饶天利,韩利宝,张文来 (中石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏 银川 750001)

黄黎阳，杨欢 (长江大学化学与环境工程学院，湖北 荆州 434023)

进入中含水开发阶段后，随采出程度增加，油藏水驱状况变差，注水利用率下降，剖面水驱不均问题突出，含水率上升速度加快，采出程度低，常规调剖措施效果差、有效期短。如何进一步提高侏罗系油藏采收率，关键是开展改善水驱，提高采收率新技术攻关，实现油田“有质量、有效益、可持续发展”[1,2]。微生物驱油提高采收率具有成本低、原料来源广、安全环保、现场实施方便等优势，是改善水驱，提高采收率技术攻关方向之一，应用潜力巨大[3,4]。笔者根据采出水分析，培养出4种微生物菌株并对其从油藏适应性进行评价。

1 试验药品及仪器

1.1 试验药品

牛肉粉、蛋白胨、琼脂、血琼脂平板、酵母膏，生物试剂；NaCl，分析纯。

长庆油田某区水样，水样离子分析结果如表1所示。

表1 水样离子组成

1.2 试验仪器

HZ250LG型恒温光照摇床、GR60DA型立式自动压力蒸汽灭菌器、SPX-150-GB智能型光照培养箱、TX500C全量程界面张力测量仪。

2 试验方法

2.1 筛选细菌

1)取水样，把水样进行梯度稀释，选取分布均匀、菌群全面、生长情况良好的培养基将水样分别接种到培养基上，依据菌落的颜色、大小及形状等标记出不同的菌落，挑出菌落，使用液体培养基增殖，并低温保种，用血平板对各个菌株进行试验，利用生物表面活性剂使血细胞破裂，排除部分菌株，初步选出目标菌株。

2)制作培养基，取10g蛋白胨、3g牛肉粉、5gNaCl在无菌操作台里用接种环挑取出各株标记的菌株，接种到已灭菌的液体培养基中，操作结束后，放到恒温振荡器(28℃，130r/min)中振荡培养(使细菌均匀分布)。培养2～4d，培养基中产生絮状物，溶液不再澄清透亮，略带浑浊。

3)产表面活性剂的生物菌会使血细胞破裂，在血平板上会形成溶血圈现象。空白对照样是同期的液体培养基。

2.2 优选菌株

1)对菌株的生长条件从培养时间和培养温度2个方面进行优化并设计试验，以菌液的界面张力作为优化依据，确定菌株最适合的生长环境。

2)选定有溶血圈现象且溶血圈直径与菌落直径比值较大的菌株，用接种环挑出，加到液体培养液中，再放到恒温振荡器(28℃，130r/min)中培养，增殖富集得到大量目标菌。

3)培养温度的优化。在培养基上接种菌种，在不同的温度下培养3d，每天取出30mL菌液测定其界面张力，作为衡量菌体生长的指标。

3 菌株培养及评价

3.1 菌株培养条件优化

1#、2#、3#、4#都在培养基上产生溶血现象，说明这4个菌株能够产表面活性剂(见图1)。在不同的温度下，先在培养基上接种菌株，再分别测定第1、2、3天菌液的界面张力，结果如图2所示。随温度的升高菌液的界面张力呈现正相关变化，在28～34℃时，界面张力变化幅度小，适宜大部分菌液产生表面活性剂；1#菌在第3天中28℃时界面张力相对较低，2#、3#、4#菌在第3天中31℃时界面张力相对较低；因此1#菌最适宜的培养温度为28℃，2#、3#、4#菌最适宜的培养温度为31℃。

图1 菌株溶血现象

3.2 NaCl质量分数

微生物所处环境的矿化度对微生物的代谢活动影响较大，大多数微生物适宜在与自身细胞内渗透压相当的低矿化度下生长，如果菌体内外渗透压相差太大，就会导致细胞收缩或者破裂。

图2 菌液界面张力随温度变化

分别配制质量分数为0.5%、1%、5%、10%、15%、20%的NaCl溶液，将每一种菌株分别接种于不同质量分数的NaCl液体培养基中，置于31℃恒温振荡器(135r/min)培养3d，测定各矿化度下菌液的界面张力，结果如图3所示。随NaCl质量分数的增加菌液的界面张力随之增加，当矿化度到达临界值时菌液的界面张力基本保持不变；4#菌的抗盐性较好。

3.3 含油质量分数

将每一种菌株分别接种于含有原油的液体培养基中，置于31℃恒温振荡器(135r/min)培养3d，测定各含油质量分数下菌液的界面张力，以此作为衡量菌株适应性生长的指标，结果如图4所示。随含油质量分数的增加菌液的界面张力随之增加；两者符合对数增长关系，其中2#和4#菌株随含油质量分数的增长幅度较小。

图3 菌液界面张力随NaCl质量分数的变化 图4 菌液界面张力随含油质量分数的变化

3.4 pH值

图5 界面张力随pH值变化

环境中的pH值与微生物的生命活动有密切关系，它影响到微生物生命活动的多个方面。环境的pH值不但会通过影响细胞膜所带的电荷而影响细胞对营养物质的吸收状况，从而直接影响微生物的生长和代谢，而且还通过改变环境中有机化合物的离子化程度改变某些化合物分子进入细饱的状态，从而间接影响微生物的代谢活动。

将每一种菌株分别接种于不同pH值的液体培养基中，置于31℃恒温振荡器(135r/min)培养3d，测定菌液的界面张力，结果如图5所示。随pH值的增加菌液的界面张力有随之减小的趋势，说明菌株有抗碱性；界面张力随pH值的变化趋势符合对数关系，后期变化平缓；4#菌株的变化幅度较小，并且整体的界面张力最小。

4 结论

1)培养出4种能产表面活性剂的菌株，其生长条件从培养时间和培养温度2个方面进行优化，以菌液的界面张力作为优化依据，确定菌株最适合的生长环境。1#菌株最适温度为28℃，2#、3#、4#菌株最适温度为31℃。

2)分别从NaCl质量分数、含油质量分数、pH值3个方面对4种菌株进行适应性评价。4种菌株均具有良好的耐盐性、抗碱性，且能够形成水包油乳液。