油田硫酸盐还原菌的生物竞争排斥研究
随着多年的地下水或地表水的注入，油田水中的固体溶解物会被渐渐稀释，许多油田水中也含有硫化物(H2S和HS)，这是硫酸盐还原菌(SRB)或其他和硫化物有关的细菌造成的。在石油生产过程中硫化物是有害的，因为它们有毒性、腐蚀性，还能产生不能溶解的硫铁化合物，后者将导致油田渗透性的降低。代表性的控制SRB的生物杀灭剂有氯、溴、乙醛、胺及季磷盐。而这些化学制品也是有毒的、昂贵而且效率低下。目前生物抑制SRB的方法越来越成为研究的重点，在抑制SRB数量和活性的各种方法中，利用反硝化细菌(DNB)的生物竞争排斥(BCX)技术最为有效。
本研究以从绥中36-1油田采出水中筛选到的SRB和DNB为目的菌，考察两者之间的共生和竞争抑制关系，以及添加营养物质的种类和浓度对SRB数量及硫酸盐还原活性的影响。为该油田进一步开发无污染、低成本、长效新颖的SRB防治技术提供理论基础。从油田B区B9井水样分离挑选出一株反硝化活性强、生长旺盛的DNB菌株进行生物竞争排斥实验并进行菌种鉴定，命名为B92-1，菌落圆形，乳白色，直径1mm左右，经鉴定为革兰氏染色阴性，对菌株B92-1测序分析发现，其与天然矿物质水中分离的Uncultured Limnobacter sp.clone I-1有高度同源性，认为属于伯克氏菌科(Burkholderiaceae)。生物竞争排斥实验结果表明，DNB对SRB的生长和硫酸盐还原具有一定的抑制作用，在添加硝酸盐和亚硝酸盐等DNB营养物的条件下，DNB对SRB的还原硫酸盐有较好的抑制作用。而同等浓度的亚硝酸盐的抑制作用要好于硝酸盐的作用，还较硝酸盐更能明显降低SRB的菌数。投加DNB，同时添加0.4-0.8g/L的硝酸盐可较好抑制介质中SRB对硫酸盐的还原。其中添加0.8g/L的硝酸盐抑制效果最明显，可抑制硫酸盐还原10d以上；而添加较低浓度的0.4g/L硝酸盐在10d内，也可较好抑制硫酸盐的还原。另外，通过不投加DNB，只投加硝酸盐的试验结果表明，在试验初期硝酸盐对SRB有一定的抑制作用。投加DNB，同时添加0.4-0.8g/L的亚硝酸盐可很好的抑制介质中的SRB，各浓度亚硝酸盐均可抑制硫酸盐还原10d以上。另外，通过不投加DNB，只投加亚硝酸盐的试验结果表明，亚硝酸盐对SRB有直接的抑制作用。仅加入少量的钼酸盐也能起到抑制SRB的硫酸盐还原作用，其可能具有直接杀死或抑制SRB生长的作用。综合经济成本考虑，投加硝酸盐或亚硝酸盐的同时，投加DNB及少量钼酸盐，就能起到很好的抑制SRB活性的作用。
石油开采;油田硫酸盐;反硝化菌;生物竞争
青岛科技大学
硕士
生物化工
邵宏波
2010
中文
Q939.97;Q938.1
80
2011-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）