一种新形成的细菌驱油联合体在侏罗纪和三叠纪水库中的应用：特性分析、环境适应性及岩心注水试验

《ACS Omega》：MEOR by a Newly Constructed Bacterial Oil-Displacing Consortium in Jurassic and Triassic Reservoirs: Properties Characterization, Environmental Adaptation, and Core Flooding Test

MEOR技术通过筛选鄂尔多斯盆地Jurassic Yan 9/10层和Triassic Chang 6层中原生菌（Pseudomonas aeruginosa RH1、Bacillus subtilis BS4、Pseudomonas stutzeri PSD1）构建驱油系统，优化比例为1:1.5:1.5，表面张力降至26.2mN/m，乳化指数达84.33%，适应4-85°C、0-113.18g/L盐度及pH5-9环境，核心驱油试验显示采收率提升20.27%-22.06%。

　　微生物增强原油采收率（MEOR）是一种三级采油技术，其目标是延长油田的产油周期，并作为后续增产措施的候选方案。然而，以往关于MEOR的研究多局限于温和的实验环境，未能充分模拟油田的实际条件，从而限制了对微生物适应性及工业应用潜力的认识。本研究旨在通过筛选和评估油田本土的原油乳化细菌，构建适用于研究区域的增强微生物驱油系统，并结合实验数据评估其在模拟油藏条件下的增产效果。

研究区域主要位于鄂尔多斯盆地，包括侏罗系胡家山油田的Yan 9和Yan 10层，以及三叠系华庆油田的Chang 6层。这些区域的油藏具有低渗透性，且由于连续的注水开发，油藏中形成了明显的非均质性和水驱效率不足的问题，导致水油比上升和剩余油的开发难度加大。因此，采用MEOR技术具有重要意义，可以有效提升采收率并控制水含量。

在实验过程中，研究人员首先从油田产出的油水样本中分离并纯化了本土细菌，随后通过LB液体培养基进行扩增，并在含有原油的MSM培养基中筛选出具有乳化功能的细菌。通过观察血平板上的溶血现象，进一步确认了这些细菌是否能够产生生物表面活性剂。最终，筛选出三种具有乳化能力的菌株：RH1、BS4和PSD1。这些菌株分别被鉴定为铜绿假单胞菌（*Pseudomonas aeruginosa*）、枯草芽孢杆菌（*Bacillus subtilis*）和斯图泽氏假单胞菌（*Pseudomonas stutzeri*）。这些菌株在不同环境条件下均表现出良好的生长和代谢能力，能够适应油田中的高温、高盐和广泛pH范围。

为了评估这些菌株在油田条件下的乳化性能，研究人员在37°C、55°C以及无氧条件下对它们的发酵液进行了表面张力（ST）和乳化指数（EI24）的检测。结果显示，菌株RH1和BS4在37°C时能够显著降低发酵液的表面张力，分别降至29.70 mN/m和32.42 mN/m，而PSD1的表面张力也有所下降，达到61.18 mN/m。同时，这三种菌株在不同条件下均能稳定乳化原油，其中PSD1的乳化指数最高，达到80.14%。此外，研究还发现，这些菌株在55°C和无氧条件下的表面张力保持稳定，表明其在油田实际环境中的适应性较强。

为了构建更高效的微生物驱油系统，研究人员将这三种菌株按不同体积比例（1:1.5:1.5、1:2:2、1:2.5:2.5）混合，形成了三种不同的细菌驱油系统。通过实验比较，系统A（体积比1:1.5:1.5）表现出了最佳的驱油性能。在该系统中，表面张力被进一步降低至26.20 mN/m，油水界面张力降至0.10 mN/m，乳化指数达到84.33%。这一系统还展现出广泛的环境适应性，能够在4–85°C的温度范围内、0–113.18 g/L的盐度以及pH 5–9的酸碱条件下正常生长。这些特性使得系统A具备在多种油田环境中应用的潜力。

在模拟油藏条件的核驱实验中，研究人员使用了来自侏罗系和三叠系的岩心样本，分别设置为57°C、3 MPa和70°C、12 MPa的实验条件。实验结果表明，系统A在模拟侏罗系胡家山油田和三叠系华庆油田的条件下，能够将原油采收率分别提高20.27%和22.06%。这一结果验证了系统A在实际油藏环境中的有效性，并为MEOR技术的工业化应用提供了重要的实验依据。

此外，研究还发现，系统A的乳化性能优于常用的工业表面活性剂Corexit 9500A，其表面张力降低了13.76%，乳化指数提高了28.08%。这表明，系统A不仅在环境适应性上表现优异，而且在驱油效率方面也具有显著优势。同时，实验过程中观察到，随着注水体积的增加，产出液中的含水量显著下降，说明该系统能够有效改善油水流动特性，提高驱油效果。

微生物驱油技术的成功应用依赖于微生物的生长和代谢能力，以及其对油藏环境的适应性。在本研究中，通过模拟油田的实际条件，研究人员不仅筛选出了具有良好乳化性能的菌株，还构建了一个适应性强、性能优异的微生物驱油系统。这一系统的构建和评估为MEOR技术在油田中的应用提供了新的思路和方法，同时也为提高油田采收率提供了科学依据和技术支持。未来，随着对微生物驱油机制的进一步研究，该技术有望在更多油田中得到推广和应用。