通过对微生物采油技术的应用现状及气体提高原油采收率可行性的调研,论文对油藏产气微生物代谢机理进行了研究,了解产气微生物提高采收率的机理,更好的服务于微生物采油。首先,对青海高矿化度油藏产气微生物代谢特征进行了研究,研究结果表明花土沟、跃二内源微生物群落丰度高,尕斯各类菌群丰度较低；高矿化度油藏产气微生物的营养激活体系为糖蜜-硝酸钠配方；产气量与糖蜜浓度成正比；伴随产气量增加,系统压力升高；乳化产气和不乳化产气的生物气组分不同,不乳化产气生物气主要由N2、H2、CO2组成,没有在乳化产气体系中检测到H2；跃二2-7产气微生物主要为盐单胞菌属和未培养微生物。同时,论文对大庆中低矿化度油藏产气微生物代谢特征进行研究,确定了大庆中低矿化度油藏的营养激活配方为糖蜜-尿素配方,糖蜜-硝酸钠配方,其中糖蜜-尿素配方产气量最大,气液比达到2.5；糖蜜-硝酸盐配方次之,气液比为1.1；产气激活前后功能菌群发生转化,地层水优势峰为95 bp、171 bp、304 bp、815 bp,糖蜜-尿素优势峰为444 bp、448 bp,糖蜜-硝酸钠配方优势峰为460 bp、481 bp；生物气分析表明兼性厌氧环境下生物气为CO2、H2、N2及少量烷烃气,其中糖蜜-硝酸钠配方生物气优势组分为CO2、N2,糖蜜-尿素中生物气优势组分为CO2、H2；产气系统压力影响因素为微生物群落结构特征、产气量、生物气组份；高压下内源微生物代谢产气能力较常压下强,充分体现内源微生物采油技术的优势。其次,考虑到微生物在多孔介质中代谢速度较慢,论文利用物理模型首次建立一套厌氧研究的方法和体系,研究多孔介质中的生物、物理、化学变化过程,探索厌氧条件下微生物的相互作用、营养物的转化、油藏厌氧产气微生物尤其是产甲烷菌的浓度变化和产气特征、代谢物特征及对采收率的贡献。论文首先通过群落分析确定大庆油藏古菌主要由乙酸型(嗜热鬃毛甲烷菌PT)、氢型(产甲烷菌NOBI-1、甲烷热杆菌)及未培养古菌组成；然后根据古菌群落选择乙酸型、混合型、对照激活三种营养配方开展多孔介质中产气微生物的代谢机理研究。结果表明厌氧代谢早期低碳数的饱和烃参与代谢,后期参与代谢的饱和烃碳数增加；乙酸有效的促进了产甲烷菌的代谢活性,乙酸型配方中产甲烷菌浓度达到106-107个/ml,混合型和对照激活配方中产甲烷菌浓度达到103-104个/ml；驱油效果评价结果表明添加乙酸促进乙酸型产甲烷代谢能够提高原油采收率；大庆一厂G165-167油藏厌氧代谢阶段主要的生物气(甲烷)及甲烷生成方式(乙酸型产甲烷)最后,论文通过微观模型开展产气微生物驱油研究,实验结果表明油藏中有大量生物气产生,原油密度、粘度降低,原油流动性增强。气体具有很大的弹性,能够克服毛管力,很大程度上带动了残余油的聚并,从而原油提高采收率。