生物技术与石油工业论文.doc

生物技术在石油工业中的应用
一微生物与石油
利用微生物可以第三次采油美国在得克萨斯州一口40年井龄的油井中,加入糖密和微生物,然后密封。经微生物发酵后,井内气压上升,结果出油率比原来提高4倍,澳大利亚科研人员经过10年努力也开始利用细菌采油,使油井产油量增加50%,英国人也作了这方面的尝试。使用微生物采石油可以使油井产量明显提高。1981年美国利用微生物技术多生产2000万桶的原油,价值达6亿美元。1989年原苏联《能源》杂志介绍了他们开发的利用微生物采油的新方法,这种方法是在钻井过程中,给油层注入细菌,改善水的排油性能,从而提高原油的流动性,使出油率提高。微生物在石油开采中的应用范围是比较小的,但微生物在化工工业中应用却极为广泛。我们知道,酒精这种重要的工业原料和溶剂过去一直是用微生物发酵法来生产的。本世纪50年代由于石油工业的发展,用石油裂解法制造酒精简便而低廉,因而很快取代了发酵法。但由于近几年来,石油资源枯竭日紧,油价上涨,又导致人们把兴趣转移到发醇上来。现在,就我国而言,年产酒精 120万吨,其中90%是发酵法所产生的不仅酒精可以用微生物发酵来生产,其他许多的化工产品都可以用微生物来生产。如甲醇、丙酮、醋酸、环氧乙烷、环氧丙烷、甾体甘油、脂肪酸、柠檬酸、乳酸、氨基酸以及某些高聚合物如聚羟基丁酸酯、生物塑料等等,可以说,微生物发酵产生化工产品大有取代现在的石油化工工业之势。而且,微生物发酵的产物对环境不会造成污染,而现在的许多石油化工产品已产生了公害。典型的例子就是塑料和合成橡胶,这些化工产品很难降解,而微生物产品则不同。现在许多国家的科学家都在寻找塑料和合成橡胶的微生物替代品。生物塑料便是这类替代品生物塑料是微生物及有些植物产生的一种高分子物质。用这种高分子物质所制成的塑料具有与现在广泛使用的塑料一样的强度和韧性,但它们能溶于水,也容易被微生物所降解,不会造成污染。现在,世界上许多国家,如美国、英国、意大利、日本及我国的台湾地区都在竞相开发这种产品。不仅如此,其他的许多化学工业如造纸、工业酶,甚至化妆品都可以用微生物来参与生产。
二生物技术在石油勘探中的应用
随着微生物培养技术及菌种数测定方法的不断改进, 利用微生物勘探石油的技术得到迅速发展。根据直接探测油气的有关理论,地下烃类的向上渗透使地表和地球化学环境发生了变化。从生物圈角度来看,无论是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。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。[ 4]我国石油工作者就是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。[ 5]随着生物技术在石油勘探领域应用的拓宽与深化, 生物与石油相关规律的研究将会取得更大的成果,有可能在深山密林、深海谷底、冰川、南北极等尚未开发的环境区域,探测到更多的油气矿藏,大大提高石油的储采比,增加石油储备。
三生物技术在石油开采中的应用
生物技术特别是微生物采油技术,已经引起石油工程技术人员的空前关注, 目前在国内外开展的微生物采油先导性矿物试验