油藏封存CO2的甲烷转化并改变原油性质的基础研究

CO2埋存是目前全球关注的热点，其在油藏的封存刚刚起步。CO2地下埋存是减少大气中CO2浓度的一个重要措施，废弃油井为CO2的埋存提供了大量的空间和场所，其广泛利用将有利于缓解全球变暖的严重危害。本项目通过模拟实验，利用稳定态同位素标记与分析技术，研究在CO2封存情况下，油田采出液中细菌降解石油烃产乙酸、产氢、然后产甲烷菌利用氢还原封存CO2产生甲烷的可能性、必要条件以及机理与影响因素；利用分子生物学手段、宏基因组测序等方法系统研究封存CO2对油藏微生物群落结构的影响，及其对CO2产甲烷的贡献。研究封存CO2产甲烷与原油流变性、流动性等性能的关系，及其提高石油采收率的可行性。在此基础上，研究微生物群落－原油降解－CO2甲烷转化－微生物提高石油采收率等关系与调节机制。力图为使CO2埋存于油藏削减CO2、产甲烷同时提高石油可开采程度提供新的思路和实践参考。

本项目通过3年的工作，利用焦磷酸测序（pyrosequencing）等分析方法，对华北油田、青海油田微生物群落进行了系统分析，发现了同一采出液中油水相微生物群落存在明显的差异，提出了原油可以作为微生物接种的“物种库”新概念，同时系统分析了青海油田不同深度油藏中4种功能微生物组成的差异。在此基础上，通过改变不同电子受体的存在，对两个油田9个采出液进行了厌氧烃降解与CO2转化甲烷研究，发现只有青海油田跃二区块的一组油井具有降解石油烃并且产甲烷能力，系统研究发现了相关微生物群落变化与产甲烷的相互关系。这些工作证明了油藏封存的CO2在特定油藏中转化为甲烷、促进石油烃降解而提高石油流动性能和石油产量的可行性