石油学报

作者：齐义彬, 郑承纲, 计秉玉, 吕成远, 伦增珉, 马涛

单位：1. 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院 北京 100083;2. 中国石油化工集团公司海相油气藏开发重点实验室 北京 100083

关键词：残余油气化,微生物电解池,产甲烷菌,合成速率,高通量测序

基金：齐义彬,男,1985年12月生,2008年获河北大学学士学位,2015年获中国科学院大学博士学位,现为中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院工程师,主要从事微生物提高采收率领域的研究工作。Email:qybn118@163.com

摘要： 残余油原位气化是一项针对废弃油藏的前瞻性技术，现阶段其主要问题是产气速率慢，无法满足大规模油田开发的需求。通过引入微生物电解池为微生物生长代谢提供能量，实现"微生物-电化学"联合作用，加快微生物气化过程中物质与能量供给，从而加快微生物的甲烷合成速率。首先，从油藏中富集驯化获得高产气速率的"互营代谢-产甲烷"菌群，高通量测序分析其菌群群落结构结果显示，Syntrophomonas、Syntrophus和Syntrophothermus等具有互营代谢特点的微生物成为细菌的优势种属；Methanoculleus、Methanobacillus和Methanobacterium等能够以H2+CO2和甲酸盐为底物合成甲烷的微生物成为古菌的优势种属。然后，产气分析表明，该菌群的甲烷合成速率达到了5.3×10-3mL/（cm3·d），在同样条件下，用外加0.15 V的微生物电解池强化该菌群的甲烷合成，甲烷合成速率提高了177.4%，达到了14.7×10-3mL/（cm3·d），法拉第效率由64.7%提高到123.2%。最后，研究了微生物电解池强化甲烷合成速率的影响因素。碳源、矿化度、电极材料和电势均能够影响甲烷的合成速率，其中电势能显著影响甲烷的合成速率。在外加1.5 V电势的条件下，该菌群的甲烷合成速率达到了33.16×10-3mL/（cm3·d），甲烷合成速率提高了526.4%。

来源：2018年第1期

《石油学报》期刊编辑部

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