此可用這些微生物作為勘探地下油氣田的指標菌。隨著(zhù)微生物培養技術(shù)和測定方法的不斷改進(jìn)，微生物勘探石油技術(shù)得到迅速發(fā)展，準確率不斷提高，在實(shí)踐中得到很好應用。目前它已成為石油勘探中一項重要的技術(shù)。用于石油勘探指標微生物主要是以氣態(tài)烴為唯一碳源和能源的微生物，如甲基單胞菌屬、甲基細菌屬和分枝桿菌屬的菌種。 
3、微生物用于二次采油 
   靠地層壓力將原油運到地面，稱(chēng)為一次采油。由于地層壓力下降，一次采油所得的油量一般只占油田總儲量的1/3左右，因而要進(jìn)行二次采油才能獲得更多的石油。通常采用強化注水法，可提高采油量，從30%提高到40% —50% 。在二次采油中，利用微生物采油也是一項重要的技術(shù)。微生物在油層中生長(cháng)繁殖，發(fā)酵代謝，產(chǎn)生大量酸性物質(zhì)和H2，CO2，CH4等氣體。產(chǎn)生的氣體可增加地層壓力，產(chǎn)生的酸性物質(zhì)溶于原油，降低原油的黏度，可能產(chǎn)生的表面活性劑可降低油水表面張力，把高分子烴類(lèi)分解成短鏈化合物，使之更加容易流動(dòng)，避免堵住油井輸油管道，由此而提高石油的開(kāi)采量。梭狀芽孢桿菌屬和磺弧菌屬中的許多種可用于二次采油，效果明顯。 
4、微生物用于三次采油 
   經(jīng)過(guò)二次采油后，油氣田中仍有30% 40—% 的油田需要進(jìn)一步開(kāi)采，即第三次采油。在三次采油中，主要選育產(chǎn)氣量大的菌種或利用分子生物學(xué)技術(shù)構建基因工程菌，連同營(yíng)養培養液一起注入油層中，通過(guò)代謝，產(chǎn)酸產(chǎn)氣，分泌表面活性劑，增加地層壓力，降低表面張力，消除地層堵塞，從而提高采油量，延長(cháng)油井的壽命。乳酸桿菌屬、腸膜明串珠菌和黃胞桿菌屬常用于三次采油中，提高石油開(kāi)采率。

 

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