海安凹陷富安油气区微生物异常分布研究.pdf

杨帆等 海安凹陷富安油气区微生物异常分布研究 一8 5一 中涉及到的培养基 的制备 、 分 装均采用 H u n g a t e 严 格的厌氧操作技术 。培养结束后用 MP N计数方 法计算出每个样品原始的含菌量。实验主要内容为 土壤样品的稀释 、 接种 以及 甲烷 氧化菌 、 丁烷氧化 菌 、 烃 氧 化 菌 3种 油 气 指 示 微 生 物 的培 养 和计 数 。测试流程主要有以下几个步骤。 2 ． 3 ． 1 培养基的配置3种油气指示菌的培养基 组分如下 甲烷氧化菌培养基成分 g ／ L N a N O 为 1 ． 0 ， N H 4 C 1 为 0 ． 2 5 ， K H 2 P O 4 为 0 ． 2 6 ， K 2 HP O 4 3 H 2 O为 0 ． 7 4， Mg S O 4 7 H 2 O为 1 ． 0 ， C a C 1 2 2 H 2 O为 0 ． 2 ， 微 量元素液 1 0 m L， p H 7 ； 微量元素溶液 mg ／ L F e - S 0 4 7 H2 O为 0 ． 4， Z n S O 4 7 H2 O为 0 ． 3 4 ， C u S O 4 5 H2 O为 0 ．1 ， Mn S O 4为 0 ． 3 ， N a Mo O 42 H 2 O 为 0 ． 2 4 ， H B O 为 0 ． 1 。 丁烷氧化菌培养基成分 g ／ L Mn S O 7 H O 为 1 ． 0 ， C a C 1 2 为 0 ． 2 5 ， N H4 C 1 为 2 ． 3 ， N H 4 2 S O 4 为 1 ． 0 8 9 ， K N O 4 为 2 ． 0 1 ， N a H 2 P O 4 为 2 ． 2 ， 微量元素液 5 m L ， p H 7 。微量元素溶液 m g ／ L K H P O 为 4 ． 5 ， F e C 1 3 6 H 2 O为 3 ． 0 ， Mn C 1 2为 4 ． 3 1 ， Z n C 1 2为 5 ． 2 ， N i C 1 为2 ． 0 ， N a C 1 为2 ． 0 ， K 2 S O 4为 3 ． 2 1 ， K 1 为 3． 0。 烃氧化菌培养基成分 L K N O 为 1 ． 2 ， M g - S O 4‘7 H 2 O 为 0 ． 2 5 ， K H2 P O 4为 2 ． 1 ， K 2 H P O 4 3 H 2 O为 3 ． 6 5， N a C 1 为2 ． 0， 微量元 素液 5 mL ， p H 7 ； 微量 元 素溶 液 m g ／ L Mn C 1 为 2 ． 3 ， N H C 1为 2 ． 0， K N O 3 为 1 ． 2 ， Z n C 1 2 为4 ． 2 ， H3 B O 3 为 1 ． 5 。 培养基配置完成后 ， 用纱布和牛皮纸对三角瓶 进行包扎封 口， 置于高温高压蒸 汽灭菌锅 中 1 2 1℃ 灭菌 2 0 m i n 。 2 ． 3 ． 2 土壤样品梯度稀释接种 土壤样 品梯度稀 释接种主要步骤如下 以甲烷氧化菌为例 首先取 7个容积为 1 0 0 mL的三角瓶 编号①号 至⑦号 ， 分别 加入 4 5 m L无菌生理盐水 ； 称取 5 g 土壤样品置入①号三角瓶 中， 震荡稀释后 ， ①号三角 瓶 中土壤样 品稀释度为 1 1 0； 之后从①号三角瓶 中 吸取5 m L 稀释液加入②号三角瓶中， 此时②号三角 瓶 中土壤样品稀释度为 1 1 0 0 ； 照此方法进行依次 稀释， 最终①号至⑦号三角瓶中土壤样品稀释度分 别为 1 1 0 、 1 1 0 、 1 1 0 、 1 1 0 、 1 1 0 、 1 1 0 。 、 1 1 0 。 然后用 5 m L量程的移液枪吸取4 ． 5 m L甲烷氧 化菌培养基 ， 分别加入到 2 1个 7列 ， 每列 3个 容 积为 1 0 mL的无菌玻璃试管中； 再用 1 m L量程的移 液枪从①号至⑦号三角瓶中分别吸取0 ． 5 m L土壤 样品稀释液 ， 注入 到所对应 的无菌玻璃试管 中 ① 号对应第 1 列， ②号对应第 2列， ⋯， ⑦号对应第 7列 ， 此 时玻璃 试 管 中的土壤 稀 释 度 为 1 1 0 、 1 1 0 、 1 1 0 、 11 0 、 1 1 0。 、1 1 0 、 1 1 0 ； 最后用橡 皮塞密封试管， 用注射器充人 1 m L甲烷气体， 目的 是为 甲烷氧化菌的生长提供碳源。若培养丁烷氧化 菌则充入 1 m L的正 丁烷气体 ； 培养烃氧化菌充人 1 ． 2 m L乙烷 、 丙烷 、 正 丁烷 体积 比为 1 1 1 的混 合气体。 2 ． 3 ． 3 恒温培养与结果统计 样 品稀释接种完成 后置人恒温培养箱中培养 。3种油气指示菌均为中 温菌 m e s o p h il e s ， 培养温度设置为 3 0℃ ， 培养周期 为 1 5 d 。培养结束后对结果进行观察和统计 ， 其 中 有油气指示菌生长的培养管中培养基液面上方有菌 膜产生 ， 呈阳性 ， 而没有油气指示菌生长的培养管中 没有菌膜的生成 ， 呈阴性 。统计不 同稀释梯度 阳性 试管的个数 ， 根据 M P N统计分配表可计算出每个土 壤样品中油气指示菌的数量 。 3 油气指示菌异常分布 根据 3种油气指示微生物的检测结果和油气微 生物菌落数量的分布 ， 结合研究区构造地质 、 油藏分 布范围等特征 ， 讨论油气微生物异常分 布与地下油 气藏及顶空轻烃之间的对比关 系。油气指示微生物 数量检测结果如图4、 图 5 、 图 6所示 ， 图中气泡颜色 的深浅及大小与微生物数量成正 比， 多边形灰色 区 域为油藏的分布范围。 3 ． 1 甲烷氧化菌 甲烷氧化菌是一类高度专一地利用 c 化合物 的细菌群体 ，是为识别石油与天然气 聚集体而研究 的第一类细菌 ， 甲烷氧化菌对地下油气藏特别 是天 然气藏具有很好 的指示性 。由图4中甲烷氧化菌数 量 的分布情况可知 A剖面上油气藏边界有 2个异 常高值点 ， 其余 异常值 大多数分 布在 油气藏上方 。 在油气藏范 围之外的剖面上 ， 甲烷氧化菌数量较少 ， 在剖面南部有个别高值点； B剖面上甲烷氧化菌高 值 区主要分布在油气藏上方 ， 相对于 A剖面分 布较 集 中。在油藏范围之外剖面东西方 向上 ， 微生物数 量呈低值。虽然 甲烷氧化菌数量高值大多数分布在 油气藏上方， 但相对较离散， 且其计数结果在同一个 数量级上 ， 因此 甲烷氧化菌指标对下伏油气藏 的指 杨帆等 海安凹陷富安油气区微生物异常分布研究 ～ 8 7 a 】 顶空气 甲烷含量分布 b 顶空气C 含量分布 图 7 顶空气含量分布 图 Fi g ． 7 Di s t r i bu t i o n o f h e a ds p a c e g a s c on t e n t 顶空轻烃指标表明， 在油藏上方地表土壤 中确 实存在烃类异常 ， 而烃类 异常直接 引起 了土壤 中微 生物的生长发育 ， 最终在油藏上方形成 了油气微生 物高值异常分布。 5 认识与结论 通过富安区块油气藏上方地表土壤中油气指示 微生物数量 的异常分布研究 ， 可 以得 出以下认识 和 结论 1 地表土壤 中特定微生物的生长发育与下伏 油气藏有着密切 的关系 ， 通过 MP N法能够检测到这 类特定微生物， 并可判断出其分布情况与油气藏的 响应关系。 2 甲烷氧化 菌、 丁烷 氧化菌和烃氧化菌在油 藏上方地表土壤 中异常发育 ， 均对油气藏分布有 良 好的指示作用 ， 在本 区丁烷氧化菌是最理想 的应用 指标 。 3 作为一种勘探方法 ， 油气微生物技术具有 其特定的应用条件和局限性 ， 在应用时应结合地质、 化探等手段综合分析， 才能更好地发挥其作用 。 参 考 文 献 [ 1 ] D a v i s J B ， S t u d i e s o f s o i l s a m p l e s f r o m “ p a r a f f i n e d i r t ” b e d [ J ] ． A A P G B u l l e t i n ， 1 9 5 2 ， 3 6 2 1 8 6 - 2 1 8 8 ． [ 2 ] S t r a w i n s k i R J ． A mi c r o b i o l o g i c a l m e t h o d o f p r o s p e c t i n g f o r o i l C J J ． Wo r l d O i l ， 1 9 5 5 1 1 1 0 4 ． 1 1 5 ． [ 3 ] S o l i G i o r g i o G ． G e o m i c mb i o l o g i c a l p r o s p e c t i n g [ J ] ． A A P G B u l l e t i n． 1 9 5 4， 3 8 2 5 5 5 2 5 5 8 ． [ 4 ] S o l i G i o r g i o G ． Mi c r o o r g a n i s m s a n d g e o c h e m i c a l m e t h o d s o f o i l p r o s p e c t i n g [ J ] ． A A P G B u l l e t i n ， 1 9 5 7 ， 4 1 1 3 4 1 4 0 ． [ 5 ] S t r a w i n s k i R J ， C o x W B ． M i c r o b e s l o c a t e g a s p r o d u c t i o n i n f i e l d t e s t [ J ] ． Wo r l d O i l ， 1 9 5 9 7 9 3 ． [ 6 ] H i t z ma n D O ． C o m p a ri s o n of g e o m i c r o b i o l o g i c a l p r o s p e c t i n g m e t h o d s u s e d b y v a ri o u s i n v e s t i g a t o r s [ J ] ． D e v e l o p me n t s i n I n d u s t ria l Mi c r o b i o l o g y， 1 9 6 1． 2 3 3 42 ． [ 7 ] 张树政． 石油微生物学在中国的发展[ M] ． 北京 科学 出版社 ， 1 9 9 8 ． [ 8 ] 阿特拉斯 R M． 石油微生物[ M] ． 北京 石油工业出版 社 ， 1 9 9 1 ． [ 9 ] 吴传芝． 微生物油气勘探技术及其应用[ J ] ． 天然气地 球科学 ， 2 0 0 5 ， 1 6 1 8 2 8 7 ． WU Ch u a n - z h i ． Mi e o b i a l o i l a n d g a s e x p l o r a t i o n t e c h n i q u e a n d i t s a p p l i c a t i o n [ J ] ． N a t u r a l G a s G e o s c i e n e e ， 2 0 0 5 ， 1 6 1 8 2 8 7 ． [ 1 0 ]袁志华 ， 赵青， 王石头， 等． 大庆卫星油田微生物勘探技 术研究[ J ] ． 石油学报 ， 2 0 0 8 ， 2 9 6 8 2 7 ． 8 3 1 ． Y U A N Z h i h u a ， Z H A O Q i n g ， WA N G S h i - t o u ， e t a 1 ． Mi c r o b i al p r o s p e c t i n g t e c h n o l o g y for o i l a n d g a s i n s a t e l l i t e o i l fi e l d o f D a q i n g a r e a [ J ] ． A c t a P e t r o l e i S i n i c a ， 2 0 0 8 ， 2 9 6 8 2 7 8 3 1 ． [ 1 1 ]梅海， 林壬子， 梅博文， 等． 油气微生物检测技术 理论、 实践和应用前景[ J ] ． 天然气地球科学， 2 0 0 8 ， 1 9 6 8 8 8 ． 8 9 2 ． MEI Ha i ， L I N Re n z i ， MEI Bo w e n， e t a 1 ． Mi c r o b i a l o i 1 一 g a s d e t e c t i o n t e c h n o l o g i e s t h e o r y，p r a c t i c e a n d a p p l i c a t i o n p r o s p e c t [ J ] ． N a t u r a l G a s G e o s c i e n c e ， 2 0 0 8 ， 1 9 6 8 8 8 8 9 2 ． [ 1 2 ]H a n s o n R S ， Ha n s o n T E ． Me t h a n o t r o p h i c b a c t e r i a [ J ] ． Mi c r o b i o l o g i c a l R e v i e w s ， 1 9 9 6 ， 6 0 2 4 3 9 -4 7 1 ． [ 1 3 ]黄秀梨． 微生物学实验指导[ M] ． 北京 高等教育出版 社 ， 1 9 9 9 ． 责任编辑 董瑾