生物技术与石油工业

生物技术与石油工业第1页/共17页前言在第二次工业革命后，相对于蒸汽供能，石油以其使用方便及高供能的优点成为能源新宠。而随着文明的不断进步，石油的使用量不断增多，地球上石油资源面临逐渐短缺的危机。与此同时，生物技术的不断发展与其向石油工业渗透的深入,为石油工业注入了新的生命力为石油工业的持续发展提供了契机。第2页/共17页目录：

发展简史应用浅谈12第3页/共17页

现代生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、微生物发酵工程和生化工程。它是涉及到分子生物学、生物学、生物化学、化学、物理学、工程学、数学和生物信息学等，跨行业、多学科的高新技术领域。美国、英国、德国及前苏联一些国家，于七十年代开始研究应用微生物采油工艺技术。自此，生物技术登上了石油工业的舞台。其后，生物技术逐步被应用于石油工业的各个方面。

第4页/共17页生物技术在石油工业中的应用

生物技术与石油勘探开采生物技术与石油污染生物技术与石油化工第5页/共17页勘探（1）

在底土中存在着能利用气态烃为碳源的微生物，这些微生物在土壤中的含量和底土中的烃浓度存在某种对应关系，因此这些微生物可作为勘探地下油气田的指标菌。在此基础上，形成了微生物勘探的新技术，也叫油气微生物勘探（MPOG).（2）生物特征法

地下烃类的向上渗透使地表和地球化学环境发生了变化。根植

于地下的较高等植物,或是散布于其间的低等生物,都会发生变异,用现代生物分析检测手段(如微生物微量元素分析、毒素分析、DNA的PCR扩增技术检测)检测这种变异,再经过适当的数据处理,就可能达到预测油气藏的目的。第6页/共17页现代石油工业根据石油的生物标志特征可以研究判断石油的生成相和油源。柴达木西部剖面油砂和沥青燃烧的油砂back利用生物标志特征判断出柴达木盆地西部剖面油砂和沥青的前身原油是成熟原油,它具有水体相对较深的湖相有机质形态,其源岩应该是侏罗系的。第7页/共17页开采1.微生物在油层中的生长，繁殖和代谢等生物化学过程2.微生物菌体、微生物营养液、微生物代谢产物在油层中运移动3.岩石、油、气、水的相互作用引起的岩石、油、气、水物性的改变采油机理第8页/共17页微生物采油常用菌类脱硫弧菌属梭形芽孢杆菌

石油微生物多是兼氧菌，有氧能活，无氧也能活，形态小，一般为球状和杆状，它们在地下主要以石油为营养。

第9页/共17页一：微生物采油不会产生二次污染二：微生物采油不受区域限制三:微生物采油成本低、效果好

微生物采油的优势微生物采油的局限一：微生物易在温度较高、盐度较大、重金属

离子含量较高的油藏条件下遭到破坏

二：微生物产生的表面活性剂和生物聚合物有

造成沉淀的危险性

三：微生物的培养条件不易把握第10页/共17页~前景~

微生物采油施工简单、成本低,是一种廉价有效的采油技术，具有其他采油技术无可比拟的优点，故有望成为未来油田开发后期提高采收率的主要技术之一。

另外，在现有菌种基础上,通过基因工程手段获取的基因工程菌,其性能更加优良,有望成为解决高温、高矿化度油藏及稠油开采的主要菌种。

还有,新技术将不断用于微生物采油中,如PCR细菌基因检测方法的确立,为指导微生物采油现场试验开辟了一条新路。

张忠智（中国石油大学教授）back第11页/共17页

石油废弃物对土壤的污染特别严重,大量的油泥不仅造成严重的环境问题,同时也给石油行业造成重大的经济损失。

生物技术应用于石油污染土壤,具有多种优点（1）不破坏植物生长所需的土壤环境;污染物氧化完全,

没有二次污染;（2）处理效果好,对低分子量的污染物去除率非常高;（3）可原位处理,操作简单；（4）成本低于热处理及物理、

化学方法。处理石油污染土壤微生物微生物吞食石油第12页/共17页原油污水处理后不受菌的原油废水石油废水处理油田废水属于非极性油脂，一般很难通过生物降解处理，但随着生物技术的不断改进，越来越多生物技术应用于废水深层处理，如：序列间歇式活性污泥处理、氧化沟法、接触氧化法、氧化塘法…..back第13页/共17页

可以改变传统的生产过程，以降低成本、提高质量或生产用化学法难以合成的产品；可石油化工基础原料新来源，节约石油资源。因此，许多化工和石油化工公司在战略决策开发投资、生产经营等方面进行了调整，纷纷向生物技术领域投资。12生物技术在石油化工中的巨大潜力第14页/共17页发酵法生产有机酸长链二元酸乳酸生产大宗化学产品丙烯酰胺（国内主要用于第三次采油，国外主要用于环保水处理用于清洁燃料的生产生物僵化脱硫（条件