低品位油藏残余油生物降解转化机制研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
51174092
项目类别：
面上项目
资助金额：
60.0万
负责人：
牟伯中
依托单位：
华东理工大学
学科分类：
E0402.油气开采
结题年份：
2015
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
杨世忠；赵越；佘安琪；王浩；刘必武；
关键词：
生物降解低品位油藏残余油采收率

项目摘要

利用微生物将油层中难以动用的残余油就地转化为甲烷，以天然气的形式开采、或作为战略资源就地储备，从而大幅度提高油气资源的利用率，是当前国际上研究的前沿课题。本项目针对低品位油藏残余油就地生物降解转化技术的关键问题，重点研究高温厌氧环境中石油烃转化为甲烷的微生物群落组成及结构与功能、石油烃降解转化途径与转化率以及转化机制。基于混合培养系统获得高效烃降解转化菌群，构建16S rRNA基因文库，确定石油烃降解转化菌群的结构；通过动态PCR-DGGE指纹图谱与代谢物分析并结合FISH杂交，获得石油烃高温厌氧转化菌群功能与结构和转化途径的系统信息。揭示原油就地生物降解转化的深层规律，探索原油就地生物降解转化模式。为原油就地生物降解转化技术奠定理论基础，为我国大规模低品位油气资源的高效开发利用提供指导。

结项摘要

藏环境中石油烃厌氧生物降解产甲烷是一个复杂的生物化学过程，虽然目前已经提出了不同的烃厌氧代谢的理论途径，但这种环境中石油烃厌氧降解机制仍然有待认识和证实，国际上目前也少有报道，主要原因是这些中间代谢产物类型多、丰度低，且目前质谱库中缺少该类物质及其衍生物的标准谱图。为此，本项目针对石油烃厌氧降解富马酸加成途径，首先合成了5种生物标志化合物，并通过甲酯化等4种衍生化方法得到了烷基琥珀酸质谱特征。在此基础顶上，通过对中国陆上3个水驱油藏采集的32个样品的分析，获得了油藏环境中含有侧链长度为C1~C8的烷基琥珀酸、2-苄基琥珀酸和萘甲酸等生物标记物信息，以及烷基丙二酸、5,6,7,8-四氢萘甲酸、长链和挥发性脂肪酸等烃厌氧降解下游代谢产物，所检测到的有机酸可以构成一条相对完整的烃厌氧代谢途径，同时检测到 assA 和 bssA 等关键烃降解功能基因，证实油藏环境中存在烷烃和芳烃富马酸加成途径的烃降解过程。为了进一步研究石油烃厌氧生物降解产甲烷过程中菌系结构与功能以及电子受体的影响，应用富集培养的方法成功构建了高温（55˚C）烃厌氧降解产甲烷菌系，获得了高温厌氧富集培养过程中菌群结构与功能、演替关系、以及对电子受体响应的基础信息。以上结果不仅对深入认识油藏环境中石油烃厌氧降解生物化学过程有重要意义，同时，对低品位油藏残余油气化开采与调控技术具有指导作用。.项目实施期间，项目组围绕研究重点分别开展了与香港大学、美国俄克拉何马大学、德国杜伊斯堡艾森大学等单位的国内外同行专家开展了密切的学术合作与交流。项目组成员先后10 人次参加了ISMOS-4、ISME-15 及中美双边研讨会等与本项目密切相关的国际学术会议并报告交流研究进展，受到与会国际同行的关注；在国际学术刊物发表论文10篇，申请并获得授权发明专利3项。