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本文以筛选自大庆油田采出水的以原油烃为唯一碳源的兼性厌氧微生物短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)HT、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)HP为研究对象,针对大庆油田的油层物化环境,研究了微生物采油(Microbial Enhanced Oil Recovery, MEOR)的基本原理和驱油机制,并通过矿场试验验证了该方法的推广应用前景。主要研究结果如下:1 HP、HT菌种对大庆原油的降解规律研究结果表明:(1)通过对微生物作用前后原油族组成和饱和烃GC-MS分析,表明两种菌种对原油中高碳链的饱和烷烃都具有较强的生物降解作用,其中,菌种HP降解偶碳数高碳链饱和烷烃的能力强于降解奇碳数高碳链饱和烷烃,而菌种HT无论对偶碳数还是奇碳数高碳链饱和烷烃都具有较强的降解能力。同时,菌种HP和HT对原油中低碳链饱和烷烃几乎没有生物降解作用,而且该微生物在降解原油中高碳链饱和烷烃时没有低碳链饱和烷烃的生成。(2)原油芳烃GC-MS分析结果表明,菌种HP和HT对原油芳烃中菲系列发生了一定程度地生物降解作用。(3)通过对微生物作用前后原油中非烃的显微-红外分析和酸值测定,表明微生物在对原油不同组分的降解过程中发生了生物氧化反应,生成了高碳有机酸,使原油酸值提高到原来的8—15倍。2微生物作用前后原油中极性组分对比分析研究结果表明:(1)采用GC-MS分析,从空白原油中检出极性物质56种。其中,醇类化合物31种,醛、酮类化合物11种,酯类化合物7种,脂肪酸类化合物7种。空白原油中极性含氧物质以醇、酯类为主(占已检出极性物质的97.46wt%),脂肪酸类化合物含量很低。(2)微生物HP和HT菌种作用大庆原油后,生成大量的胞外脂肪酸。脂肪酸由作用前的7种分别增加到17和24种,相对含量由作用前的1.05wt%分别升高到60.05wt%和61.02wt%。所产生的脂肪酸主要以一元酸和二元酸为主,碳数集中在C2--C20之间。产酸以饱和烷基酸为主,尤其以直链饱和烷基酸居多;同时也生成一定量的环烷、烯基酸和少量的芳基酸。