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。     

准噶尔盆地春光探区油气微生物指示

油气微生物勘探具有有效、直接、经济的技术特点,日益受到全球油气勘探界的重视。以准噶尔盆地春光探区为研究对象,在探区北部横穿稀油区(T23井沙湾组)和稠油区(T10井—T17井白垩系)部署了一条微生物地球化学勘查剖面,分别采集微生物勘探样品和化探样品120件。同时在探区西南部油藏上方部署一块采样区,采集微生物勘探样品243件。采用平板菌落法培养分析样品中油气指示微生物的数量,结合油藏和钻井信息研究微生物异常分布特征。结果显示,剖面上油气微生物数量与酸解烃含量的分布与下伏油藏及背景区有很高的吻合度,两者在油藏上方呈顶端异常模式,剖面南北两端形成低值背景区。此外,结合石油地质及钻井信息探讨了油气微生物平面分布规律:平面上微生物异常分布集中,与油藏聚集体吻合度较高,在高产油流井T45-1井、T33井、T22井及T67井区形成了高值异常区,其中T67井微生物高值区钻井部署较少,需加大勘探力度。微生物异常与钻井对比显示,两者符合率达70%以上。春光探区油气微生物指示初探表明,微生物对油藏中轻烃组分的微渗漏具有有效指示性,与下伏油藏具有较高响应关系。在实际勘探中,微生物勘探结果应与石油地质、地震、钻井等资料相结合,为油气富集区预测、钻前评价和钻井部署提供有力依据和建议。     

塔里木盆地玉北1构造带油气微生物勘查

采集塔里木盆地玉北1构造带油气区及背景区上方地表土壤样品334件,采用平板菌落计数法对样品中油气指示微生物数量进行检测,结合构造、储层和钻井等信息,研究该区油气微生物异常分布情况。结果显示,在玉北1构造带上方有5个微生物异常区,3个I级异常区沿断裂带分布,2个Ⅱ级异常区位于断裂带边缘;玉北1-2X井区微生物数量多,异常面积大,为玉北1构造带最有利的油气有利富集区;玉北1-3H井区和玉北1-6H井区微生物异常较小,亦存在一定的勘探前景;2个Ⅱ级异常区面积小,对应区带勘探潜力较小。     

油田地表土壤甲烷氧化菌的分离鉴定及活性测定

在地层压力的驱动下,油气藏的轻烃气体持续地向地表作垂直扩散和运移。土壤中以轻烃气体作为其唯一碳源和能源的专性微生物在油藏正上方的地表土壤中非常发育并形成微生物异常。通过检测甲烷氧化菌及烃氧化菌的数量和活性,可以判断地表微生物异常,从而指示地下油气藏的分布。传统的分析方法是采用经典的微生物分离纯化技术,操作过程烦琐,且工作量大。因此研究新的微生物分离方法已成为微生物勘探技术推广应用的必然。采集0.4m和1.5m深度油田地表土壤样品,探讨了不同的甲烷氧化菌分离方法;通过实验分离出了两株形态特异的专一性甲烷氧化菌,为甲烷氧化相关基因的克隆提供了材料。并且用气相色谱对甲烷氧化菌活性进行了测定。     

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。     

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。      

中国石化无锡石油地质研究所实验地质技术之油气微生物检测技术

正油气微生物检测技术是在油气化探轻烃微渗漏理论上发展起来的一种新型技术,以检测地表土壤中油气指示微生物的异常来判断下伏油气藏的分布情况。油气微生物勘探技术以其直接、快速及多解性小等优势,日趋受到全球油气勘探界的重视,已成为一种经济有效的勘探技术。中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所于2009年创建了油气微生物实验     

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）。     

油气微生物数量变化特征模拟实验

以江苏油田某油气区地表土壤样品为介质,构建了确定性油气背景信息的气藏和油藏模拟环境,通过模拟实验研究油气微生物在不同轻烃渗漏条件下的数量变化特征。结果表明,以轻烃为碳源的微生物在数量上呈现较快增长并最终达到平台期,无烃供给条件下,微生物数量逐渐减少。油气微生物数量与轻烃渗漏通量短期内正比,长期驯化后,不同轻烃体积分数所对应的微生物数量趋于一致。气指示基因pmoA和油指示基因bmoX分别对气藏环境和油藏环境具有良好的响应,特异性较强。在无烃供给的枯竭油藏模拟条件下,微生物呈消亡状态。模拟实验印证了地表油气微生物对下伏油气藏具有一定的响应,初步阐明了轻烃渗漏环境下油气微生物数量变化的特征。     

二连盆地马尼特坳陷天然气微生物勘探

油气微生物勘探技术(MPOG)因具有直接、有效、多解性小和经济效益好等优势日益受到全球油气勘探界的重视。运用油气微生物勘探新技术中的天然气微生物勘探技术,在二连盆地马尼特坳陷进行了采样和甲烷氧化菌培养,之后根据经验确定了该坳陷的2个气异常显示区即西北异常区和中南异常区,发现该两异常区异常值与区内已钻井的勘探结果基本相符,说明微生物勘探技术效果较好。通过油气微生物勘探技术实践,讨论了该技术分析结果的客观性和地表、断层等因素对该技术效果的影响。认为该技术对我国复杂地质条件下的天然气勘探具有重要的应用价值。在天然气微生物勘探基础上,结合圈闭、油源等条件对研究区进行了含油性预测,并确定了最有利的布井点位。     

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。      

Bacteria as indicators for finding oil and gas reservoirs: A case study of the Bikaner-Nagaur Basin, Rajasthan, India

Geo-microbial prospecting for hydrocarbons is an exploration method based on the seepage of light gaseous hydrocarbons from oil/gas reservoirs to the surface and their utilization by hydrocarbon oxidizing bacteria.These bacteria utilize hydrocarbon gases as their sole source of food and are found to be enriched in the near surface soils/sediments above the oil and gas reservoirs.The detection of anomalous populations of n-pentane and n-hexane oxidizing bacteria in the surface soils can help to evaluate the prospects for hydrocarbon exploration.A geo-microbial survey has been carried out in the Bikaner Nagaur basin to investigate the prospects for hydrocarbon exploration.In the present study,bacterial counts for n-pentane utilizing bacteria range between 2.0×10 2 and 1.26×10 6 cfu/gm and n-hexane utilizing bacteria range between 2.0×10 2 and 1.21×10 6 cfu/gm.The bacterial concentration distribution maps show four distinct anomalies in the study area.The possibility of discovering oil or gas reservoirs using the microbiological method is emphasized by the fact that the hydrocarbon-oxidizing bacteria range between 10 3 and 10 6 cfu/gm in soil/sediment receiving hydrocarbon micro-seepages.In the present study area of the Bikaner Nagaur basin,n-pentane and n-hexane utilizing bacteria are found between 10 5 and 10 6 cfu/gm of soil sample,which is significant and thereby substantiates the seepage of lighter hydrocarbon accumulations from oil and gas reservoirs.Geo-microbial prospecting studies suggest that hydrocarbon micro-seepage of subsurface origin is present in the study area and indicate that the area has positive prospects for petroleum exploration.     

辽河西部凹陷北部地区隐蔽油气藏预测与成藏机制分析

在辽河西部凹陷北部地区隐蔽油气藏的勘探中，利用有限的岩心、地震相信息分析含油储集层的成因；开展油源对比，确认储集层内油气来源；在分析储集层成因的基础上，运用地震储集层成像手段，预测了含油储集层的分布，进而剖析油气成藏机制。研究结果，油气并不是在构造最高剖位聚集，而是受控于储集砂体的分布，因此油藏类型为隐蔽性较强的岩性油气藏，油气属自生自储成因。在此思路指导下，沿古河道走向扩边钻探取得了成功。     

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。     

渤海428构造围斜坡区构造—岩性油气藏成藏规律与勘探潜力分析

近两年来围绕渤海428构造的斜坡区钻探了一批探井,在古近系取得了良好的发现,但是下一步可供钻探的构造圈闭目标十分有限。为了进一步明确该区勘探潜力,从区域—立体勘探的角度,通过对区域构造—沉积演化特征进行综合研究,分析构造演化对沉积类型及其展布范围的控制对油气成藏中所起的作用,在建立区域沉积模式的基础上,明确了该区油气成藏规律。认为古近系东二段以下为一个大型构造—岩性油气藏,油气主要受控于区域泥岩盖层之下储层的发育情况及其展布范围,该模式的建立摆脱了单纯对构造油气藏勘探思维的约束,认为428构造斜坡区应树立构造—岩性油气藏的勘探思路。该成藏模式的建立,大大拓宽了该区域勘探潜力,为该区下一步油气藏整体勘探评价提供了技术支持。     

塔里木盆地塔中地区上奥陶统油气相态及其控制因素

在塔中地区上奥陶统已发现7个油气藏,油气相态分布复杂。结合油气藏形成与分布的地质和地球化学条件,综合分析了塔中地区油气相态的分布特征和主控因素。结果表明：塔中地区上奥陶统油气藏由西向东,从未饱和凝析气藏过渡为饱和凝析气藏|由北向南,从凝析气藏过渡为未饱和油藏。原油规则甾烷既有呈C₂₇≤C₂₈29的“反L型"的中—下寒武统烃源岩特征,又有呈C₂₇>C₂₈29“V”字型中—上奥陶统烃源岩特征,表明主要来自中—下寒武统和中—上奥陶统烃源岩的混源。天然气干燥系数和甲烷碳同位素表明目前正处于高成熟—过成熟阶段,与中—上奥陶统烃源岩处于成熟阶段不匹配,表明主要来自中—下寒武统。由于天然气甲烷碳同位素值普遍偏低,Ln(C₁/C₂)与Ln(C₂/C₃)两者大都呈正相关关系,天然气可能是以原油裂解气为主。油气相态分布主要受控于温度、压力、多期成藏和多期改造。早期温压较低.又经历了2次构造抬升,使得早期的油气藏遭到破坏,临界温度和压力发生改变,形成未饱和油藏。晚期地层埋深持续增大,形成高温高压,同时原油裂解成气对早期油藏气侵,形成未饱和凝析气藏。中—下寒武统优质储盖组合可能是塔中地区未来寻找天然气的重要领域。     

塔北地区油气藏上方烃类垂向微运移的证据和特征

通过对塔里木 盆地北部地区地表土壤、多口井不同深度的岩屑、原油及油藏上方天然气进行了轻烃组分、轻烃指纹荧光光谱、甲烷碳同位素、井中岩屑酸解烃和轻烃垂向分布研究,以及对钻井岩屑的磁化率、磁滞回线、磁性组分及蚀变矿物等蚀变矿化特征的研究,证实该区在5000m之下的油气藏中的烃类组分仍可垂向运移到地表;深层烃类通过微垂向运移,可在油气藏上方及其地表形成多种可测量到的物化探异常。     

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组常规-非常规油气有序共生与全油气系统成藏模式

基于地质、地震及钻测井新资料,对准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组全油气系统形成的基本条件、常规-非常规油藏有序共生特征以及成藏模式进行系统研究。结果表明,受风城组碱湖优质烃源岩热演化及其生排烃过程、多类型(砾岩、砂岩、白云岩、泥页岩)储集层特征的控制,形成了常规构造-岩性油藏及受源储结构控制的致密油和页岩油。平面上,自玛湖凹陷周缘斜坡区向凹陷区,呈现成熟常规油藏—中高成熟致密油—中高成熟页岩油的有序共生特征。基于风城组常规-非常规油藏有序共生特征,明确风城组油气具有大面积连续聚集的特点,存在源储一体、源储紧邻、源储分离3类成藏模式,3类成藏模式在源储结构、储集层岩性及其空间分布、烃类运移特征、油气类型等方面存在差异。明确了准噶尔盆地应加快统筹常规-非常规油气整体布控与一体化推进,实现全油气系统的整体突破。进一步丰富陆相含油气盆地油气富集地质理论,以期为其他富烃凹陷的勘探研究做类比参考。