全 文 ：第 １４卷第 ３期
２０１６年 ５月
生　 物　 加　 工　 过　 程
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ􀆰 １４ Ｎｏ􀆰 ３
Ｍａｙ ２０１６
ｄｏｉ：１０􀆰 ３９６９ ／ ｊ􀆰 ｉｓｓｎ􀆰 １６７２－３６７８􀆰 ２０１６􀆰 ０３􀆰 ００５
收稿日期：２０１６－０２－１４
基金项目：国家高技术研究发展计划（８６３计划）（２０１３ＡＡ０６４４０１）
作者简介：胡　 婧（１９８０—），女，河南许昌人，博士，研究方向：微生物采油，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｔｏｍａｔｏｈｕ＠ １６３．ｃｏｍ
内源微生物驱油功能菌定量化分析技术
胡　 婧，吴晓玲
（１􀆰 中国石油化工股份有限公司 胜利油田分公司 石油工程技术研究院，山东 东营 ２５７０００）
摘　 要：为了解决培养法无法对油藏内驱油功能菌进行定量检测的难题，利用荧光定量 ＰＣＲ 技术，通过对功能基
因进行定量实现了油藏内产脂肽菌、产甲烷菌的定量化检测，其中产脂肽菌选择 ｓｒｆＡ 基因、产甲烷菌选择 ｍｃｒＡ 基
因。 结果发现，该方法具有很好的特异性和重复性，标准曲线的相关系数达到 ０􀆰 ９９以上，扩增效率达到 １００％。 在
检测未知样品时，证实该方法的检测下限可以达到 １０ 拷贝 ／ μＬ。 利用该技术监测了胜利油田沾三区块驱油一口油
井（Ｚ３ Ｘ２４）在内源微生物驱油过程中 ２种功能菌的定量化变化，数据表明：内源激活前期，产脂肽菌密度快速升
高到 １０４拷贝 ／ μＬ，内源激活后期，厌氧的产甲烷古菌密度升高到 １０４拷贝 ／ μＬ，该数据表明微生物驱油过程中存在
好、厌氧菌的演替规律，将 ２种菌的定量检测结果与现场油井的产量进行对比，发现油井日油水平的动态变化与这
２种菌的动态变化存在明显对应关系。 该研究建立的功能菌定量化检测技术为内源微生物驱油现场实施效果的准
确预测及驱油机理分析提供了一个有效的分析手段，可以进一步提高微生物驱油工艺措施的针对性和有效性。
关键词：产脂肽菌；产甲烷菌；定量化检测
中图分类号：ＴＥ３５７􀆰 ９　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 文章编号：１６７２－３６７８（２０１６）０３－００２３－０４
Ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａ ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｌｅ ｆｏｒ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ
ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｏｉｌ ｒｅｃｏｖｅｒｙ
ＨＵ Ｊｉｎｇ，ＷＵ Ｘｉａｏｌｉｎｇ
（Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｇｌｉ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｉｎｏｐｅｃ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅ ｕｓｅｄ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ＳＹＢＲ􀳏 Ｇｒｅｅｎ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅ ＰＣＲ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔ
ｌｉｐｏｐｅｐｔｉｄｅ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｎｄ ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｃ ａｒｃｈａｅａ ｐｒｅｓｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ． Ｔｈｅ ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ
ｐｌａｓｍｉｄ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｓｒｆＡ ａｎｄ ｍｃｒＡ ｇｅｎｅ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｔｏ ｇｅｎｅｒａｔｅ ａ ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｒｖｅ ｆｏｒ ｌｉｐｏｐｅｐｔｉｄｅ
ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｎｄ ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｃ ａｒｃｈａｅａ． Ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ， ｒｅｐｒｏｄｕｃｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ
ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｗｅｒｅ ｅｖａｌｕａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ（Ｒ２） ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｒｖｅ ｗａｓ ａｂｏｖｅ ０􀆰 ９９ ａｎｄ ｔｈｅ
ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｒｅａｃｈｅｄ １００％． Ｔｏ ｄｅｔｅｃｔ ｕｎｋｎｏｗｎ ｓａｍｐｌｅｓ， ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ
ｒｅａｃｈｅｄ １０ ｃｏｐｉｅｓ ／ μＬ．Ｗａｔｅｒ ｓａｍｐｌｅｓ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｏｉｌ ｗｅｌｌ Ｚ３⁃Ｘ２４ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ Ｚｈａｎ３ ｂｌｏｃｋ ｏｆ Ｓｈｅｎｇｌｉ
ｏｉｌｆｉｅｌｄ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｐｏｐｅｐｔｉｄｅ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｏ
１０４ ｃｏｐｉｅｓ ／ μＬ ｉｎ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ， ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｃ
ａｒｃｈａｅａ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｏ １０ ｃｏｐｉｅｓ ／ μＬ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｔｅ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｄａｔａ ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ ｔｈｅｒｅ
ｗａｓ ａ ｇｏｏｄ ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ ｒｕｌｅｒ ｂｅｔｗｅｅｎ ａｅｒｏｂｉｃ ａｎｄ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｂａｃｔｅｒｉａ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＭＥＯＲ．Ｗｅ ｆｏｕｎｄ ａ
ｃｏｒｒｅｌａｔｉｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅｓｅ ｔｗｏ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｂａｃｔｅｒｉａ ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｉｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ
ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｉｌ⁃ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｉｎｄｉｇｅｎｏｕｓ ＭＥＯＲ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ
ｇｕｉｄａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ＭＥＯＲ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ􀆰
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｐｏｐｅｐｔｉｄｅ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ； ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎｉｃ ａｒｃｈａｅａ； ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
　 　 油藏内的微生物是微生物驱油技术的物质基
础，通过激活或注入油藏内具有特定功能的细菌，
通过它们自身及产生的代谢产物来提高原油采收
率，所以定量检测驱油功能菌的密度变化是微生物
驱油效果预测及现场实施方案调整的基础［１－４］。 油
藏中大部分的细菌在室内都是不可培养的，利用传
统的培养法只能定量检测油藏中小于 １％的细菌，
故急需建立一种快速、准确的油藏功能菌定量检测
方法［５－６］。
荧光定量 ＰＣＲ 技术 （ ｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅ ｑｕａｎｔｉｖａｔｉｖｅ
ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ，ＲＴ ＰＣＲ）是在普通 ＰＣＲ
技术基础上发展起来的核酸定量技术，在 ＰＣＲ反应
体系中添加荧光基团，通过荧光信号的累积来实时
监控 ＰＣＲ的进程，最后通过荧光阈值的循环数和已
知标准质粒的浓度与循环阈值构建的标准曲线对
未知样品的其实浓度进行定量［７－１０］。 目前，该方法
是定量检测环境样品中不同细菌的最准确和最灵
敏的方法，已广泛应用于肠道、食品、土壤中特定类
群细菌的定量检测［１１－１５］。 该方法在油藏微生物上
的应用不多，Ｌｉ等［１６］利用该技术检测了油藏中的厌
氧氨氧化菌，发现检测的 １７个油藏样品中有 ９个含
有丰富的氨氧化菌。 司风彬［１７］利用 ＲＴ ＰＣＲ技术
构建了油藏嗜烃菌的定量检测技术，分析了新疆六
口区 ４口油井在采油过程中该菌密度变化，并与传
统的最大或然数（ＭＰＮ）计数进行比较，确定了 ＲＴ
ＰＣＲ技术在进行油藏功能菌检测时的可行度。
本文中，笔者利用 ＲＴ ＰＣＲ技术构建了油藏产
甲烷菌以及产脂肽菌的定量检测方法，并将该方法
应用到胜利油田沾 ３区块内源微生物驱油的油水井
监测中，通过检测数据的分析明确这两种功能菌与
现场生产动态之间的关系，以期为沾 ３ 区块微生物
驱油效果的分析提供可靠的数据支撑。
１　 材料与方法
１􀆰 １　 标准质粒构建
根据产脂肽菌及产甲烷菌的代谢功能，选择相应
的功能基因为检测目标，产脂肽菌选择 ｓｒｆＡ基因，产
甲烷菌选择 ｍｃｒＡ基因。 选取普遍存在于胜利油藏的
芽胞杆菌属和甲烷嗜热杆菌属的细菌［１８］作为构建标
准质粒的细菌，分别为本实验室在胜利油藏筛选的枯
草芽胞杆菌 （Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）和热自养甲烷杆菌
（Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｅｒｍｏｂａｃｔｅｒ ｔｈｅｒｍａｕｔｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ），其中 ＳｒｆＡ
基因的扩增引物为 ｓｒｆＡ Ｆ ５′ ＣＡＡＡＡＫＣＧＣＡＫＣＡ⁃
ＴＡＣＣＡＣＫＴＴＧＡＧ３′和 ｓｒｆＡ Ｒ ５′ ＴＣＡＴＡＲＡＧＣＧＧ⁃
ＣＡＹＡＴＡＴＴＧＡＴＧＣ ３′，ｍｃｒＡ 的扩增引物为 ｍｃｒＡ
Ｆ ５′ＲＣＧＴＴＣＡＴＢＧＣＧＴＡＧＴＴＶＧＧＲＴ ３′和 ｍｃｒＡ
Ｒ ５′ＧＧＴＧＧＴＧＴＭＧＧＤＴＴＣＡＣＭＣＡＲＴＡ ３′，所有
引物委托 ＴａＫａＲａ公司合成。 扩增程序：预变性 ９８ ℃
５ ｍｉｎ；９８ ℃ １５ ｓ 、６０ ℃ ３０ ｓ、７２ ℃ ３０ ｓ，该步骤循环
３５次；７２ ℃延伸 １０ ｍｉｎ。 扩增后的标准质粒构建委
托 ＴａＫａＲａ公司进行。
１􀆰 ２　 现场样品处理及 ＤＮＡ提取
实验所用油藏水样来自胜利油田沾 ３ 区块的 １
口油井（Ｚ３ Ｘ２４），油水样从井口直接采集到无菌
的样品桶中。 为了减低井口的污染，每次取样前排
掉 ２ Ｌ左右的油水样后再进行水样采集，每个样品
采集 １０ Ｌ油水样，当天运回实验室，样品处理前保
存在－４ ℃。
油藏油水样中的菌体通过高速离心 （ １２ ０００
ｒ ／ ｍｉｎ、１５ ｍｉｎ）进行收集，为了减少原油对菌体的吸
附，每次离心前在离心杯中加入 ５０ ｍＬ石油醚，离心
后油水分离，细菌沉淀于离心杯底。 为了收集足够
多的菌体，每个样品都重复离心 ６ Ｌ 液体。 菌体
ＤＮＡ的提取利用 ＡｘｙＰｒｅｐ 基因组提取试剂盒。 提
取后的 ＤＮＡ 溶解在 １００ μＬ 的 ＴＥ 缓冲液中，利用
ｎａｎｏｄｒｏｐ进行浓度检测后置于－７０ ℃保存，作为后
期功能菌基因 ＲＴ ＰＣＲ反应的模板［１９］。
１􀆰 ３　 荧光定量 ＰＣＲ反应
ＲＴ ＰＣＲ 反应利用的仪器为 Ｂｉｏ⁃Ｒａｄ 公司的
ＩＱ５。 反应试剂为 Ｂｉｏ⁃Ｒａｄ 公司的 ＳＹＢＲ􀳏 Ｇｒｅｅｎ
ｓｕｐｅｒｍｉｘ，反应体系为未知样品模板以及标准质粒，样
品都为 １ μＬ，引物终浓度为 １ ｐｍｏｌ ／ Ｌ， １０ μＬ
ｓｕｐｅｒｍｉｘ，最后用灭菌的去离子水调整体系到 ２０ μＬ。
反应程序：９５ ℃ ３ ｍｉｎ； ９５ ℃ １０ ｓ，６０ ℃ ３０ ｓ，收集荧
光，扩增 ４０个循环；溶解曲线分析，６０ ℃逐渐升温到
９５ ℃，每隔 ０􀆰 ５ ℃收集一次荧光。 标准质粒与未知
样品同时进行反应，浓度梯度选择 １×１０８、１×１０６、１×
１０４和 １×１０２拷贝 ／ μＬ。 荧光定量 ＰＣＲ反应后数据分
析由 Ｂｉｏ⁃Ｒａｄ ｉＱ５荧光定量 ＰＣＲ 仪自带的分析软件
完成，现场检测样品可以根据其 Ｃｔ值（每个反应管内
４２ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １４卷　
的荧光信号达到设定阈值时所经历的循环数）在生成
的标准曲线上查到对应的基因拷贝数。
２　 结果与讨论
２􀆰 １　 标准曲线构建
利用荧光定量 ＰＣＲ 技术构建了油藏水样中产
脂肽菌及产甲烷菌的定量化检测方法，利用 ２ 种微
生物构建的标准曲线见图 １。 由图 １ 可以看出，构
建的产脂肽菌和产甲烷菌的基因定量标准曲线具
有很好的线性关系，Ｒ２均大于 ０􀆰 ９９，荧光定量 ＰＣＲ
的反应效率很高，都在 １００％以上。
图 １　 ｓｒｆＡ和 ｍｃｒＡ基因的标准曲线
Ｆｉｇ􀆰 １　 Ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｒｖｅ ｆｏｒ ｓｒｆＡ ａｎｄ ｍｃｒＡ
２􀆰 ２　 定量方法评价
２􀆰 ２􀆰 １　 特异性检测
利用反应过程中的溶解曲线考察了 ２个基因检
测引物的特异性，结果见图 ２。 由图 ２ 可以看出，２
个功能基因荧光定量扩增的溶解曲线都是单一峰，
说明所用的扩增引物产生的扩增条带单一，没有非
特异性扩增，而且 ２个反应的扩增溶解（ＴＭ）值都在
８０～９０ ℃之间，排除了扩增的片段是引物二聚体的
可能性。 从该结果可以看出，扩增用引物具有很好
的扩增特异性，保证了检测结果的准确性。
图 ２　 ｓｒｆＡ和 ｍｃｒＡ引物扩增的溶解曲线
Ｆｉｇ􀆰 ２　 Ｍｅｌｔｉｎｇ ｃｕｒｖｅｓ ｆｏｒ ｓｒｆＡ ａｎｄ ｍｃｒＡ
２􀆰 ２􀆰 ２　 重复性检测
取检测用标准质粒高、中、低 ３ 个密度梯度（１×
１０６、１×１０４和 １×１０２拷贝 ／ μＬ）各 １ μＬ 做模板进行
ＰＣＲ反应，每个梯度做 ３ 个平行样，通过软件计算
Ｃｔ值，结果见表 １和表 ２。 由表 １和表 ２ 可知：随着
质粒密度的降低，Ｃｔ 值逐渐增大，低浓度重复实验
间的 Ｃｔ值较大，但都小于 ２％，在误差允许范围内，
说明建立的荧光定量 ＰＣＲ 检测方法对高、中、低 ３
种不同密度的产脂肽菌和产甲烷菌的检测结果均
具有很好的重复性。
２􀆰 ３　 现场油藏水样分析
利用该方法检测了沾 ３区块内源微生物驱油过
程中产甲烷菌及产脂肽菌的变化趋势，现场样品提
取 ＤＮＡ后进行荧光定量 ＰＣＲ 的反应曲线见图 ３。
从图 ３可以看出，该方法可以满足现场油藏水样中
的 ２种功能菌的定量检测，最低检测下限达到了 １０
５２　 第 ３期 胡　 婧等：内源微生物驱油功能菌定量化分析技术
　 　 　 　 　 　 表 １　 ｓｒｆＡ 重复性实验结果
Ｔａｂｌｅ １　 Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｒｆＡ ｒｅｐｒｏｄｕｃｉｂｉｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
菌密度 ／
（拷贝·μＬ－１） Ｃｔ值
变异系数
（ＣＶ） ／ ％
１×１０６ １５􀆰 ５２ １５􀆰 ３４ １５􀆰 ３１ ０􀆰 ６０２ ５７４
１×１０４ ２１􀆰 ６９ ２１􀆰 ８６ ２１􀆰 ４８ ０􀆰 ７１６ ９９５
１×１０２ ２９􀆰 ５２ ２８􀆰 ４７ ２８􀆰 ７１ １􀆰 ５５４ ４００
表 ２　 ｍｃｒＡ 重复性实验结果
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｍｃｒＡ ｒｅｐｒｏｄｕｃｉｂｉｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
菌密度 ／
（拷贝·μＬ－１） Ｃｔ值
变异系数
（ＣＶ） ／ ％
１×１０６ １４􀆰 ３３ １４􀆰 ５８ １４􀆰 ５２ ０􀆰 ７３６ ０９８
１×１０４ ２１􀆰 ３３ ２１􀆰 ５６ ２１􀆰 ４１ ０􀆰 ４４４ ８０１
１×１０２ ２６􀆰 ８２ ２７􀆰 １３ ２７􀆰 ９４ １􀆰 ７２９ ８１４
图 ３　 沾 ３ Ｘ２４油井产出液中功能基因与日油的变化
Ｆｉｇ􀆰 ３　 Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｗｏ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｂａｃｔｅｒｉａ
ｃｈａｎｇｅｓ ａｎｄ ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
拷贝 ／ μＬ，说明该方法具有很高的灵敏性。 实施内
源微生物激活前，Ｚ３ Ｘ２４ 的产出液中产甲烷菌功
能基因 ｍｃｒＡ的密度很低，只有 １０２拷贝 ／ μＬ，ＳｒｆＡ 基
因在初始样中检测不到。 激活剂注入后检测发现，
产脂肽菌的密度快速升高，到 ２０１３年 ４月份升高到
１０４拷贝 ／ μＬ， 而产甲烷菌升高的幅度较产脂肽菌
小，２０１３年 ４月份密度接近 １０３拷贝 ／ μＬ。 随着这 ２
种菌密度的升高，该井日油水平从 ２０１１ 年的 ２ ｔ ／ ｄ
升高到 ２０１３ 年 ７ 月的 ６􀆰 ６ ｔ ／ ｄ，产量有了明显的改
善。 ２０１３年 １０月份，由于激活剂注入量的降低，造
成 ２０１３年 １１月份 ｓｒｆＡ和 ｍｃｒＡ的密度明显降低，现
场日油水平减低到 １􀆰 ３ ｔ ／ ｄ。 随着后期恢复正常的
激活剂注入，ｓｒｆＡ 和 ｍｃｒＡ 呈现明显的升高趋势，该
阶段 ｍｃｒＡ 的增长幅度大于 ｓｒｆＡ，到 ２０１４ 年 １０ 月，
ｍｃｒＡ密度接近 １０４拷贝 ／ ｕＬ。 ｓｒｆＡ 密度在后期呈现
波动，较之前有所降低。 随着产甲烷古菌密度的升
高，Ｘ２４日油水平也逐渐升高，到 ２０１４ 年 ７ 月，日油
水平升高到 ８􀆰 ５ ｔ ／ ｄ。 可以看出现场油井产出液中
ｓｒｆＡ和 ｍｃｒＡ 基因的变化与原油产量之间存在一定
的对应关系，这也证实了该油井产量的改善确实与
现场激活剂注入后内源菌的激活有关。 通过以上 ２
种功能菌与现场生产动态之间的关系可以有效预
测现场实施效果并开展针对性的方案调整。
检测过程中，这 ２ 种功能菌的变化与内源激活
的好、厌氧菌接替规律吻合，前期好氧类的产脂肽
菌被快速激活，产生生物类表面活性剂以及小分子
酸等代谢产物来乳化原油，提高原油采收率；当好
氧类细菌的代谢产物积累到一定程度后会激活油
藏内的厌氧类功能菌，如产甲烷古菌，这些厌氧细
菌利用好氧阶段产生的代谢产物，产生甲烷等生物
气体，改善原油流动性，提高原油采收率。
３　 结论
利用 ＲＴ ＰＣＲ技术实现了油藏样品中产甲烷
菌和产脂肽菌的定量检测，检测下限达到了 １０ 拷
贝 ／ μＬ，而且具有快速、特异性强和重复性好的优
势。 利用所建立方法分析了胜利油田沾 ３区块实施
内源微生物驱油前后 ２ 种功能菌的动态变化，通过
分析发现：实施前 ２种菌的浓度都很低，激活剂注入
后好氧类产脂肽菌首先被激活，到后期厌氧类产甲
烷菌被激活，符合微生物驱油好厌氧菌接替的规
律。 同时分析发现，沾 ３ 区块油井原油产量的动态
变化与功能菌的变化有明显的对应关系，利用这种
关系可以对微生物现场实施的效果进行预测并为
后期实施方案的调整提供理论依据。
参考文献：
［ １ ］ 　 谷峻，石成芳，吴晓磊，等．油藏微生物群落研究的方法学［ Ｊ］ ．
生态学报，２００７，１（１）：３２３⁃３２８．
［ ２ ］ 　 刘金峰，牟伯中．油藏极端环境中的微生物［ Ｊ］ ．微生物学杂
志，２００４，２４（４）：３１⁃３４．
［ ３ ］ 　 高配科，马挺，刘如林．油藏微生物的代谢特征和生态结构调
控［Ｊ］ ．微生物学报，２０１１，５１（６）：７１１⁃７１７．
［ ４ ］ 　 高彩霞．油藏环境微生物组成及功能特征的研究［Ｄ］．上海：
华东理工大学，２０１１．
［ ５ ］ 　 李辉，牟伯中．油藏微生物多样性的分子生态学研究进展［ Ｊ］ ．
微生物学通报，２００８，３５（５）：８０３⁃８０８．
［ ６ ］ 　 李辉，林匡飞，牟伯中，等．培养法和免培养法联合检测油藏
环境烃降解菌和产甲烷菌群多样性 ［ Ｊ］ ．微生物学通报，
２０１１，３８（１）：２１⁃２８．
（下转第 ３２页）
６２ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １４卷　
有较大幅度的提升，累积增油 １０ ２７８ ｔ，按递减计算
增油 １４ １６９􀆰 ８ ｔ，表明注入营养后有益菌被大量激
活，起到了良好的增油效果。 通过对比生化指标与
增油效果，烃氧化菌所占比例与增油效果有较好的
对应关系，应重点分析该指标的变化，为今后微生
物驱油效果评价提供良好的借鉴。
参考文献：
［ １ ］　 王红波，彭晓钟，吴运强．克拉玛依油田六中区地层水内源微
生物激活现场试验［Ｊ］ ．新疆石油地质，２０１１，３２（５）：５２３⁃５２４．
［ ２ ］ 　 隋同花，邓新颖，冯新永，等．改善聚合物驱油效果的调整措
施［Ｊ］ ．油气田地面工程，２００６，２５（７）：１３⁃１４．
［ ３ ］ 　 李红，邓泳，孟亚玲．新疆油田高含水油藏本源微生物驱矿场
试验研究［ Ｊ］ ．南开大学学报（自然科学版），２０１３，４６（１）：
１０８⁃１１１．
［ ４ ］ 　 张廷阁．本源微生物激活体系研究［Ｄ］．廊坊：中国科学院研
究生院（渗流流体力学研究所），２００６：２１⁃３０．
［ ５ ］ 　 谷峻，石成芳，吴晓磊，等．油藏微生物群落研究的方法学［ Ｊ］ ．
生态学报，２００７，２７（１）：３２４⁃３２８．
［ ６ ］ 　 国家能源局 􀆰 微生物驱油技术规范：ＳＹ ／ Ｔ ６８８８—２０１２［ Ｓ］．
北京：石油工业出版社，２０１２．
［ ７ ］ 　 齐香君，徐婷婷．定量测定铜绿假单孢菌发酵液中鼠李糖脂
的方法学研究［Ｊ］ ．陕西科技大学学报，２０１０，２８（６）：３９⁃４２．
［ ８ ］ 　 中国石油天然气总公司．油田动态分析技术要求： ＳＹ ／
Ｔ６２２５—１９９６［Ｓ］．北京：石油工业出版社，１９９６．
［ ９ ］ 　 柯从玉，吴刚，游靖．微生物驱油产出液中有机酸的监测及对
提高采收率的作用研究［ Ｊ］ ．西安石油大学学报（自然科学
版），２０１３，２８（３）：５４⁃５８．
［１０］ 　 包木太，牟伯中，王修林．采油微生物代谢产物分析［ Ｊ］ ．油田
化学，２００２，１９（２）：１８８⁃１９２．
［１１］ 　 孔祥平，包木太，马代鑫．油田水中细菌群落分析［ Ｊ］ ．油田化
学，２００３，２０（４）：３７２⁃３７６．
［１２］ 　 向廷生，冯庆贤，ＮＡＺＩＮＡ Ｎ Ｔ．大港孔店油田内源微生物代谢
产物监测分析［Ｊ］ ．石油天然气学报，２００６，２８（５）：１２８⁃１３１．
［１３］ 　 何江川，王元基，廖广志，等．油田开发战略性接替技术［Ｍ］．
北京：石油工业出版社，２０１３：２８⁃３４．
［１４］ 　 舒福昌，佘跃惠，冯庆贤，等．大港孔店油田本源微生物代谢
产物监测分析［Ｊ］ ．石油天然气学报（江汉石油学院学报），
２００６，２８（５）：１２８⁃１３１．
（责任编辑　 管珺）
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（上接第 ２６页）
［ ７ ］　 陈旭，齐凤坤，康立功，等．实时荧光定量 ＰＣＲ 技术研究进展
及其应用［Ｊ］ ．东北农业大学学报，２０１０，４１（８）：１４８⁃１５５．
［ ８ ］ 　 袁亚男，刘文忠．实时荧光定量 ＰＣＲ技术的类型、特点与应用
［Ｊ］ ．中国畜牧兽医，２００８，３５（３）：２７⁃３０．
［ ９ ］ 　 李安，谢金文，魏加贵，等．荧光定量 ＰＣＲ 技术在分子检测上
的研究进展［Ｊ］ ．中国畜牧兽医，２００９，４（４）：７３⁃７６．
［１０］ 　 陈英剑，胡成进，赵苗青． ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ 实时荧光定量 ＰＣＲ 技
术平台的建立［Ｊ］ ．实用医药杂志，２００４，２１（１１）：９９７⁃９９９．
［１１］ 　 魏春花，曾文炉，周启星，等．荧光定量 ＰＣＲ 技术在环境领域
的应用［Ｊ］ ．中国环境监测，２０１２，２８（４）：４８⁃５３．
［１２］ 　 徐娜娜．实时荧光定量 ＰＣＲ技术用于土壤中小麦纹枯病菌的
定量检测及动态分析［Ｄ］．泰安：山东农业大学，２０１４．
［１３］ 　 赵洁，马晨，席晓敏，等．实时荧光定量 ＰＣＲ 技术在肠道微生
物领域中的研究进展［Ｊ］ ．生物技术通报，２０１４（１２）：６１⁃６６．
［１４］ 　 杨美芬，王玉明，黄永坤，等．用细菌 １６Ｓ ｒＲＮＡ 荧光定量 ＰＣＲ
法检测肠道菌群的变化［ Ｊ］ ．中国微生态学杂志，２００６，１８
（４）：２６６⁃２６９．
［１５］ 　 ＴＵＢＮＥＲ Ｓ． Ｅｎｕｍｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ １６Ｓ ｒＤＮＡ ｏｆ ｄｅｓｕｌｆｏｔｏｍａｃｕｌｕｍ
ｌｉｎｅａｇｅ １ ｉｎ ｒｉｃｅ ｆｉｅｌｄ ｓｏｉｌ ｂｙ ｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅ ＰＣＲ ｗｉｔｈ ＳｙｂｒＧｒｅｅｎＴＭ
ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］ ．Ｊ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ，２００２，５０（２）：１５５⁃１６４．
［１６］ 　 ＬＩ Ｈ，ＣＨＥＮ Ｓ，ＭＵ Ｂ Ｚ，ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｎａｅｒｏｂｉｃ
ａｍｍｏｎｉｕｍ⁃ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ （ ａｎａｍｍｏｘ ） ｂａｃｔｅｒｉａ ｉｎ ｈｉｇｈ⁃ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ［Ｊ］ ．Ｍｉｃｒｏｂ Ｅｃｏｌ，２０１０，６０（４）：１⁃１３．
［１７］ 　 司风彬．油藏环境中烷烃单加氧酶基因定性、定量以及转录
水平分析［Ｄ］．天津：南开大学，２０１１．
［１８］ 　 宋智勇，郝滨，赵凤敏，等．胜利油田水驱油藏内源微生物群
落结构及分布规律［ Ｊ］ ．西安石油大学学报（自然科学版），
２０１３，２８（４）：４４⁃５０．
［１９］ 　 王萍，乔勇升，韩芷玲．猪源性成分检测中 ３种 ＤＮＡ提取方法
比较［Ｊ］ ．生物加工过程，２０１５，１３（６）：６１⁃６４．
（责任编辑　 荀志金）
２３ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １４卷