微生物采油技术是一项新兴的提高原油采收率的一项高新技术。其主要作用机理是通过微生物的生长代谢,对地下原油进行降解、降粘,增加流动性和地层压力,来提高原油采收率。目前针对不同油藏菌种的选择、微生物驱油提高采收率机理、微生物在多孔介质中的生长、繁殖和运移以及微生物驱油效能等方面还存在许多的不足,特别是在微生物采油前后菌剂的跟踪,油藏种群的变化等尚不清楚,很多的驱油机制以及效能无法验证和解释。近年来随着微生物分子生态学迅速发展,微生物群落结构和功能的解析,以及群落的变化研究得以实现。本研究利用针对油藏系统、微生物采油工艺特征建立的微生物分子生态学监测方法,分离得到调剖菌、驱油菌并对调剖菌进行系统发育分析。对低渗透油藏、聚驱后油藏微生物调剖前后构建了基因文库,同时对单井开展了种群动态变化规律研究。从油藏中分离到TP-1、TP-2两株调剖菌株,TP-1的16Sr DNA序列与Enterobacter cloacae(EU884395)的相似值高达到99%,鉴定为埃希氏菌属;TP-2的16SrDNA序,列与Bacillus licheniformis (AY0539620)相似性为99.0%,鉴定为地衣芽孢杆菌。调剖菌封堵能力实验表明,当注入段塞达到500mg/L·PV时,渗透率降低率可以达到80%以上。人工岩芯实验表明,当注入量优选为250mg/L·PV时,采收率平均提高4%。分离到三株驱油菌,最佳培养条件均为需氧培养;最佳碳源是液体石蜡,最佳浓度为1%;最佳氮源是酵母膏,最佳浓度为1%;最佳培养温度地面40℃,地下温度45℃。最适盐度0.5%。对大庆油田B区块和S区块等低渗透油藏部分区块,分别构建了16Sr DNA基因文库,同时对不同单井进行了PCR-DGGE种群分析,研究表明,B区块油藏中的细菌主要分布在γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria) (67%),其中γ-变形菌纲的Acinetobacter属占文库总数的49%,Pseudomonas占17%,不同单井PCR-DGGE分析表明,种群多样性丰富,优势种群为Paracoccus sp.、Brevundimonas sp、Pseudomonas sp、Acinetobacter sp.,同时还有许多的未知的菌种。S区块油藏中的细菌主要分布在γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria) (64%),其余的α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)占6%,Sphingobacteria占8%,其中γ-变形菌纲的Acinetobacter属占文库总数的43%,Pseudomonas占21%。不同单井PCR-DGGE分析表明,种群多样性丰富,差异明显,条带主要分布在Desulfovibrio desulfuricans.、Thauera sp.、Eubacterium sp.、Hydrogenophaga taeniospiralis、Actinobacteria bacterium、Thermotoga sp.,还有许多未知的序列。聚驱后油藏微生物调驱室内实验研究结果表明,微生物调驱可进一步提高原油采收率4.0个百分点以上;现场试验包括筛选出聚驱后微生物调、驱菌种,试验提高采收率达到5个百分点以上;形成一套聚驱后油藏微生物调驱注入工艺配套技术。不同单井微生物调剖的效果存在一定差异。萨北区北二区块聚驱后油藏微生物调剖的北2-4-P49、北2-4-P47、2-J4-P47等单井进行了种群动态演替分析,北2-4-P49单井种群动态演替分析结果为优势条带明显,个别种群有增强的趋势。整体而言,微生物种群丰富。主要的优势种群为Pseudomonas sp.、Acinetobacter sp.、Clostridia bacterium、Thermomicrobium sp.、Agrobacterium sp.、Firmicutes bacterium、candidate division,同时存在着未知的菌种。北2-4-P47单口种群动态演替研究表明,微生物种群丰富,群落变化较大。主要的优势种群为Acinetobacter johnsonii、Pseudomonas fluorescens.、Pseudomonas sp.、Bosea sp.、Syntrophothermus lipocalidus、Aeromonas media,同时还有许多条带为未知的菌种。北2-J4-P47单井主要的优势种群为Pseudomonas fluorescens、Pseudomonas sp.、Aeromonas sp.、Chryseobacterium sp.、Acinetobacter johnsonii、同时存在许多未知的菌种。同时针对萨北区北二区块聚驱后油藏微生物调剖前、中、后不同阶段构建16SrDNA基因文库,微生物调剖前期种群主要为未知菌种uncultured bacterium,占到总的克隆数88.6%,已知的菌种分布在ε-变形菌纲(Epsilonproteobacteria)占总的克隆数5.7%,其余的γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)占4.7%,厚壁菌门(Firmicutes)占1%。微生物调剖过程中,主要为未知菌种uncultured bacterium,占到总的克隆数55%,已知的菌种分布在γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)占总的克隆数35%,其余δ-变形菌纲(Betaproteobacteria)的占4 %、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)的占3 %,ε-变形菌纲(Epsilonproteobacteria)占总的克隆数1%。微生物调剖后期,主要为未知菌种uncultured bacterium ,占到总的克隆数84% ,已知的菌种分布在γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)占总的克隆数7%,其余α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)的占3 %、δ-变形菌纲(Betaproteobacteria)的占1 %,厚壁菌门(Firmicutes)占总的克隆数1%。在微生物调剖前后变化很大,其中未知的微生物占到了较大的比例。微生物调剖前、中、后的微生物种群PCR-DGGE种群动态研究表明,不同时期种群多样性丰富,种群优势条带明显,变化显著。主要的优势种群为Pseudomonas sp.、Acinetobacter sp.、Clostridia bacterium、Thermomicrobium sp.、Mesorhizobium plurifarium同时还有许多的未知的菌种。微生物分子生态学对于微生物采油种群的群落的监测,对于微生物采油机制以及提高采油效率具有重要的意义。