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摘 要

世界范围内原油贮量的日益减少带来了严重的能源危机，而以常规技术，一般只能开采出地下30%的原油，大量石油尤其是高粘油仍然滞留在储油层。目前公认的开采油藏中剩余油及枯竭油最好的技术就是微生物提高原油采收率技术 (Microbial Enhanced Oil Recovery，MEOR)，微生物采油技术的出现对于充分利用现有的油矿藏资源有很深远的意义。本文探索了铜绿假单胞菌开放式液体发酵的条件及其可行性。通过铜绿假单胞菌的开放式发酵传代培养实验，观察发酵液形态及平板倾注测定活菌数，可以得知，在实验室条件下，铜绿假单胞菌的完全开放式发酵仅可连续转接3代。采用十倍浓缩方法对培养基进行了煮沸灭菌，煮沸时间为25min，菌体的接种量为10%，在摇瓶实验中铜绿假单胞菌可以连续转接7代，在发酵罐中可以连续转接3代；采用十倍浓缩培养基间歇性煮沸灭菌，在摇瓶实验中可以连续转接13代，在发酵罐中可连续转接5代。

关键词： 铜绿假单胞菌 开放式发酵 传代培养

Pseudomonas aeruginosa open liquid fermentation research

ABSTRACT

Reduction in petroleum storage has brought a serious energy crisis in the world, conventional oil recovery techniques can only mine out 30% of the petroleum. A lot of petroleum , especially the high viscosity petroleum has still been stranded in reservoirs. Microbial enhanced oil recovery (MEOR) was considered as the best technology in minding out the remaining oil,it is important to make full use of existing oil and mineral resources.This article explores the Pseudomonas aeruginosa condition and feasibility of open liquid fermentation.By Pseudomonas aeruginosa open repeated batch fermentation experiments, observe the fermented liquid form and tablet pour into determination of number of living bacterium, it is known that, under laboratory conditions, completely open fermentation of Pseudomonas aeruginosa can only be continuous through three generations.Ten times the enrichment method is used to boil sterilization medium, the boiling time of 25 min, inoculation amount of bacteria was 10%, the Pseudomonas aeruginosa in shake flask experiments can continuous through seven generations, in the fermentation tank can be continuous through three generations;Ten times using intermittent boiling sterilization enrichment medium, in the shake flask experiments can transfer 13 consecutive generation, can speak to five generations continuously in the fermentation tank.

KEY WORDS: Pseudomonas aeruginosa；Open fermentation；Repeated batch fermentation

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1微生物采油技术简介 1

1.1.1 微生物提高原油采收率技术 1

1.1.2 MEOR的作用机理 1

1.1.3 MEOR菌株的来源及特点 2

1.2 铜绿假单胞菌 3

1.2.1 铜绿假单胞菌简介 3

1.2.2 铜绿假单胞菌在采油行业中的研究与应用 3

1.3开放式发酵 4

1.3.1 开放式发酵简介 4

1.3.2 开放式发酵应用概况 4

1.4研究目的和意义 5

第二章 实验材料与方法 6

2.1 实验材料及方法 6

2.1.1 菌株 6

2.1.2 主要试剂和仪器 6

2.1.3 培养基 7

2.1.4 培养方法 7

2.1.5 完全开放式发酵操作流程 7

2.1.6 培养基十倍浓缩煮沸灭菌开放式发酵操作流程 7

2.2检测方法 8

2.2.1 生物量的测定 8

2.2.2 pH值的测定 8

2.2.3铜绿假单胞菌生长曲线的测定 8

2.2.4活菌计数法 8

2.2.5 杂菌率的计算 8

2.2.6 比生长速率的计算 9

第三章 结果与讨论 10

3.1基础培养基中铜绿假单胞菌发酵参数 10

3.2 完全开放式发酵 10

3.3 培养基十倍浓缩灭菌煮沸时间的选择 11

3.4 不同接种量对培养基十倍浓缩煮沸灭菌开放式发酵的影响 11

3.5 间歇灭菌对培养基十倍浓缩煮沸灭菌开放式发酵的影响 13

第四章 结论与展望 16

4.1 结论 16

4.2 展望 16

参考文献 17

致谢 19

第一章 文献综述

1.1微生物采油技术简介

1.1.1 微生物提高原油采收率技术

微生物提高原油采收率技术(MEOR)是继传统二次、三次采油技术之后的利用微生物细胞本身直接作用于原油或产生有利的代谢产物来开采石油的一种廉价有效的方式^[1]。和其他技术相比，微生物采油具有经济效益好、见效周期长、不损伤油层和无污染无毒害等优点^[2]。此外，MEOR通常采用传统的注水地面设备便可达到施工要求，其所需要的设备比传统技术简单，易操作。因此其对边际油田更具有吸引力，成为目前最具发展前景的一项采油技术^[3]。

MEOR同时也存在自身的不足，如在不同地层条件下，微生物采油机理不是很清晰；注入的菌液或者营养激活剂使得地层水中原本就含有的硫酸盐还原菌等其他无关菌类大量生长，导致其带来酸蚀油井的危害；细菌迁移；注入的化学药品被微生物生物降解等诸多问题^[4]。研究指出，微生物采油方法更适合于我国温度小于40℃的低温油藏、含蜡油藏、普通稠油油藏或者含水率小于80%的断块小油藏^[5]。

1.1.2 MEOR的作用机理

（1）微生物自身堵封和润湿作用：微生物能够在油膜下生长，附着在岩石的表面，改善地层孔道壁面的润湿性，改善原油的流动。增殖后的细菌可聚集成团，会堵塞地层中的孔道或者间隙，并且会改变注水流动的方向。会使扫油的面积增大^[6] 。

（2）微生物的降烃类作用：一些微生物能够将高分子的石油烃类作为其碳源，将其生物降解为低分子烃。从而降低石油的黏度，增加其流动性^[7]。

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