[发明专利]一种可应用于油气勘探的有效的微生物检测方法

说明书

技术领域：

本发明专利属于生物技术领域，涉及一种可应用于微生物油气勘探，并可有效避免生物产甲烷影响的甲烷氧化菌含量异常检测方法。

背景技术：

经过多年的三维地震、地震地层学勘探，大批易于发现的油气藏资源已经完全开发，规模相对较小、非构造型和隐蔽的油气藏资源成为勘探的主要对象。但随之而来的是勘探成本的大幅度增高。因此，建立一套廉价而有效的勘探技术体系迫在眉睫。在现代勘探方法中，微生物油气勘探能为初期勘探提供廉价有效的帮助，指示和预测有利勘探区块，以降低勘探风险。微生物油气勘探是地表勘探方法的一个分支，主要建立在地表轻烃泄漏的基础上。在地壳压力的驱动下，油气藏中的轻烃类气体(主要为甲烷，此外还包括其他各种气态或易挥发类轻烃)持续的向地表扩散和运移，在地表形成轻烃异常区域。土壤中的专性微生物以该类轻烃作为唯一碳源和(或)能源，从而在油气藏地表土壤中非正常发育并形成微生物异常。通过检测这些特定种类的微生物异常，并与背景区域检测结果进行比对，可以间接反映某一地区油气藏资源的存在。

至今为止，微生物油气藏勘探技术仍然建立在直接培养法的基础上，利用特定的培养基对土壤中的指示性微生物进行培养，通过检测微生物数量以及代谢活性反映微生物异常，主要涉及的指示性微生物种类包括甲烷氧化菌、乙烷氧化菌、丙烷氧化菌和丁烷氧化菌等，如专利WO 90/02816、US 5093236所述。而土壤中的绝大多数(99.7％)微生物都是不可培养的[Amann et al.Microbiological Reviews，1995，59(1)：143-169.]，直接培养法会大大影响微生物异常的检测准确度。Real-time PCR技术于1996年由美国Applied Biosystems公司推出，能够准确量化环境功能基因，可以有效的解决直接培养法所遇到的定量难题。专利CN 101815794A(GB 2451287A)利用Real-time PCR对特定的指示性微生物功能基因进行定量，进而实现更为快捷、高效、准确的微生物油气勘探。但同时该专利也提及，虽然迁移到表面的气体的主要化学成分为甲烷，但甲烷可以是地理产生也可以是生物产生，以甲烷氧化菌为指示菌的情况下存在“假阳性”结果的风险。但油气资源上溢轻烃的主要成分为甲烷(95％)，其中的乙烷、丙烷、丁烷含量极少(3％)[金文标等.天然气工业，2002，22(5)：20-22.]，所造成的乙烷、丙烷、丁烷氧化菌异常较弱，不易检测。因此，本专利的创新点即在于以甲烷氧化菌为油气资源指示菌，并提出一种可有效避免“假阳性”结果的检测方法，消除生物产甲烷影响，最终给出有效、合理的勘探结果。

目前，针对甲烷氧化菌的定量研究已经取得了很大的成果。Kole等[Kolb et al.Applied and Environmental Microbiology，2003，69(5)：2423-2429.]借助Real-time PCR技术，利用pmoA功能基因对土壤中的甲烷氧化菌含量进行了定量研究，并获得了很好的检测结果。pmoA基因负责编码颗粒状甲烷单加氧酶的α亚基，是甲烷单加氧酶的重要组成成分，存在于除methylocella以外的所有已知的甲烷氧化菌中，因此被广泛的运用于环境样品中甲烷氧化菌的检测与定量。此外，在针对生物产甲烷的研究中，Nunoura等[Nunoura et al.Fems Microbiology Ecology，2008，64(2)：240-247.]利用mcrA基因对产甲烷菌进行了定量。mcrA基因负责编码甲基辅酶M还原酶α亚基。甲基辅酶M还原酶是甲烷产生过程的关键酶，并在产甲烷菌中普遍存在。本发明中针对mcrA的定量主要是为了消除潜在的生物产甲烷对甲烷氧化菌定量的影响。

发明内容：

针对目前微生物油气勘探中以甲烷氧化菌为指示菌时存在“假阳性”结果的风险，即无法区分甲烷来源为生物产甲烷或地理产甲烷，本发明提供了一种新的可消除生物产甲烷影响的甲烷氧化菌含量异常检测方法。

本发明所使用的取样深度涉及60cm至200cm，较好的为60cm。