基于分子生物學(xué)的大慶油田聚驅(qū)后內(nèi)源微生物資源評(píng)價(jià)

柏璐璐

( 大慶油田有限責(zé)任公司 勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712 )

0 引言

近年來(lái)，基因組學(xué)和現(xiàn)代分子技術(shù)的成熟逐漸滲透到有關(guān)生命科學(xué)的整個(gè)領(lǐng)域，也為微生物生態(tài)學(xué)提供了新的研究方法和機(jī)遇.自1985年P(guān)ace等以核酸測(cè)序技術(shù)研究微生物的生態(tài)和進(jìn)化以來(lái)，對(duì)微生物的多樣性研究進(jìn)入一個(gè)新階段，并逐步發(fā)展形成成型的分子微生物生態(tài)學(xué)(Molecular Ecological Technology of Microorganisms)方法和技術(shù)[1].目前，微生物分子生態(tài)學(xué)研究的焦點(diǎn)主要集中在具有保守序列的16S rRNA上，研究方法包括16S rRNA序列分析、核酸探針雜交法等.

由于石油資源短缺和勘探費(fèi)用的不斷增加，以及注水采油后幾乎有60%～70%的原油留在油藏中，使得三次采油方法日益受到廣泛重視.其中，微生物提高原油采收率技術(shù)(Microbial Enhanced Oil Recovery, MEOR)是最有希望的方法之一，通過(guò)激活油藏中的微生物提高采收率的技術(shù)得到重視和開發(fā).大港油田與俄羅斯合作，從2001～2006年共開展8個(gè)區(qū)塊的礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，取得明顯增油降水效果[2].從所用的微生物區(qū)分，MEOR技術(shù)主要包括激活油層內(nèi)源微生物群落和注入地下起作用的外源微生物2種方法.較外源微生物采油技術(shù)相比，內(nèi)源微生物采油技術(shù)省去菌種開發(fā)與評(píng)價(jià)、菌液發(fā)酵等繁瑣過(guò)程，具有適應(yīng)性廣、成本低的優(yōu)勢(shì)，是一項(xiàng)潛力巨大的微生物提高采收率技術(shù).在闡述分子生態(tài)學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，筆者評(píng)價(jià)大慶油田聚驅(qū)后區(qū)塊內(nèi)源微生物資源.

1 技術(shù)背景

1.1 16S rRNA序列分析

16S rRNA序列測(cè)定與分析方法對(duì)不同細(xì)菌的16S rRNA序列進(jìn)行同源性比較分析，是推斷細(xì)菌的系統(tǒng)發(fā)育及進(jìn)化關(guān)系的重要方法.它是從微生物樣本中的16S rRNA的基因片段，通過(guò)克隆、測(cè)序或酶切、探針雜交獲得16S rRNA序列信息；再與16S rRNA數(shù)據(jù)庫(kù)中的序列數(shù)據(jù)或其他數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從序列差異計(jì)算它們之間的進(jìn)化距離，確定其在進(jìn)化樹中位置，從而鑒定樣本中可能存在的微生物種類.Gerrit V等[3]通過(guò)16S rRNA基因擴(kuò)增克隆測(cè)序研究加拿大北部油田微生物群落的多樣性，檢測(cè)到多種革蘭氏陰性的SRB和許多有限數(shù)量的厭氧菌、發(fā)酵菌或產(chǎn)醋酸菌.Yah T等[4]研究日本新瀉縣Kubiki 油藏內(nèi)的超嗜熱菌(hyperthermophiles)及其生化性質(zhì)，通過(guò)16S rRNA序列分析,發(fā)現(xiàn)其中的超嗜熱菌主要是熱球菌屬(Thermococcus)和棲熱袍菌(Thermotoga)，超嗜熱的球菌和桿菌能通過(guò)增強(qiáng)自身的抗饑餓能力和抗變溫能力在地下油藏內(nèi)生活，說(shuō)明它們?cè)诘叵掠泻艽蠓植?

1.2 核酸探針雜交技術(shù)

核酸分子雜交技術(shù)是20 世紀(jì)70 年代發(fā)展起來(lái)的一種分子生物學(xué)技術(shù).核酸雜交技術(shù)快速、靈敏地探測(cè)環(huán)境微生物中特殊的核酸序列，并且用光密度測(cè)定法可以直接比較核酸雜交所得到的陽(yáng)性條帶或斑點(diǎn)得出定量的結(jié)果，從而反映相關(guān)微生物的存在及功能.探針可以是長(zhǎng)探針,也可以是短的寡核苷酸;雜交方式可以是全細(xì)胞雜交(whole-cell hybridization) 、數(shù)量印跡雜交(quantitative dot blot)、原位雜交(in situ hybridization) 及生物芯片(biochip) .

1.2.1 數(shù)量印跡雜交

從環(huán)境樣品中提取的DNA作數(shù)量印跡雜交,可獲得有關(guān)特定DNA序列豐度的信息.它是基于專一性探針(如特定16S rRNA基因探針)、通用型探針(如總16S rRNA基因探針)和環(huán)境樣品中分離的總DNA分別進(jìn)行雜交,其特定DNA(如16S rRNA 基因序列)的相對(duì)豐度用此2類探針雜交信號(hào)的比值加以確定,用以間接反映特定的微生物細(xì)胞的數(shù)量或特定種群的相對(duì)生理活性等.Sharon A C等[5]研究被原油污染的土壤中的多環(huán)芳烴(PHA)降解菌,使用編碼萘—加雙氧酶的nahA基因作為探針,評(píng)估萘—加雙氧酶和分枝桿菌屬菌株CH1中PHA 降解酶的相似度.

1.2.2 原位雜交

熒光原位雜交(Fluorescence in situ hybridization，F(xiàn)ISH)是目前原位雜交技術(shù)中較為常用的方法.它是根據(jù)已公布的、定位在不同分類等級(jí)的rDNA分子的特征位置,設(shè)計(jì)以rDNA為靶點(diǎn)的寡核苷酸探針；然后用熒光標(biāo)記探針，用于原位鑒定單個(gè)細(xì)胞.該技術(shù)可以同時(shí)對(duì)不同類群的細(xì)菌在細(xì)胞水平上進(jìn)行原位的定性、定量分析和空間位置標(biāo)示.Kazuya W等[6]采用FISH研究地下儲(chǔ)油罐中排出的地下污水，認(rèn)為FISH容易低估生長(zhǎng)緩慢且rRNA水平較低的細(xì)菌的豐度，需要配合其他方法進(jìn)行研究.Yumiko K等[7]利用古生球菌屬的特異性探針對(duì)被原油污染的地下水微生物群落進(jìn)行FISH,對(duì)其中的古生球菌的多樣性、豐度及活性進(jìn)行研究.

1.2.3 生物芯片

核酸印跡雜交技術(shù)的集成化正在使分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)生一場(chǎng)革命,即生物芯片(biochip)技術(shù),又稱基因芯片或DNA 陣列(DNA array),它是成千上萬(wàn)的網(wǎng)格狀密集排列的基因探針.通過(guò)已知堿基順序的DNA片段,結(jié)合被標(biāo)記的具有堿基互補(bǔ)序列的DNA或RNA,確定其相應(yīng)的類別,并由此推斷環(huán)境樣品中微生物的類群.盡管目前針對(duì)16S rRNA的基因芯片還處在基礎(chǔ)研究階段,但隨著16S rRNADNA技術(shù)的廣泛應(yīng)用,這類產(chǎn)品的市場(chǎng)化是必然趨勢(shì).Elizaveta A B等[8]對(duì)俄羅斯西伯利亞地區(qū)Samotlor油田高溫油藏內(nèi)的嗜熱性微生物群落進(jìn)行寡核苷酸微芯片(microchip)分析,并針對(duì)嗜熱菌和古生球菌設(shè)計(jì)探針.

1.3 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)法(PCR)

目前依靠在PCR試驗(yàn)中使用具有類群特異性的引物，不進(jìn)行酶切、變性、克隆和電泳等后續(xù)手段，也能夠鑒別特定微生物類群的存在.競(jìng)爭(zhēng)性PCR(competitive PCR)是其中較為常用的方法,在同一反應(yīng)條件下,同一試管內(nèi)同步擴(kuò)增一段靶序列和另一段內(nèi)參序列,作為競(jìng)爭(zhēng)模板的內(nèi)參序列與靶序列使用相同的引物,并以相同效率擴(kuò)增.擴(kuò)增后,當(dāng)二者的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同時(shí),理論上其模板質(zhì)量分?jǐn)?shù)也應(yīng)相同.將待測(cè)標(biāo)本與10倍系列稀釋的競(jìng)爭(zhēng)模板混合,擴(kuò)增后分別用各自的熒光探針雜交,當(dāng)混合標(biāo)本中目的基因和內(nèi)參序列信號(hào)值相同時(shí),待測(cè)標(biāo)本質(zhì)量分?jǐn)?shù)即為該混合物中競(jìng)爭(zhēng)模板的稀釋質(zhì)量分?jǐn)?shù).Kazuya W等[9]使用8對(duì)通用古生菌引物對(duì)地下儲(chǔ)油罐中排出的地下污水中的古菌進(jìn)行16S rRNA序列分析,將其分為5個(gè)基因型,分別是KuA1、KuA6、KuA12、KuA16和KuA22,通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性PCR的研究，在所有古菌拷貝中KuA12質(zhì)量分?jǐn)?shù)最豐富,達(dá)到50%.

1.4 PCR基因指紋圖譜技術(shù)

環(huán)境樣品中的微生物DNA提取物必然是不同微生物的DNA 混合物,被稱為宏基因組(metagenom).將宏基因組經(jīng)PCR擴(kuò)增,其產(chǎn)物是序列等長(zhǎng)但不同源DNA片段的混合物.混合物中序列的多樣性和不同序列的豐度在一定程度上反映原始樣品中微生物種群的多樣性和不同物種的豐度.如果將這些序列等長(zhǎng)但不同源DNA片段分離開,則可對(duì)樣品中微生物群落的組成進(jìn)行初步分析.現(xiàn)在已有多種DNA指紋技術(shù),如變性梯度凝膠電泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis，DGGE)、溫度梯度凝膠電泳(Temperature Gradient Gel Electrophoresis，TGGE)、限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)和末端限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析(Terminal RostrictionFragment Length Polymorphism，T-RFLP).其中DGGE、TGGE和RFLP在石油微生物研究中使用較為廣泛.

1.4.1 變性梯度凝膠電泳(DGGE)

DGGE技術(shù)檢測(cè)核酸序列是通過(guò)不同序列的DNA片段在各自相應(yīng)的變性劑濃度下變性，發(fā)生空間構(gòu)型的變化,導(dǎo)致電泳速度的急劇下降,最后在其相應(yīng)的變性劑梯度位置停滯,經(jīng)過(guò)染色后可以在凝膠上呈現(xiàn)為分散的條帶.它的分辨精度比瓊脂糖電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳更高,可以檢測(cè)到1個(gè)核苷酸水平的差異.Roling等對(duì)被石油污染的海岸進(jìn)行模擬研究,分析營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的投放及投放方式對(duì)微生物群落降解石油的影響.他們利用DGGE對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行表征,與沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的投放相比,固體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的投放能夠使石油降解速度加快,使微生物群落結(jié)構(gòu)的變化加快,而液體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的效果更加明顯,并發(fā)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的投放使具有相同結(jié)構(gòu)的微生物種群產(chǎn)生不同的降解速率,使具有不同結(jié)構(gòu)的微生物種群產(chǎn)生相同的降解速率.

1.4.2 溫度梯度凝膠電泳(TGGE)

TGGE 技術(shù)的基本原理與DGGE 技術(shù)相似,含有高濃度甲醛和尿素的凝膠溫度梯度呈線性增加,這種溫度梯度凝膠可以有效分離PCR產(chǎn)物及目的片段.TGGE與DGGE相比,梯度形成更加便捷,重現(xiàn)性更強(qiáng).Pu-Yi Cheung等研究石油污染土壤微生物降解多環(huán)芳烴(PAH),使用分枝桿菌(Mycobacterium)的特異性引物對(duì)環(huán)境樣品進(jìn)行擴(kuò)增,對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行TGGE分離,TGGE圖譜顯示,重度污染土壤中微生物群落的多樣性低于輕度污染土壤中微生物群落的.

1.4.3 限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析(RFLP)

PCR-RFLP法是將PCR引物中的1條加以熒光標(biāo)記,反應(yīng)后用合適的限制酶切、電泳分析；再根據(jù)片斷的大小以及標(biāo)記片斷種類和數(shù)量，分析群落的結(jié)構(gòu)及組成多樣性或檢測(cè)因環(huán)境改變引起的微生物群落的變化.因此,人們利用PCR-RFLP研究環(huán)境微生物的多樣性.Orphan等研究美國(guó)加利福尼亞州高溫富硫油藏內(nèi)的嗜熱微生物群落，分別用細(xì)菌通用引物和古生菌引物對(duì)環(huán)境DNA 樣品進(jìn)行PCR擴(kuò)增,建立細(xì)菌克隆文庫(kù)和古生菌克隆文庫(kù)；然后利用RFLP對(duì)克隆文庫(kù)分別進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)硫降解菌、產(chǎn)甲烷菌在油藏內(nèi)部具有廣泛的分布,并且對(duì)C、H、S的地球生物化學(xué)循環(huán)有重要作用[1].

1.4.4 末端限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(T-RFLP)

T-RFLP又被稱為16S rRNA基因的末端限制性片段(Terminal Restriction Fragment,TRF)分析技術(shù),是一種新出現(xiàn)的研究微生物多態(tài)性的分子生物學(xué)技術(shù).相對(duì)于其他的分子生物學(xué)手段,T-RFLP技術(shù)具有3個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì):(1)序列數(shù)據(jù)庫(kù)具有直接參考意義,即從消化產(chǎn)物中獲得所有的末端片段大小,可以與序列數(shù)據(jù)庫(kù)中的末端片段對(duì)比,可以作系統(tǒng)發(fā)育的推斷.(2)核酸測(cè)序技術(shù)要比DGGE所依賴的電泳系統(tǒng)獲得的結(jié)果更為可靠.(3)T-RFLP 的毛細(xì)管凝膠電泳分析更為快速,而且結(jié)果是以數(shù)據(jù)的形式輸出.這是一種理想的群落對(duì)比分析方法,越來(lái)越受到人們的重視.Wen Tso Liu等利用T-RFLP法分析活性污泥、生物反應(yīng)器內(nèi)污泥、含沙水層中微生物種群的多樣性,是最早利用T-RFLP技術(shù)進(jìn)行微生物群落對(duì)比分析的研究之一.因此,可以考慮將這種分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用到對(duì)石油微生物群落結(jié)構(gòu)的檢測(cè)中,建立環(huán)境中各優(yōu)勢(shì)菌群的峰值圖譜,在短時(shí)間內(nèi)確定石油微生物種群的豐度及均勻度等各特征值,為快速檢測(cè)石油微生態(tài)系統(tǒng)的變化提供可靠的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn).

2 群落組成

分別從大慶油田第一至第十采油廠的采出井、注水反排井采樣126個(gè).利用微生物的培養(yǎng)和計(jì)數(shù)方法，檢測(cè)不同采油廠樣品中含有硫酸鹽還原菌、石油烴降解菌、腐生菌、鐵細(xì)菌、發(fā)酵菌、硫細(xì)菌、產(chǎn)乙酸菌、產(chǎn)甲烷菌、反硝化菌等.大慶油田第一采油廠典型油井樣品中各種微生物檢測(cè)結(jié)果見表1.由于油井采出液直接來(lái)自于油藏油井周圍的地層，而注水井反排水來(lái)自注水井周圍的油藏地層，所以這些樣品中的微生物反映油藏地層水中微生物群落組成，也在一定程度上反映油藏中“本源”微生物組成，所以在大慶油田油藏中各種微生物普遍存在，表現(xiàn)很高的多樣性.

表1 大慶油田第一采油廠油井產(chǎn)出水內(nèi)源微生物計(jì)數(shù)結(jié)果

通過(guò)對(duì)各采油廠的水驅(qū)和聚驅(qū)油層的內(nèi)源微生物資源調(diào)查研究，注入水的返排水中內(nèi)源微生物種類也明顯多于采出水.注水井與油井的地層水中存在大量的內(nèi)源微生物.注水井中存在大量的烴氧化菌、發(fā)酵菌和硫酸鹽還原菌.在油井地層水中，好氧微生物數(shù)量較注水井厭氧微生物比例高，其中甲烷菌是主要的厭氧菌.好氧微生物與厭氧微生物的分布情況與本原微生物采油機(jī)理吻合.

3 水驅(qū)和聚合物驅(qū)

3.1 微生物分布狀態(tài)

大慶油田主要采用水驅(qū)和聚合物驅(qū)油2種技術(shù)進(jìn)行石油開采，所以水驅(qū)后和聚驅(qū)后油藏是大慶油田分布廣泛的重要油藏.

圖1 水驅(qū)后與聚驅(qū)后細(xì)菌總菌數(shù)分布

在水驅(qū)和聚驅(qū)后，利用微生物的功能強(qiáng)化原油開采代表石油開采技術(shù)的最新發(fā)展方向.為了開發(fā)水驅(qū)和聚驅(qū)后油藏微生物采油技術(shù)，分析這2類油藏油層中內(nèi)源微生物的分布狀態(tài).

分別從水驅(qū)后和聚驅(qū)后油藏采取15個(gè)典型油藏采出液樣品，分析其中總菌數(shù)(見圖1).由圖1可知，利用聚丙烯酰胺驅(qū)油后,油井采出液中微生物總數(shù)較水驅(qū)后期油藏采出液中微生物總數(shù)低2個(gè)數(shù)量級(jí).水驅(qū)后期油藏更適合于微生物采油技術(shù)的應(yīng)用.聚驅(qū)后的油藏中殘留部分聚合物可以作為油藏本源菌的營(yíng)養(yǎng)源，殘留有機(jī)物的合理利用為調(diào)控聚驅(qū)后油藏微生物、開采剩余油提供途徑.

3.2 驅(qū)油模式

研究含水率為95%以上的水驅(qū)后與聚驅(qū)后細(xì)菌分布，分析不同區(qū)塊2種樣品的結(jié)果.水驅(qū)后菌群結(jié)構(gòu)是烴氧化菌—厭氧發(fā)酵菌—產(chǎn)乙酸鹽菌—產(chǎn)甲烷菌的結(jié)構(gòu)模式.

由于聚丙稀酰氨可以被發(fā)酵菌直接利用，聚驅(qū)后油藏的烴氧化菌比水驅(qū)后大大減少，原因是細(xì)菌利用滯留的高分子聚合物為營(yíng)養(yǎng)源生長(zhǎng)較慢，但油藏依然含有大量的微生物.聚驅(qū)后菌群結(jié)構(gòu)是聚合物降解菌—厭氧發(fā)酵菌—產(chǎn)乙酸鹽菌—產(chǎn)甲烷菌的結(jié)構(gòu)模式.聚驅(qū)后的烴氧化菌比水驅(qū)后減少2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，已經(jīng)形成穩(wěn)定微生物體系，有利于激活內(nèi)源微生物技術(shù)，為聚驅(qū)后油藏的剩余油提供采油途徑.

4 分子生態(tài)學(xué)分析

研究聚驅(qū)后油藏中的細(xì)菌和古菌，利用PCR-DGGE指紋圖譜，分析16S rDNA克隆文庫(kù)的序列的生物進(jìn)化樹(確立微生物種類)，以及油藏微生物群落的16S rDNA多態(tài)性，得到內(nèi)源微生物群落的16S rRNA基因分布圖譜.從分子水平上分析油藏不同區(qū)塊中內(nèi)源細(xì)菌和古菌的分布情況、群落結(jié)構(gòu)、生物多樣性，以及微生物群落中各種細(xì)菌和古菌的組成及其種群大小，研究大慶油田第一采油廠中新201站的14口井微生物群落結(jié)構(gòu).

4.1 細(xì)菌

圖2 聚驅(qū)后油藏菌16S rRNA基因V9高可變區(qū)DGGE圖譜

聚驅(qū)后油藏菌16Sr RNA基因V9高可變區(qū)DGGE圖譜見圖2.

圖2表明，油井之間細(xì)菌群落的差異較大，優(yōu)勢(shì)菌群也不盡相同.主要的優(yōu)勢(shì)菌是Thauera、Petrobacter、Escherichia、Pseudomonas以及未培養(yǎng)細(xì)菌.Thauera是兼性厭氧的革蘭氏陰性桿菌，具反硝化能力，在以乙酸鹽、丙酸鹽和乙醇等進(jìn)行硝化作用時(shí)，可降解多環(huán)芳烴類物質(zhì)，在廢水處理中應(yīng)用較多；Petrobacter菌有很好的烴降解功能；Pseudomonas的一些菌種具有烴降解功能，有些產(chǎn)生表活劑和一些小分子物質(zhì)；Enterobacteriaceae的一些菌株產(chǎn)生生物表活劑，在采油中也有很好應(yīng)用.這幾種菌特別是Petrobacter和Pseudomonas細(xì)菌對(duì)于采油具有非常重要的意義.其他井中的優(yōu)勢(shì)菌群主要是Acinetobacter、Pseudomonas和Chloroflexi，其中Acinetobacter是油藏中常見的細(xì)菌，最適生長(zhǎng)溫度為33～45 ℃.一些菌株具有可產(chǎn)表面活性劑、乳化原油或者降解長(zhǎng)鏈烷烴的功能.

在采油井和注水井中檢測(cè)出多種未培養(yǎng)細(xì)菌，它們?cè)谟筒氐奈⑸锶郝浣Y(jié)構(gòu)中起重要作用，因而還需要通過(guò)的篩選純培養(yǎng)及激活實(shí)驗(yàn)得到更多的信息.

4.2 古菌

聚驅(qū)后油藏古菌16S rRNA基因V3高可變區(qū)DGGE圖譜見圖3，聚驅(qū)后油藏各井主要內(nèi)源細(xì)菌的多樣性分析見圖4.

由圖3-4可知，檢測(cè)出的主要是Methanosaeta、Methanobacterium、Methanospirillum、Methanomicrobiaceae、Crenarchaeota以及一些未培養(yǎng)的古菌.其中注水井中的優(yōu)勢(shì)菌群Methanosaeta及未培養(yǎng)古菌在采油井樣品中未檢測(cè)出，而其余少量的Methanobacterium、Methanomicrobium、Methanospirillum及未培養(yǎng)古菌在注入井和采油井中有分布，且在采油井中數(shù)量顯著增加，同時(shí)采出水中未培養(yǎng)古菌的種類也有所增加.這證實(shí)封閉的厭氧環(huán)境更適于產(chǎn)甲烷古菌的生長(zhǎng).

注水井中的優(yōu)勢(shì)菌Methanosaeta的最適生長(zhǎng)溫度為55～60 ℃，且只能以乙酸鹽為底物發(fā)酵產(chǎn)甲烷，該地層的溫度在42°左右.由于油田長(zhǎng)期回注水，且與外界開放環(huán)境相通，導(dǎo)致注水井地層條件發(fā)生改變，形成適宜該屬古菌生長(zhǎng)的環(huán)境，使該屬成為注水井的優(yōu)勢(shì)菌群，并隨著向采油井的趨近，溫度等條件與原始條件愈加接近，該菌的生長(zhǎng)條件不能得到滿足，所以在采出液中并未檢測(cè)到.

圖3 聚驅(qū)后油藏古菌16S rRNA基因V3高可變區(qū)DGGE圖譜

圖4 聚驅(qū)后油藏各井主要內(nèi)源細(xì)菌多樣性

其余種屬的古菌最適生長(zhǎng)溫度為33～50 ℃，故在注水井和采油井中有分布.采油井的優(yōu)勢(shì)菌群Methanomicrobium、Methanospirillum和Methanobacterium以氨作為唯一氮源，以硫化物作為硫源，以H2/CO2或者甲酸鹽作為底物生成甲烷，是油田常見的古菌，在其他油田油井樣品中被檢測(cè)出.產(chǎn)甲烷菌的作用發(fā)生在生物降解的末端，它們?cè)谏顚佑筒卦偷膮捬鯚N降解過(guò)程中發(fā)揮作用.同時(shí)，由圖3-4還可知，在檢測(cè)出的古菌中，未培養(yǎng)的古菌占比例很大，尤其是其中的一些還是優(yōu)勢(shì)菌屬，由于古菌生長(zhǎng)條件的特殊性，導(dǎo)致絕大多數(shù)的菌未能被培養(yǎng)，所以對(duì)于這些菌的利用也非常有限，如果能在實(shí)驗(yàn)室條件下，尋找合適的培養(yǎng)條件對(duì)古菌進(jìn)行純培養(yǎng)，這對(duì)于微生物采油具有重要意義.

5 結(jié)論

(1)大慶油藏水驅(qū)和聚驅(qū)后期油層中含有種類多、數(shù)量高的微生物群落，包括烴氧化菌、甲烷菌、發(fā)酵菌等，其地層中微生物群落的多樣性為大面積采用內(nèi)源微生物采油技術(shù)提供條件.

(2)細(xì)菌的DGGE分析結(jié)果表明，聚驅(qū)后區(qū)塊14口井中，在注水井周圍細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，而各采油井中的細(xì)菌種類和數(shù)量有很大差異.在采油井中檢測(cè)到的細(xì)菌主要是變形菌綱的陶厄氏菌屬、油桿菌屬、假單胞菌屬、不動(dòng)桿菌屬和腸桿菌科微生物.聚驅(qū)井組水樣中DGGE檢測(cè)出的優(yōu)勢(shì)古菌菌群主要是產(chǎn)甲烷菌(甲烷微菌科、甲烷螺菌屬和甲烷桿菌屬)，在深層油藏的厭氧烴降解過(guò)程中發(fā)揮作用.

(3)聚驅(qū)后油藏中存在眾多微生物，區(qū)塊的本源菌數(shù)量為103～104個(gè)/ mL.微生物種類和數(shù)量與鄰近的水驅(qū)油藏差別不大，聚驅(qū)后油藏具有開展內(nèi)源微生物驅(qū)資源基礎(chǔ).