‘壹’ 微生物采油的采油微生物和油藏选择
菌种筛选是微生物采油技术的关键。筛选MEOR菌种所遵循的原则，是所选择的微生物应能适应油层环境条件。首先，所选菌种能在油藏条件下生存、运移并能产生大量对驱油有利的代谢产物；其次，从经济角度出发，所选菌种能以原油为营养源。不同的生物工程目的所需的微生物代谢产物有所不同。MEOR菌种的选择可参考表1[26]。
目前菌种筛选主要向两方面发展[27]，一是提高菌种耐温性，以适合更广的油藏范围；二是只提供部分无机营养物,希望以原油为碳源，降低注入营养物成本。还有的筛选希望得到耐矿化度的菌种。目前已报道的菌种最高可适应85～95℃的油藏条件，耐矿化度高达17g/L[28]，但此条件下活性如何尚无明确报道。大部分油田筛选和应用的菌种是烃类氧化菌系，可降解部分正构烷烃，对原油有一定降黏作用，适合30～60℃温度[29]；也有些工艺不需要筛选菌种，如内源微生物驱油[30]和活性污泥驱油。微生物种类鉴定比较复杂，仅少数油田对其使用的微生物进行了属水平的鉴定和对环境的毒性鉴定。胜利油田初步建立了石油微生物菌种库以及菌种数据库，收录了100多株菌种的微生物学特征、性能参数和应用情况。 MEOR菌种既可以是好氧菌，也可以是厌氧菌。油藏处于缺氧状态,而在油藏处理过程中不能保持绝对无氧状态,故所用菌种最好为兼性厌氧菌。兼性厌氧菌的优势还在于可以在好氧条件下培养，以缩短培养时间。好氧代谢比厌氧代谢快，先进行好氧培养，后进行厌氧培养，以加快筛选速度。另外，混合菌种可能具有协同作用，驱油效果优于单株菌。菌种的配伍性需通过模拟实验确定。
菌种筛选步骤如下：含菌样品 富集好氧培养 单株菌分离纯化 穿刺接种 富集厌氧培养 室内初步模拟实验 生化、代谢产物测试 物理模拟实验 确定菌种组合。
穿刺接种的目的在于初步判断菌种的需氧性，将好氧菌去除，以减轻下一步厌氧筛选的工作量。室内初步模拟实验就是模拟目的油藏的环境条件，检验试验菌能否在该油藏环境下生存[31]。 菌种性能评价对菌种进行性能评价的目的在于筛选有利于微生物采油的菌种。菌种性能研究菌种性能评价包括其生物学特征、代谢产物分析、稳定性及对油藏环境的适应性，混合菌还需要进行菌株复配实验[32]。一般用于评价的指标是：最大菌体浓度，表面张力降低幅度，培养液pH值及粘度的变化，产生气体的量及组成，原油组成变化等。已报道的有以下3类评价方法。
分析原油被微生物发酵前后的变化
将微生物与原油共同培养后分离出原油，测试原油被发酵前后的变化，包括：①测试发酵前后的黏度、凝固点、含蜡量等物性变化。②用恩氏蒸馏法测试组分变化，发酵后轻馏分增加越多，说明微生物作用越好。③用色谱法分析正构烷烃组分变化，姥鲛烷/C17、植烷/C18比值反映原油流动性，发酵后其值上升说明原油流动性得到改善。不少实验通过测定主峰碳的变化[29，33]或咔唑类化合物的变化来确认原油降解程度。④用色谱柱分离法分析各族组分相对含量变化，了解微生物对哪个族组分影响较大，多数实验证明对正构烷烃有明显影响，也有实验证明对胶质、沥青质有影响。
分析菌液的变化
在有原油存在的环境中培养微生物，测试菌液作用前后的酸度、界面张力变化以及产气量[36]。对代谢产物中生物表面活性剂的分析研究较多，包括影响 其产生的因素、对原油的作用效果以及其成分等[37]，但停留在单项成分的定性或定量分析。
岩心微生物驱油试验
应用人造岩心或天然岩心建立微生物驱油的Lazar模型，一般试验过程是：岩心饱和水、饱和油后水驱，水驱到含水98%或100%时注入一定量配制好的菌液，放入恒温箱培养，测试从模型中排出的液体和气体。另一种是高压驱油模型，岩心培养之前先加压，关闭岩心两端阀门在高压条件下培养一段时间,然后再水驱，测试采收率提高情况。岩心驱油试验还用于研究微生物驱的相对渗透率变化[38] 、微生物用量或微生物段塞与采收率的关系。由于条件限制，多数油田最常测试的是微生物作用前后原油黏度变化。
目前国内在菌种评价方面忽视室内实验条件与现场应用条件的不同,因此偏差较大。微生物本身和其代谢产物都受地层条件的影响，温度、压力、矿化度和岩性等因素的影响还存在一些未知的关系，需要通过室内实验了解各自影响程度。建立完整可靠的评价方法是今后菌种性能评价重点攻关的内容之一。 微生物采油的方法及其优点微生物采油基本方法广义地说主要包括两大类：一类是利用微生物产品如生物聚合物和生物表面活性剂作为油田化学剂进行驱油，称为微生物地上发酵提高采油率工艺,即生物工艺法，目前该技术在国内外已趋成熟；另一类是利勇微生物及其代谢产物提高采油率，主要是利用微生物地下发酵和利用油层中固有微生物的活动，称为微生物地下发酵提高采收率方法 狭义地说微生物采油是指利用微生物地下发酵提高采收率方法。对与厚意种方法，油藏微生物生态问题长期注水开发油藏的地下应存在相对稳定的原地微生物生态系统。微生物采油过程中，注入的微生物与原地微生物能否兼容，注入的营养对原地微生物有什么影响，这些问题还没有认真研究。这些问题是微生物采油技术研究的重要组成部分，也可能成为该项技术发展的突破口。
3.2.1微生物采油的地层环境
各种EOR技术适用的油层条件有一定限制。MEOR也不例外,油层条件有一定限制。在此对现在的E
OR应用界限加以论述。
首先，油层岩质以砂岩或碳酸盐岩为对象，它对微生物没有影响[39]。以碳酸盐岩为对象时，可以期待代谢所产生的酸性物质对碳酸盐岩有溶解作用。还必须考虑粘土矿物等对菌体及营养物的吸附。MEOR微生物与营养源必须在岩石孔隙中移动，在油层中扩散。在pH与离子强度适当的条件下，粘土矿物使微生物在表面上吸附，阻碍微生物在孔隙中的移动和扩散。因此，采用目的油层的岩心，通过微生物渗透性测试进行探讨是必要的。孔隙度与渗透率等因素对微生物的移动，增殖及代谢有影响。微生物的形态有球菌，杆菌，螺旋菌等，长0.5—10μm，宽0.5—2.0μm。细菌需要在目的油层中移动，一定程度的增殖空间是必要的，即某种程度的渗透率是必要的。据报道，细菌可在75×10-3μm2以下的岩心中运移，但通常适用下限为150×10-3μm2左右，在300×10-3μm2以上则更合适。
关于油层深度界限，其实是温度及压力界限，深度是受限制的[40]。微生物生长温度上限，最近研究热水矿场等所得到的超嗜热菌为110℃，一般的好热微生物为100℃左右。但是，适应超过70℃油层的事例，至今几乎没有报道。若以70℃为上限温度，深度界限大约为8000英尺(2438.4m)。油藏中的地层水是微生物群体耐于生长和代谢的媒体，地层水的关盐度，活度，pH以及地层水的溶解的物质对微生物群体的生长和代谢起着重要的作用，超过一定上限值而存在的有好盐性、好酸性及好碱性微生物，一般微生物难适应。以上所述的各种条件是目前水平下的限制,如果新发现特异功能微生物，有可能适应超过这些条件的更广泛的油层[41]。
微生物采油技术的选井条件目前在国内普遍使用的微生物菌液的适用条件为[42]：①油层温度<120℃;②地层水氯离子含量<10×104mg/L；③有毒离子含量(砷，汞，镍，硒)<0～15mg/L；④油层渗透率>50×10-3μm2；⑤原油密度<0.900g/cm3；⑥残余油饱和度>25%；⑦油藏含水率>5%。
3.2.2营养
对于微生物的营养问题涉及两个方面，一个是微生物在注入油井前培养对应的培养基的营养成分，另一个是在井里所需要添加的营养物质。
培养基的筛选虽然在矿场应用中细菌是以原油为营养物质生存繁殖的，但是用于矿场的菌液是在室内用特殊的营养物质精心培养出来的，这些营养物质通常称为培养基，主要由有机物质和微量元素混合而成，不同的细菌所需要的培养基不一定相同，用不同的培养基培养同一种细菌，其具备的功能也可能不同，甚至会相差很大。要使一种培养基既能够同时满足多种微生物繁殖的要求，又能够使它们在较短的时间里繁殖达到最大密度和具有最强的活性，并且使它们完全保持所需要的使用功能，是一项难度很大的研究工作[43]。
微生物菌种在地下需要一定量的营养物以维持其生长、繁殖和代谢。营养物主要是碳源、氮源、磷源，其中碳源为地层原油，无须补给；其他营养成分需要添加。通过不同类型营养剂筛选实验,选出由铵盐、磷酸盐和生长因子等组成，并用矿场注入污水配制的营养溶液。由于地层水或注入水中含有微生物生长所需微量元素，不需要补充。所以地层状况决定了所需要添加的营养物质[44]。配伍、分散原油等实验结果表明，所选营养液与地层水(或污水)配伍性良好，菌的生长能力与油的乳化性也较好。
对注入地层的微生物所需的营养物质应当是在地层条件下具有热稳定性和化学稳定性的，而且不会与地层液体中的无机盐发生反应而沉淀，以免阻塞地层。另外，在含黏土的地层中，营养液应不至于引起地层黏土膨胀和微粒运移。为避免发生这些问题，确保工程成功，应利用地层水样和岩样进行相关这方面的室内实验。
3.2.3化学剂
油田开发的各个环节基本上都要使用化学剂,只是目的不同,使用的化学剂种类不同,如钻井、修井、完井,压裂、堵水、调剖、固砂过程使用的化学剂,生产过程中使用的缓蚀、防垢、除垢、杀菌剂等油田注入水常用处理剂,油田开发后期化学法提高采收率技术使用的大量驱油剂。这些化学剂视浓度的不同对微生物产生不同程度的影响。相对而言,用量较大的化学剂如注入水处理剂和三次采油驱油剂的影响可能更大。
化学剂对微生物的影响主要有两方面。一是化学剂对微生物细胞结构的影响，一些具有表面活性的物质可直接破坏细胞结构，使微生物死亡。二是化学剂与微生物细胞中某些生化物质结合，使其丧失原有的生化性能，不能正常生长代谢，最终导致死亡。无论是哪一种影响，都与化学剂浓度密切相关。只有化学剂浓度超过一定范围，才能对微生物产生影响。如目前油田注入污水处理多用阳离子季铵盐类以及其与氧化剂的复配物，一般加药量在9～10mg/L，当细菌数高于102个/mL时，药剂加量须加大2～3倍[45]才能控制细菌的生长。在实施聚合物驱的区块常出现高细菌腐蚀速率现象[46]，也是注入的驱油剂中聚丙烯酰胺和甲醛共同影响地层中细菌生长造成的。
当化学剂对微生物生长的抑制作用影响到微生物采油工艺的实施时，就必须消除这种抑制作用。要从根本上消除化学剂对微生物生长的抑制作用，必须从微生物菌种筛选及微生物育种着手。(1)在含有化学剂的地层水中，往往存在由于发生自发突变而能抵抗化学剂不利影响的微生物。可以从产出液中筛选这些微生物，经过二次筛选得到的采油用菌种既可以满足微生物采油的需要又能抵抗化学剂的不利影响。(2)工业菌种的培育运用遗传学原理和技术对某个用于特定生物技术目的的菌株进行多方位的改造,以增加新的性状。通过微生物育种，可以获得在不利化学剂存在条件下生长良好的采油菌种，从而消除化学剂对微生物采油的不利影响。用于工业菌种育种的方法主要有诱变和基因重组。
3.2.4本原微生物问题
长期注水开发油藏的地下应存在相对稳定的原地微生物生态系统。对原地微生物生态系统中可以划分为两类[47]，一类是不利于油藏开采的细菌群落,系指消耗存在于海水中或存在于地层水或含水层水中组成能源链的硫基化合物，而又消耗存在于地层中作为细菌食物的单碳化合物的细菌群落。细菌生长所排泄出的废物，包括硫化氢在内，不但对人有毒害，而且还会使管材和地面油罐等设施遭受腐蚀。还有些有害的微生物在井筒周围(泥浆滤饼和地层中)生长和繁殖得很快，以致使岩石孔隙遭受堵塞，从而降低渗透率；但另有一些微生物却能使所添加的因增产增注后失效的化学试剂分解，而延长井筒的寿命。另一类是有利于采油的微生物—有益的细菌群落，由于在其生长繁殖过程中，能产生诸如溶剂、酸类、气体、表面活性剂和生物聚合物等有效化合物，因而可提高石油采收率。这些细菌及其副产物也就在油层中起到了有效的作用。为此,石油微生物学家都在试图寻找既能使不利于采油的细菌得到抑制而又能促使有利于采油的细菌得到生长和繁殖的方法。
微生物采油过程中，注入的微生物与原地微生物能否兼容，注入的营养对原地微生物有什么影响，这些问题还没有认真研究。这些问题是微生物采油技术研究的重要组成部分，也可能成为该项技术发展的突破口。Yonebayashi[48]在进行境界试验(Halo试验)的同时，采用流体培养基的培养试验到了如下3种结果。①B.subtilisRTC 4126与113菌，只出现竞争对手113菌落，被检菌的增殖受到抑制。②E.CloacaeTU 7 A与113菌，双方都出现菌落，但是没有Halo形成，双方互不影响。③B.licheniformisTRC 182A与118菌，被检菌与竞争菌之间形成典型的境界，被检菌抑制竞争菌。形成透明圈的主要原因，被认为是由于TRC182A所生成的表面活性剂造成了118菌的溶菌。在流体培养试验结果的探讨中，也得到了与境界试验相同的3种类型。
由于本原微生物中本身存在有利于采油的菌种，所以如果利用好这些本原微生物，可以减少微生物菌体对油藏环境的不适应性和与本原微生物的不相容性。所以本原微生物采油技术成为一比较好的研究方向[49]。
由于微生物采油的地层环境对于微生物采油的这些影响，在进行微生物采油前应对油田进行调查。选择矿场试验油田时应了解油层温度、渗透率、孔隙度、原油性质、储层岩性、注水末期等因素的影响。选择一定的注水井和生产井，采集油层水样及注入水样,对这些试样中的微生物种类进行调查，同时采集注入装置处理后的水进行同样的分析作为参考并对存在于油层中的本源微生物进行调查。
值得一提的是，微生物的筛选与油藏微生物生态问题是密不可分的。一定的油藏微生物生态系统决定了微生物菌种的筛选，而已掌握微生物菌种的特性反过来决定了微生物采油的油井选择。
‘贰’ 如果用石油来栽培植物会怎么样
植物无法吸收到营养，慢慢枯萎！
所以说，石油是不能栽培植物的。
‘叁’ 微生物的营养需求中碳源的功能为
微生物的营养需求中碳源的功能为给细胞提供能源。
用于构成微生物细胞和代谢产物中碳素来源的营养物质称为碳源（carbon source）。微生物细胞中碳素含量约占干物质的50%。碳源是工业发酵培养基的主要成分之一，它既能构成菌体细胞和代谢产物，又能提供微生物生命活动中所需能量。
生产中使用的碳源有碳水化合物（糖类）、脂肪、有机酸、醇和碳氢化合物等。由于各种微生物生理特性不同，所含的碳源分解酶并不完全一致，所利用的碳源品种会存在差异。
碳源对微生物生长代谢的作用主要为提供细胞的碳架，提供细胞生命活动所需的能量，提供合成产物的碳架。碳源在制作微生物培养基或细胞培养基时有重要的作用，为微生物或细胞的正常生长，分裂提供物质基础。
3.有机酸、醇
主要有乳酸、枸橡酸、延胡索酸、氨基酸、低级脂肪酸、高级脂肪酸、甲醇、乙醇、甘油等，用于单细胞蛋白（SCP）、氨基酸、维生素、麦角碱和抗生素的发酵生产。乙醇在青霉素发酵中的应用取得了较好效果。
4.碳氢化合物
石油产品可以作为某些微生物发酵的碳源。石油产品在单细胞蛋白、氨基酸、核昔酸、有机酸、维生素、酶类、糖类、抗生素等发酵中均有研究。由于成本、市场、安全性等因素投入工业化生产的很少。
‘肆’ 为什么要密封培养能降解石油的微生物
（1）在长期被石油污染的土壤中生存下来的微生物，能降解石油，所以土壤取样时，应从含石油多的土壤中采集．
（2）筛选和纯化该类微生物，应选用以石油作为微生物生长的唯一碳源的选择培养基．
（3）该类微生物是厌氧微生物，接种后应密封培养；培养一段时间后在培养基上可形成降油圈，降油圈越大，说明该处的微生物降解石油的能力越强，所以应选择降油圈大的菌落进行培养以获得高效菌株．
故答案为：
（1）长期被石油污染（含石油多的）
（2）石油作为微生物生长的唯一碳源
（3）厌氧型 降油圈大的菌落
‘伍’ 如何用牛肉膏蛋白胨培养基筛选,分离一种能降解石油的细菌,你认为应如何做
石油的成分太复杂了。不过里面大部分是有机成分，碳源氮源都有，如果筛选的话你应该可以选出来很多。因为不同的菌可能会利用石油里面的不同物质。如果想筛选的话可以按照以下步骤。
配制固体培养基：成分为基本无机营养盐，琼脂（高级点的，里面不能有杂质）， 加一定浓度的灭过菌的石油。倒平板。这个平板上碳源氮源都只是石油，所以是选择培养基。
取1mL石油，稀释10，100，1000，10000倍，每种稀释液取100uL涂平板。一个做三个重复，看看有没有东西长出来。
有长出来的话，根据形态观察，挑选不同的再分别继续涂在平板上纯化，分离。
补充：结果是你可能会得到非常多的细菌。。。先去网上搜一下已有的文献吧，别直接动手。实验设计比做实验更重要。
‘陆’ 黄原胶是什么
黄原胶是由黄单胞杆菌发酵产生的细胞外酸性杂多糖。黄原胶由D-葡萄糖、D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸按2:2:1组成的多糖类高分子化合物，相对分子质量在100万以上。黄原胶的二级结构是侧链绕主链骨架反向缠绕，通过氢键维系形成棒状双螺旋结构。
黄原胶具有独特的流变性，良好的水溶性、对热及酸碱的稳定性、与多种盐类有很好的相容性，作为增稠剂、悬浮剂、乳化剂、稳定剂，可广泛应用于食品、石油、医药等20多个行业，是目前世界上生产规模最大且用途极为广泛的微生物多糖。
主要用途
黄原胶由于其独特的性质，因而在食品、石油、医药、日用化工等十几个领域有着极其广泛的应用，其商品化程度之高，应用范围之广，令其他任何一种微生物多糖都望尘莫及。
1、食品方面：许多食品中都添加黄原胶作为稳定剂、乳化剂、悬浮剂、增稠剂和加工辅助剂。黄原胶可控制产品的流变性、结构、风味及外观形态，其假塑性又可保证良好的口感。
2、日用化工方面：黄原胶分子中含有大量的亲水基团，是一种良好的表面活性物质，并具有抗氧化、防止皮肤衰老等功效，因此，几乎绝大多数高档化妆品中都将黄原胶作为其主要功能成分。此外，黄原胶还可作为牙膏的成分实质增稠定型，降低牙齿表面磨损。
3、医学方面：黄原胶是目前国际上炙手可热的微胶囊药物囊材中的功能组分，在控制药物缓释方面发挥重要作用；由于其自身的强亲水性和保水性，还有许多具体医疗操作方面的应用。
4、工农业方面的应用：在石油工业中，由于其强假塑性，低浓度的黄原胶(0.5%)水溶液就可保持钻井液的粘度并控制其流变性能，因而在高速转动的钻头部位粘度极小，节省了动力；而在相对静止的钻孔部位却保持高粘度，从而防止井壁坍塌。
(6)石油在培养基里提供什么扩展阅读
黄原胶来自于细菌
20世纪50年代，美国研究一种叫“野油菜黄单孢菌”的细菌，它对于甘蓝、紫苜蓿来说是有害菌，可引起黑腐病。科学家意外发现它能将甘蓝提取物转化为黏稠的物质，这就是黄原胶。
黄原胶早年主要用于石油钻探行业，仅有30%用于食品。进入20世纪70年代，其主要用途已转向食品，占总产量的60%~70%。1969年，美国FDA率先批准黄原胶作为食品添加剂。1988年，我国也批准黄原胶列入食品添加剂。它的安全性非常高，因此可以根据需要用于各类食品中，一般无需限量。
增稠效果好 黄原胶的增稠效果技压群芳。0.1%的黄原胶就能形成良好的增稠效果，而其他很多增稠剂在这个浓度根本没有效果。在同等浓度下，黄原胶的黏度是明胶的100倍。它还可以和槐豆胶、瓜尔胶、魔芋粉等物质协同，增稠特性得到进一步强化。
黄原胶的用途还有很多，比如它被用于减肥食品。因为它是水溶性膳食纤维，可以提供一定的饱腹感，但由于人体消化酶无法破坏它，因此不会提供能量。此外，它可用于微胶囊技术，是生产缓释药物的重要组分。
总之，黄原胶在日用化工、食品、医药、石油开采、纺织、陶瓷及印染等领域都能大显身手。恐怕当年发现它的科学家也没想到，这个细菌的分泌物竟有如此神奇。