耐高温采油微生物特性及相关酶研究

论文摘要

微生物采油（Microbial enhanced oil recovery, MEOR）具有工艺简单、成本低、适应性强、对地层无伤害和无环境污染等优点,成为发展前景良好的采油技术。它的应用和推广对石油工业的可持续发展具有十分重要的意义。本文对从原油分离出的8株耐高温采油菌进行鉴定,其生理生化特性测定结果表明,菌株ZY-1为节杆菌属,菌株ZY-2为微球菌属,菌株ZY-3、ZY-10、ZY-11、JY-5、JY-6和JY-11为芽孢杆菌属。通过测定菌体生长和发酵液的表面张力,研究8株试验菌株以葡萄糖、蔗糖、木糖、淀粉和纤维素为碳源的生长代谢情况。结果表明,木糖较适合作微生物采油碳源；菌株ZY-10可以利用多种碳源进行生长、代谢,适合用作采油微生物。分别以烃和纤维素、淀粉为碳源,考察菌株ZY-3和JY-11在不同pH条件下细胞的生长、发酵液的乳化活性、与底物降解相关酶活力等特性；在初始pH6.0下建立细胞的生长、酶活力与发酵液表面张力的关系。研究表明：菌株ZY-3和JY-11最适生长代谢条件为pH6.0；种子培养基含有纤维素抑制菌株JY-11的生长,对菌株ZY-3和JY-11产表面活性剂影响小；发酵培养基含有纤维素却促进菌株ZY-3和JY-11产表面活剂和菌株的生长；种子培养基含有淀粉促进菌株ZY-3和JY-11生长和产表面活性剂；发酵培养基含有淀粉对菌株ZY-3产表面活性剂有抑制作用而对菌株JY-11有促进作用,同时也促进菌株JY-11的生长；不同培养基对纤维素酶和淀粉酶活力影响不明显。菌株ZY-10在含有木糖和石蜡的培养基中首先利用木糖,比在以石蜡为单一碳源时对石蜡的利用要快,且比以木糖或石蜡为唯一碳源时能合成较多的表面活性剂。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 微生物采油技术
• 1.1.1 微生物采油特点
• 1.1.1.1 微生物采油优点
• 1.1.1.2 微生物采油缺点
• 1.1.2 微生物采油机理
• 1.1.2.1 微生物本身的作用
• 1.1.2.2 微生物代谢产物的作用
• 1.1.3 微生物采油技术措施
• 1.2 微生物采油技术的发展和研究进展
• 1.2.1 微生物采油技术的发展
• 1.2.2 微生物采油研究进展
• 1.2.2.1 可视化技术
• 1.2.2.2 岩心管技术
• 1.2.2.3 数学模型
• 1.3 油藏对微生物采油的影响
• 1.3.1 油藏条件对采油的影响
• 1.3.1.1 深度、压力和温度
• 1.3.1.2 地层原油组分
• 1.3.1.3 矿化度
• 1.3.1.4 pH值
• 1.3.1.5 地层中氧含量
• 1.3.2 微生物采油油藏的选择
• 1.4 采油微生物
• 1.4.1 采油微生物特性
• 1.4.2 采油微生物的筛选
• 1.4.3 采油微生物的测定方法
• 1.5 微生物采油的营养环境
• 1.6 本文研究内容
• 第二章 材料与方法
• 2.1 实验材料与仪器
• 2.1.1 实验菌株
• 2.1.2 实验试剂
• 2.1.3 实验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 培养基的配制
• 2.2.2 主要试剂的配制
• 2.2.3 菌种活化及种子液的制备
• 2.2.3.1 菌种活化
• 2.2.3.2 种子液的制备
• 2.2.4 耐高温采油菌株的鉴定
• 2.2.4.1 革兰氏染色
• 2.2.4.2 甲基红（MR）试验及乙酰甲基甲醇试验（V-P试验）
• 2.2.4.3 淀粉水解试验
• 2.2.4.4 硝酸盐还原试验
• 2.2.4.5 明胶液化试验
• 2.2.4.6 石蕊牛乳试验
• 2.2.4.7 糖发酵试验
• 2.2.5 耐高温采油菌株发酵液中生物表面活性剂提取与分析
• 2.2.5.1 生物表面活性剂的提取
• 2.2.5.2 生物表面活性剂的定性分析
• 2.2.6 耐高温采油菌株特性研究
• 2.2.6.1 耐高温采油菌株的生长
• 2.2.6.2 碳源对耐高温采油菌株生长及代谢的影响
• 2.2.7 菌株ZY-3和JY-11与底物降解相关酶的研究
• 2.2.7.1 pH对菌体生长代谢及产纤维素酶的影响
• 2.2.7.2 pH6.0条件下纤维素对菌株产纤维素酶及采油特性的影响
• 2.2.7.3 pH对菌株生长代谢及产淀粉酶的影响
• 2.2.7.4 pH6.0条件下淀粉对菌株产淀粉酶及采油特性的影响
• 2.2.8 菌株ZY-10的采油外加碳源研究
• 2.2.9 测定方法
• 第三章 结果和讨论
• 3.1 耐高温采油菌株的鉴定
• 3.2 耐高温采油菌株所产表面活性剂的定性分析
• 3.3 耐高温采油菌株特性研究
• 3.3.1 耐高温采油菌株的生长特性
• 3.3.2 单糖和二糖对耐高温采油菌株生长代谢的影响
• 3.3.3 多糖对耐高温采油微生物生长代谢的影响
• 3.4 耐高温采油菌株的底物降解相关酶活力与采油特性的关系
• 3.4.1 菌株ZY-3和JY-11产纤维素酶与采油特性的关系
• 3.4.1.1 pH对菌株ZY-3和JY-11的生长和产纤维素酶的影响
• 3.4.1.2 pH6.0时菌株产纤维素酶与采油特性的关系
• 3.4.2 菌株ZY-3和JY-11产淀粉酶与采油特性的关系
• 3.4.2.1 pH对菌株ZY-3和JY-11的生长和产淀粉酶的影响
• 3.4.2.2 pH6.0时菌株产淀粉酶与采油特性的关系
• 3.5 菌株ZY-10的采油外加碳源研究
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢