油藏中微生物菌體的提取方法及分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油田采油技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油藏中微生物菌體的提取方法及分 析方法，能直接從原油中提取微生物，保證在含水極低的油藏中依然可以對(duì)油樣中的微生 物進(jìn)行充分提取和分析。
【背景技術(shù)】
[0002] 微生物提高采收率相關(guān)技術(shù)，從1976年提出至今，經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展，已成為繼化 學(xué)驅(qū)油、氣體驅(qū)油、熱力驅(qū)油后的第四種驅(qū)油、提高原油采收率的方法。油藏中的微生物大 多以碳源（蜜糖、烷烴）為其生長(zhǎng)和繁殖的營(yíng)養(yǎng)物。只要這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足，微生物就能源 源不斷地生產(chǎn)有利于提高石油采收率的代謝產(chǎn)物。微生物提高采收率技術(shù)的機(jī)理主要有以 下五種：
[0003] 1)微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生有機(jī)酸：這些酸可以溶解油層中碳酸鹽巖，提高地層 滲透作用；
[0004] 2)微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生氣態(tài)物質(zhì)：主要包含甲烷、氫氣二氧化碳、硫化氫等， 這些氣體在油層中聚集提高地層壓力，增大驅(qū)油能力，起到了氣體混相驅(qū)或非混相驅(qū)的作 用；
[0005] 3)微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生生物表面活性劑和生物乳化劑：主要成分為脂肪酸 及其脂類，降低稠油分子粘度，增加原油流動(dòng)性；
[0006] 4)微生物繁殖產(chǎn)生生物聚合物：微生物產(chǎn)生的聚合物主要是多糖，它們能選擇性 地堵塞地層大孔道，提高注水波及體積系數(shù)，提高驅(qū)油效率；
[0007] 5)微生物產(chǎn)生溶解地層原油的溶劑：包含有丙醇、丁醇、丙酮、甲醛等，這些溶劑 可以將地層原油稀釋，提高單位時(shí)間的石油產(chǎn)量。
[0008] 在微生物采油技術(shù)中，主要是通過(guò)微生物的篩選，甄別并判定在油藏開采中的有 益菌和有害菌。對(duì)有益菌根據(jù)其功能研宄和了解其在提高采收率上的作用和機(jī)理；而對(duì)于 有害菌，則通過(guò)相關(guān)研宄制定防范和控制措施。但是所有這些相關(guān)的研宄，最初始和最關(guān)鍵 步驟就是油藏中菌群的提取。不同樣品中提取微生物的難易度以及微生物種類的多樣性， 將直接關(guān)系和影響到后期一些列微生物的相關(guān)研宄。
[0009] 目前國(guó)內(nèi)外在微生物提高采收率方面的研宄中，對(duì)油藏中菌群的提取都是基于對(duì) 油樣中所含水里的微生物進(jìn)行提取。而油田樣品大多是油水混合物，加上聚合物驅(qū)油后產(chǎn) 生了很多懸浮物，或者當(dāng)待分析的原油中自然分水量較少時(shí)（例如稠油油藏），都會(huì)出現(xiàn)樣 品很難進(jìn)行油水分離的情況，這就完全限制了微生物的提取。此外，油藏樣品中菌濃較低， 而且很多菌種都是分布在油水界面上，油樣直接進(jìn)行油水分離會(huì)使一部分菌種丟失，從而 影響微生物多樣性分析結(jié)果。
[0010] 文獻(xiàn)"油藏微生物多樣性的分子生態(tài)學(xué)研宄進(jìn)展"（李輝等，《微生物學(xué)通報(bào)》，2008 年5月，第35卷第5期，803-808頁(yè)）公開了一種油藏微生物的收集方法，其中記載了先用 極性較弱的有機(jī)溶劑洗滌萃取油類物質(zhì)，使細(xì)胞體盡量轉(zhuǎn)入水相中，再用冷凍超速離心方 法收集大部分細(xì)胞體，以最大限度地收集到樣品中的微生物細(xì)胞。然而，此方法是用有機(jī)溶 劑萃?。ù_切來(lái)說(shuō)不是萃取，而是富集），這樣是能將原油中的少量菌提出DNA，但是有機(jī)溶 劑是養(yǎng)料，細(xì)菌接觸后會(huì)生長(zhǎng)，這將破壞整個(gè)菌落的分布狀況和分布比例。利用該方法收集 到的油藏微生物，可以用來(lái)分析油藏菌落多樣性，但由于油藏原始菌落分布已被后期生長(zhǎng) 破壞了，并無(wú)法分析原始菌落的分布比例。
[0011]因此，如能有效地從油藏中充分提取菌群并保持原始菌群分布狀況，對(duì)于促進(jìn)油 藏微生物研宄發(fā)展具有重大意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的主要目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中難以有效從油藏特別是含水量較少的原 油中全面提取微生物并保持原始菌群分布狀況的缺失，提供一種能直接從原油中提取微生 物、保證在含水極低的油藏中依然可以對(duì)油樣中的微生物進(jìn)行較全面的充分提取并且能保 持原始菌群分布狀況的方法。
[0013] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種油藏中微生物菌體的分析方法。
[0014] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種油藏中微生物菌體的提取方法，該方法包括 步驟：
[0015] 1)配制微生物萃取液，每升該萃取液的組成為！K2HPO4O. 3?0· 5g，KH2PO4O. 25? 0· 4g，MgSO4O. 1 ?0· 3g，MnSO4L 5 ?2. 5mg，F(xiàn)e2 (SO4) 32. 0 ?3. Omg，NaCl 0· 1 ?0· 2g，檸檬 酸鈉0. 3?0. 6g，葡萄糖0. 8?I. 2g，水余量；
[0016] 2)將微生物萃取液與油藏樣品按照1:0. 5?3的體積比混合，充分振蕩接觸；使 萃取液可以很好的和微生物接觸；
[0017] 3)將上述微生物萃取液與油藏樣品的混合物置于50_60°C靜置10?30分鐘，混 合物分為油層和水層，分離出水樣；該過(guò)程中，所設(shè)置的溫度適合激活和維持絕大多數(shù)油藏 中微生物的活性，油藏中的微生物逐漸恢復(fù)活性，并同時(shí)開始向適合生存的環(huán)境中（微生 物萃取液）迀徙轉(zhuǎn)移；
[0018] 4)將油層與水層分離，在分離出的油樣中再次加入0. 5?3倍提及的微生物萃取 液，置于50-60°C靜置10?30分鐘，使混合物分為油層和水層，分離出水樣；
[0019] 5)反復(fù)上述萃取步驟3?7次，合并所分離出的水樣，從中提取微生物菌體。
[0020] 本發(fā)明的油藏中微生物菌體的提取方法，主要是使用無(wú)機(jī)萃取液，并特別添加了 一定濃度的檸檬酸鈉和葡萄糖，可直接從油藏樣品例如原油中萃取微生物，本發(fā)明的萃取 液可以為油藏中微生物提供良好的生存環(huán)境，讓微生物維持生命，但在本發(fā)明的萃取條件 下不會(huì)繁殖，從而，本發(fā)明的方法能夠最大限度地對(duì)油藏樣品中的微生物進(jìn)行充分提取，且 能保持原始菌群分布狀況，所提取的微生物菌體既可以用來(lái)分析細(xì)菌的多樣性，也能用來(lái) 分析細(xì)菌分布發(fā)育比例。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本發(fā)明的油藏中微生物菌體的提取方法中，所述油 藏樣品可以為原油（包括稠油等）、油泥或是油水混合樣品。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本發(fā)明的油藏中微生物菌體的提取方法中，所述微 生物萃取液的配料可以以K 2HP04、KH2P04、MgS04、MnS0 4、Fe2 (SO4) 3、NaCl、檸檬酸鈉、葡萄糖 等試劑與水配制而成，其中所述MgS04、MnS0 4、Fe2 (SO4) 3可以采用無(wú)水試劑或帶結(jié)晶水的試 劑，本發(fā)明中前述萃取液中各組分含量是以純有效物質(zhì)計(jì)，可以理解，當(dāng)采用帶結(jié)晶水的試 劑時(shí)，其用量應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)換算。在本發(fā)明的一優(yōu)選具體實(shí)施例中，所述微生物萃取液的配料 組成為：以每升萃取液計(jì)，K2HPO 4O. 4g，KH2PO4O. 3 ?0· 35g，MgSO4O. 15 ?0· 25g，MnSO4L 5 ? 2. 5mg，F(xiàn)e2 (SO4) 32. 0 ?3. Omg，NaCl 0· 13g，梓檬酸鈉 0· 4 ?0· 5g，葡萄糖 I. Og，水余量。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本發(fā)明的油藏中微生物菌體的提取方法中，步驟2) 中微生物萃取液與油藏樣品的混合物的總體積為IOOml?1000ml。樣品或萃取液太少不利 于有效萃取，過(guò)多不利于操作。優(yōu)選地，步驟2)中微生物萃取液與油藏樣品的混合比例為 80ml?500ml :80ml?200ml。普通實(shí)驗(yàn)室操作通常微生物萃取液與油藏樣品各取80ml? 120ml〇
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本發(fā)明的油藏中微生物菌體的提取方法中，步驟3)、 步驟4)中，微生物萃取液與原油