基于高通量测序技术研究页岩气区上方微生物多样性

微生物油气勘探技术近年来已成为油气地表勘探技术中新兴的勘探检测技术。为进一步了解油气田上方的微生物信息,对页岩气区上方微生物多样性进行了研究。采用高通量测序技术研究了川东南丁山地区油气微生物物种丰度、群落多样性等特征。鉴定出了3种主要油气微生物:甲基嗜氧反硝化菌(Methylophilales)、甲基孢囊菌(Methylocystis)、甲基球菌(Methylococcus),值得进一步做生化研究,可以作为潜在油气微生物指示菌。3种微生物发育丰度与丁山地区逸散区域分布具有较好的匹配关系。高通量解析技术能够在丁山地区油气微生物研究中有很好的应用,得出了基岩样品中微生物分布的特征,并与焦石坝地区油气微生物进行了初步的差异性分析,鉴定出的潜在油气指示菌值得进一步研究。     

微生物地球化学勘探技术在黄土塬地貌区油气勘探中的应用

鄂尔多斯盆地延长探区富县北部地处黄土塬地貌区,天然气勘探程度较低。针对黄土塬地貌区地震响应微弱、适用性差、流体检测难度大的问题,采用微生物地球化学勘探技术,结合油气钻探和地质资料展开综合研究。结果表明:黄土塬地貌区检测到显著的微生物异常;微生物及地球化学成果指示延长探区具有油气并存的特点;研究区可划分为9个微生物异常区和3个有利区带,其中,中部有利区指示含气前景好,西北部有利区含气性较好,东南部有利区可能与天然气富集有关。综合研究表明,微生物地球化学勘探技术在黄土塬地貌区的含油气性评价方面具有一定的适用性,研究成果可为黄土塬地貌区油气有利区带筛选提供参考依据。     

塔里木盆地顺北断溶体油气藏微生物特征及有利区预测

油气微生物检测技术因廉价、直接、高效等特点而日益受到油气勘探界的重视。文章对油气勘探潜力较大的顺北地区顺8井北三维区开展了油气微生物异常特征的研究。采取改良平板培养计数法和16S rRNA基因克隆文库法与高通量测序法对土壤样品中的油气微生物进行定量检测,采用改良平板培养计数法了解了顺北地区的微生物数量特征,通过16S rRNA基因克隆文库法与高通量测序法查清了顺北地区油气微生物的种类异常情况。根据检测结果建立了顺北-跃参已知油气藏的微生物数量及种类异常模式,并以此为依据对顺8井北三维区划出了4个微生物数量异常区,推测出未知区存在4个潜在有利勘探目标区（异常区）。     

新庄油田油气微生物勘探研究

将油气微生物勘探技术应用于新庄油田。通过该区的样品采集、实验、分析和研究,完成了油和气的微生物异常区的圈定,微生物异常显示与工区内已知4口探井的含油气情况基本吻合。以微生物异常为基础,结合研究区现有的区域地质概况、钻井和测井等资料,对新庄油田微生物异常圈定了3个明显的异常区,其中中部异常区为最有利的勘探区块,北部异常区为较有利的目标区块,东南异常区为可勘探的目标区块。根据新庄油田油气显示的微生物异常值特征,对含油气情况进行了初步解释,评价了新庄油田的油气远景,并与邻区的西峰油田相比,验证了该技术的实用性和可靠性。分析表明,油气微生物勘探技术特别适合于鄂尔多斯盆地,特别是地震效果不甚理想和岩性油气藏的地区。     

塔里木盆地新和地区低幅度构造油气微生物特征及有利目标区预测

对塔里木盆地新和地区油气微生物异常特征进行了研究,为该地区油气预测和油气微生物勘探技术的推广和应用提供依据。主要采用平板培养计数法、16SrRNA基因克隆文库法与高通量测序法对土壤样品中的油气微生物进行定量检测,利用这些方法研究了新和地区油气微生物种群构成及数量异常情况,构建出研究区油气区的油气微生物异常模式。以此为依据,对新和及三道桥地区低幅度圈闭线索区域的油气微生物进行检测,根据油气微生物异常特征预测油气有利区。最终识别出5个微生物异常区,并结合构造圈闭认识结果及油气微生物数量异常,优选出5个潜在的有利勘探目标区。      

典型油气藏上方甲烷氧化菌群的分子生物学解析

以胜利油田典型油气藏为研究对象,原位提取土壤中的甲烷氧化微生物群落组成信息,明确了油气指示微生物类群。通过对油田、气田和背景区土壤的pmoA基因克隆文库分析发现,来自油气藏上方土壤与背景区土壤的甲烷氧化菌群结构的差异较大。背景区土壤的甲烷氧化Ⅱ型菌——甲基孢囊菌和甲基弯曲菌的相对丰度明显高于油气藏上方土壤,而甲烷氧化Ⅰ型菌——甲基球菌和甲基暖菌则显著减少,表明长期的油气微渗漏能使甲烷氧化微生物群落向Ⅰ型菌演替。T-RFLP多变量统计分析结果显示,经过地质历史时期的微量轻烃连续驯化,油气藏上方的甲烷氧化微生物群落发生了演替,甲基球菌和甲基杆菌可能是推动这种演替变化的关键种群。甲烷氧化pmoA基因的丰度在油气藏上方的异常可以用于预测下伏油气藏的存在。     

中拐凸起火山岩油气藏微生物地球化学勘探研究

针对准噶尔盆地中拐凸起火山岩储层岩性变化大、油水分布规律复杂，油气勘探面临较大困难等问题，运用微生物地球化学勘探技术，通过检测地表土壤中烃氧化菌的丰度差异，研究土壤吸附气的组成特征，来圈定油气分布范围，判别油气藏流体性质。在研究区中部和北部识别出3个勘探有利区，并将东南部G10井区以及中部G16井区北部定义为2个勘探风险区。揭示下伏圈闭油气性质以油为主，并伴有凝析油气。检测结果与已知井结果吻合较好，并成功预测了6口钻井的含油气性差异，表明微生物地球化学勘探技术在中拐凸起火山岩勘探方面具有较好适用性。将地质微生物数据与地质学、地球物理学、地球化学成果相结合进行“4G”综合研究，可为准噶尔盆地火山岩油气勘探提供新模式，达到提高勘探成功率的目的。     

鄂尔多斯盆地近地表油气化探干扰因素及抑制方法

油气化探技术在评价沉积盆地的含油气远景，指示有利的勘探靶区，验证含油气构造等方面均发挥一定的作用，并在生产实践中取得较明显的地质效果。作者针对鄂尔多斯盆地近地表油气化探实际，分析了影响化探指标浓度的多个因素，认为：造成盆地地球化学背景和局部指标浓度偏低或偏高，给地球化学背景的分析和局部化探异常的确定带来了很大困难，因此必须对干扰因素进行分析研究，最大限度地抑制和排除干扰因素的影响，提高鉴别真假异常的能力，从而达到提高化探油气信息可信度的目的。     

油气微生物勘探理论与技术研究进展

在油气藏中轻烃微渗漏机理的基础上,开展了油气微生物勘探技术研究。油气藏中的轻烃部分（C₁—C₅）以微渗漏的形式穿过其上方的地层,在近地表土壤中引发了专门以轻烃为食的微生物的发育,因此含油气区地表的微生物在浓度、种群和结构方面,都跟下伏无油气藏的地区有所区别。通过分析这些异常特征,可以对油气富集区及油气藏进行研究和预测。近年来,开展了一系列技术与理论探索,建立了分子生物学检测方法,实现了从油气指示微生物数量向群落结构、群落演替规律的研究,建立了群落解析技术。持续三年的人工模拟结果表明,不同烃类组分驯化下微生物及群落结构出现明显差异性和响应关系,发现的菌种与实际油气藏上方的高度一致,为微生物勘探提供了理论支持。针对不同地理条件、不同油气藏类型的油气区样品,进行了环境条件、油气地球化学与油气微生物类群分布的相关性研究,分析了油气藏地表土壤样品原位的微生物特征,初步构建了我国主要含油气盆地油气指示菌数据库。应用研究表明,地表微生物异常与油气藏位置呈现较好的关联性,在各种不同类型油气藏上方微生物异常都能很好地体现油气藏的“生理体征”。结合石油地质和地球物理资料,油气微生物勘探技术可以有效预测有利油气富集区,具有良好的勘探应用前景。由此提出了下一步油气微生物勘探九大发展趋势和方向。      

塔里木盆地于奇低幅度构造油气区土壤微生物特征

为研究塔里木盆地于奇油气田土壤中微生物的多样性和群落结构特征，采用16S rRNA高通量测序技术，测试了于奇YQ5井东部的油气已知区（YQ-y）和YQ12井西部的油气目标区（YQ-wz）土壤中微生物16S rRNA V4区序列，比较分析了两个区块微生物的群落结构和多样性。YQ-y和YQ-wz两组样品绝大部分的微生物类群具有一致性。α和β多样性分析均表明，YQ-y和YQ-wz两组样品在物种丰度、多样性以及群落结构等方面具有很大的相似性。同时，解析了YQ-y和YQ-wz两组样品属水平排名前10的细菌，发现噬甲基菌属、拟杆菌属、类诺卡氏菌属和芽孢杆菌属是可利用油气藏兼性生长的常见微生物，而且两组样品中均发现大量的未知细菌，说明两组样品都蕴含了丰富的未知微生物资源。基于高通量测序分析，获得的于奇地区油气微生物多样性信息，YQ-y和YQ-wz两组样品整体上微生物类群非常接近，并初步探讨了于奇东部微生物异常点。      

地表土壤中噬烃微生物数量与地下油气分布

探讨了甲烷氧化菌、厌氧纤维素分解菌和硫酸盐还原菌在油气勘探中的意义, 并将其作为指示微生物, 以新都地区已知气田为例, 对微生物的勘探效果进行了研究。结果发现, 气田范围内甲烷氧化菌等噬烃微生物存在明显差异现象, 甲烷氧化菌和硫酸盐还原菌数量较高, 而气田外缘三种噬烃微生物的数量分布正好相反, 这和从新都气田地质特征角度分析的油气分布相吻合, 说明微生物地表油气勘探技术用于油气预测是有效的。     

微生物方法在油气勘探中的试验研究——以松辽盆地十屋断陷为例

微生物油气勘查技术作为一种近地表勘探方法，通过检测近地表土壤中的这些噬烃菌数量变化，从而预测深部油气藏。在松辽盆地十屋断陷开展的微生物油气勘探的试验研究中，为了反映地下油气微渗漏在地表的真实体现，抑制干扰因素，获得与油气微渗漏有关的微生物异常，选择了3种微生物指标：甲烷氧化菌、纤维素分解菌、硫酸盐还原菌。检测油气藏上方近地表土壤中3种菌落的数目，然后根据它们之间的关系，找出微生物异常点，结合其它地球化学指标对微生物异常进行了分析，并推测地下油气的分布规律，同时探讨了微生物、地球化学异常与石油地质的关系，油气预测效果较显著。     

湖北松滋油气田天然气微生物勘探

湖北松滋油气田是一个新发现的油气田，尽快揭示其天然气的富集规律及勘探方向尤为重要。油气微生物勘探成本低廉、简便快速、多解性小，可能适用于该油气田。通过对所取得的1 354个样品进行的天然气微生物数量及活性分析，并结合其他资料（样品湿度、岩性、颜色等），获得了松滋油气田天然气微生物异常值，并进一步绘制了天然气微生物异常分布图。通过综合分析，不仅天然气微生物勘探结果与已完钻井的含气情况相符，而且对研究区内的正钻井（S4井）也成功地进行了快速评价；最后，对研究区内4个异常区进行了分级排队：东部异常区为最有利富集区，南部异常区为有利富集区，可以将勘探方向逐步向南转移。这一实践成果充分展示了天然气微生物勘探的应用前景。     

低勘探程度盆地致密油气有利区预测技术在鸡西盆地的应用

针对低勘探程度盆地资料少、致密油气有利区预测难度大等问题,通过对国内外典型致密油气盆地油气聚集机理分析,研究成藏主控因素,形成了低勘探程度盆地致密油气有利区预测理论和流程,并提出相关标准。研究表明,油气生成、储层物性和构造稳定程度直接控制致密油气形成和分布。致密油气分布有利区标准为:存在有效烃源岩,进入生烃门限,且地质历史时期生烃强度下限为7×10⁸～10×10⁸m³/km²,与烃源岩剖面紧邻的储层地表渗透率在1.00 mD以下,区域地层倾角在4 °以下且断裂不发育。鸡西盆地城子河组地层具有有效生烃能力,源储相邻,致密砂岩储层中已有油气发现,具有致密油气远景。根据生烃、储层和构造背景综合分析,致密油气有利区分布在坳陷区附近,面积约为291.3 km²。该方法符合成藏机理且有可操作性,可为类似低勘探程度盆地致密油气勘探提供参考。