關(guān)于微生物在石油方面的應(yīng)用研究

王玲玲　張學(xué)英　馬艷君

摘 要：本論文介紹了微生物在石油開采、石油污水處理以及石油污染土修復(fù)方面的應(yīng)用研究;同時也提出來石油微生物發(fā)展的新動向。論文基于石油微生物學(xué)相關(guān)的知識展開研究，為微生物在石油方面的應(yīng)用發(fā)展提供了理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：石油;微生物;應(yīng)用研究

1 概述

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全球能量消耗中，石油和天然氣占比45%與28%;全球的石油儲量高達(dá)2×1012～4×1012bbl（其中1bbl約等于0.159m3），其中1.5×1012bbl被開采。隨著石油的不斷開采，石油能源不斷的消耗，世界各組織、政府紛紛提出石油預(yù)警，號召不斷的提高石油開采率、石油利用率。于是，各地紛紛研究在石油方面的先進(jìn)技術(shù);微生物技術(shù)在石油方面的研究也逐漸走入人們的視野。

2 微生物在石油方面的應(yīng)用研究

2.1 微生物在石油開采方面的應(yīng)用研究

上世紀(jì)80年代，美國、加拿大、英國等基于“石油在地層中會隨著外界壓力、溫度、注入水和細(xì)菌的作用變化而變化，微生物的作用愈發(fā)明顯”的思想展開微生物石油開采技術(shù)方面的研究，石油開采效率、石油治理等方面取得諸多成就。新世紀(jì)以來，國內(nèi)對大慶、勝利等油田也展開了關(guān)于微生物石油技術(shù)開采方面的研究，效果顯著。

微生物石油開采技術(shù)是指在石油開采的過程中，利用微生物技術(shù)提高石油的采收率的技術(shù)過程。在常規(guī)的石油開采技術(shù)中選用的化學(xué)劑缺乏“活”性，在注入地層的過程中，隨著深度的增加，消耗加大，往往容易出現(xiàn)還未達(dá)到預(yù)定位置就已經(jīng)消耗完或者失效;而微生物是“活”物質(zhì)，活躍度高、數(shù)量龐大，引起的化學(xué)反應(yīng)的催化能力很強(qiáng)，能夠迅速的改造、分解有機(jī)質(zhì)，利于促進(jìn)原油流動，并且可以保護(hù)環(huán)境。

微生物石油開采技術(shù)主要是利用了微生物的降解作用。微生物注入石油儲存后，會和該環(huán)境下的原有細(xì)菌形成競爭的關(guān)系，經(jīng)過競爭淘汰，留下優(yōu)勢菌種，迅速繁殖，并作用于石油和巖石表面其他物質(zhì)。在整個過程中，微生物通過微生物降解作用消耗烴類，通過酶的作用將高分子量蛋白質(zhì)、酯類化合物分解為容易吸收的簡單分子，進(jìn)一步導(dǎo)致原油結(jié)構(gòu)、組分發(fā)生變化，使得原油發(fā)生降解（原油中根據(jù)降解難易度排序順序是正構(gòu)烷烴、芳香烴、環(huán)烷烴）。在次基礎(chǔ)上原油的沸點(diǎn)、溶解度隨之發(fā)生變化。

微生物石油開采技術(shù)中的微生物的驅(qū)油理論。微生物驅(qū)油是一個物理、生物、化學(xué)綜合的過程。其中，主要包括五個方面。第一，微生物的酶等中間代謝物可以分解原油中長鏈飽和烴、脫出原油中的硫氮，進(jìn)而進(jìn)一步改變其粘度、凝固點(diǎn)、流動性。第二，微生物的代謝產(chǎn)出的二氧化碳、氫氣等氣體融入原油，原油膨脹，粘度降低。第三，微生物表面活性劑等能降低原油的油水表面張力、粘度，引起水包油乳化作用，同時改變巖石的濕潤性，增加巖石孔隙度。第四，微生物代謝的生物聚合物和油層中的菌種共同形成物理堵塞，選擇性的封堵水流向。第五，微生物在巖石表面形式生物沉淀膜，利于菌種活動，擴(kuò)大驅(qū)油面積。

2.2 微生物在石油污水處理方面的應(yīng)用研究

在石油開采與利用的過程中，給人們帶來了利益，也帶來了環(huán)境污染的問題。例如在石油開采、石油煉制、運(yùn)輸?shù)倪^程中會產(chǎn)生許多石油污水，也容易由于原油泄漏導(dǎo)致水體污染。通過物理化學(xué)等方法處理原油可以極大的減少石油污水污染，但是，石油中的微乳液、長鏈飽和烴分子等，很難通過分離溶解的方法去除，難以達(dá)到無公害排放的標(biāo)準(zhǔn)。為了解決這一問題，人們開始關(guān)注微生物處理石油污水的技術(shù)。

微生物的酶等中間代謝物可以分解原油中長鏈飽和烴、脫出原油中的硫氮，改變石油污水中石油的粘度、凝固點(diǎn)、流動性，有利于分離石油污水。另外通過微生物降解作用可以消耗烴類，微生物酶可以將石油污水中的高分子量蛋白質(zhì)、酯類化合物分解為容易吸收的簡單分子，改變油污水的結(jié)構(gòu)、組分，使得油污水中的原油的沸點(diǎn)、溶解度隨之發(fā)生變化，進(jìn)而分離與處理石油污水。

2.3 微生物修復(fù)石油在土壤污染方面的應(yīng)用研究

在石油開采、石油煉制、運(yùn)輸?shù)倪^程中產(chǎn)生的土壤污染，會破壞土壤的生態(tài)平衡，降低土壤的肥沃性，影響農(nóng)作植物生長。常規(guī)物理化學(xué)方法在土壤修復(fù)中的效果不明顯，無法得到根除，并且容易造成二次污染;利用微生物修復(fù)，可以高效、環(huán)保的根除與修復(fù)石油在土壤方面的污染。

微生物的酶分解原油中長鏈飽和烴、消耗烴類，將石油中的高分子量蛋白質(zhì)、長鏈飽和烴、酯類化合物分解為容易吸收的簡單分子，有利于處理土壤中的石油污染物。另外，微生物的生長慢、種類多、代謝活度不高、具有很強(qiáng)的降解能力，可以改變土壤的透氣性、濕潤度、溫度、含鹽量，對土壤修復(fù)有更廣的應(yīng)用前景。

3 結(jié)束語

石油作為重要的能源資源，隨著全球的發(fā)展，石油能源不斷被開采、被消耗，石油資源逐步減少。對于此，我們應(yīng)當(dāng)節(jié)約石油資源，不斷的提高石油開采率、石油利用率。

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