[发明专利]一种油气微生物基因勘探方法

说明书

本发明公开了一种油气微生物基因勘探方法。该方法在勘探区内，分别采集已知油井、气井和干井上方地表浅层的样品，提取DNA后进行高通量测序，根据测序结果建立该勘探区内微生物群落组成模式图，根据该模式图分别筛选出该勘探区内，油/气井上方地表土壤中的特征微生物，然后根据其属性特征设计引物，对整个勘探区内的样品进行荧光定量PCR检测其特征微生物的数量。本发明的油气微生物基因勘探方法得到的特征微生物的等值线不仅与已知井吻合率较高，而且能够与圈闭线吻合率较好，能够精细刻画油区。

技术领域

本发明属于油气勘探技术领域，涉及一种油气微生物基因勘探方法。

背景技术

油气微生物勘探法源于前苏联。早在1937年，前苏联地质微生物学家Mogilewskii发现由于细菌繁殖引起的近地表土壤中烃气发生季节性的变化，进而提出了石油和天然气的微生物勘探方法，并在实践中运用甲烷氧化菌作为地下气藏的指示菌。50年代晚期，美国地质微生物学家Hitzman博士为Phillips石油公司开发了一种油气微生物勘测技术MOST(Microbial Oil Survey Technique)，该技术利用丁烷氧化菌可直接代谢丁醇的特性来探测其丰度，通过丁烷氧化菌的数值异常来识别烃富集现象。1956年，德国M.Wagner博士开发了一项新型的地表勘探技术—油气微生物勘探技术MPOG(Microbial Prospection forOil and Gas)，该技术利用甲烷和轻烃培养微生物，通过MPN(Most Probably Number)计数和微生物活性测定，来判别油气的异常。90年代初，该技术应用开始从西北欧陆地拓展到北海区域内。到90年代末期，MPOG技术的物理-化学和微生物学理论基础、方法技术和应用进入成熟阶段，形成了现代油气微生物勘探技术。

我国从1955年开始，由中国科学院菌种保藏委员会(微生物研究所前身之一)与石油工业部合作进行了气态烃氧化菌和油气田微生物学勘探法的研究。油气微生物勘探技术经历了半个多世纪的发展，进行了大量的现场应用，取得了很好的应用效果，在提供烃富集的直接证据方面，展示出了其他技术不具备的优势，已经成为一项被广泛认可的油气勘探技术。

随着微生物检测技术的发展，以基因检测为技术手段的微生物勘探方法显示出了更好的应用前景。比如：专利(授权公告号：CN 102174646 B；CN 104975067B)采用培养法和荧光定量PCR方法检测甲烷氧化菌或丁烷氧化菌总菌异常和活菌异常，绘制等菌线，将丁烷氧化菌异常和甲烷氧化菌异常相结合，并与地质、地球化学和地球物理勘探结果对接，对勘探区进行石油资源评价和预测。专利(授权公告号：CN 106011241 B)提供了用于油气勘探的探针组、芯片、试剂盒与勘探方法，所提供的探针组根据微生物的16s rRNA基因以及alkB、alkH、alkJ、alkK、pmoA、mmoX和BmoX基因设计，具有良好的特异性，不依赖于培养，具有较高准确性。专利(授权公告号：CN 107267623 B)首先利用培养法检测丁烷氧化菌的含量，绘制等值线图，确定丁烷氧化菌异常区；然后对识别勘探异常区，使用荧光定量PCR法检测低级烃氧化菌数量，综合两种结果，结合地表因素，确定井位候选点。

已公开的利用基因检测方法开展的微生物勘探技术，提供了大量的烃氧化相关的检测指标和微生物基因信息，通过各种各样的数据处理和解释方法，均获得了用于开展油气勘探的相关证据。但以往利用基因检测为手段的勘探技术的开展，没有充分考虑不同目标勘探区块内微生物的差异性，所使用的方法都是基于特异微生物数量异常来判别油气富集，缺少对目标区域正演井位微生物信息的提取，不区分不同目标勘探区微生物种类上存在的差异性。如果不充分考虑正演井位的微生物信息，获取的数据可能有一些是无效数据或者干扰数据，造成了对勘探区的误判或错判。从正演中提取有效信息，将提取到的信息再利到未知区域进行扩展应用，是提高微生物勘探成功率的有效手段。

发明内容