一種利用分子生態(tài)學(xué)進(jìn)行油氣資源勘探指示的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及微生物油氣資源勘探領(lǐng)域，公開(kāi)了一種油氣資源勘探指示的方法，本發(fā)明所述方法利用分子生態(tài)學(xué)研究手段對(duì)地表土壤或沉積物中微生物種群進(jìn)行指紋圖譜標(biāo)定，通過(guò)跟已知存在下伏油氣藏的點(diǎn)位的參照品進(jìn)行比較從而完成油氣資源潛力異常區(qū)和背景區(qū)的劃分。本發(fā)明所述方法能夠更準(zhǔn)確的對(duì)潛力含油氣資源區(qū)域進(jìn)行異常劃分，提高勘探成功率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種利用分子生態(tài)學(xué)進(jìn)行油氣資源勘探指示的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微生物油氣資源勘探領(lǐng)域，特別涉及一種利用分子生態(tài)學(xué)進(jìn)行油氣資 源勘探指示的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 油氣微生物勘探技術(shù)作為一種新的地表油氣勘探方法，以其直接、有效、多解性 小而經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)日益受到全球油氣勘探界的重視。通過(guò)檢測(cè)近地表土壤中噬烴菌的數(shù)量 變化，預(yù)測(cè)地下油氣分布，選擇微生物指標(biāo)進(jìn)行研究，有效地抑制了地表生物化學(xué)作用的干 擾，使微生物異常能夠較客觀反映地下深部油氣微滲漏情況，微生物異常預(yù)測(cè)地下油氣的 分布。
[0003] 目前，油氣資源的微生物勘探技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)專(zhuān)屬烴氧化菌的培養(yǎng)計(jì)數(shù)，間接 反映輕烴微滲漏的存在和強(qiáng)度大小，從而反映檢測(cè)區(qū)塊內(nèi)是否存在下伏油氣藏。目前，該方 法在一些常規(guī)和非常規(guī)油氣勘探領(lǐng)域，都有較好的應(yīng)用。但是該方法沒(méi)有綜合考慮輕烴微 滲漏到達(dá)地表，給地表環(huán)境帶來(lái)的改變以及其進(jìn)而給地表微生物生態(tài)帶來(lái)的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明綜合考慮輕烴微滲漏到達(dá)地表影響，通過(guò)分子生態(tài)學(xué)研究，通過(guò)更完整的 反應(yīng)下伏天然氣水合物藏存在對(duì)地表帶來(lái)的改變，從而確定天然氣水合物藏的存在。
[0005] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種進(jìn)行油氣資源勘探指示的方法，根據(jù)對(duì)目標(biāo)勘探區(qū) 的地表土壤或者沉積物內(nèi)樣品與已知存在下伏油氣藏的點(diǎn)位的參照品的微生物生態(tài)學(xué)特 征分析，指示油氣資源存在潛力區(qū)域。
[0006] 所述油氣藏包括常規(guī)油氣藏和非常規(guī)油氣藏。作為優(yōu)選，所述油氣藏為天然氣水 合物藏、煤層氣藏、頁(yè)巖氣藏、致密砂巖氣藏。
[0007] 本發(fā)明提供一種進(jìn)行油氣資源勘探指示的方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟1 :在目標(biāo)勘探區(qū)內(nèi)采集樣品并無(wú)菌冷凍保存；
[0009] 步驟2 :對(duì)樣品進(jìn)行基因組DNA提取，并與已知存在下伏油氣藏的點(diǎn)位的參照品比 較，進(jìn)行微生物生態(tài)學(xué)特征分析；
[0010] 步驟3 :根據(jù)微生物生態(tài)學(xué)特征分析結(jié)果，指示油氣資源存在潛力區(qū)域。
[0011] 作為優(yōu)選，所述采集樣品為在目標(biāo)勘探區(qū)內(nèi)布設(shè)測(cè)線設(shè)點(diǎn)，該測(cè)線穿越已知油氣 藏存在的地表環(huán)境；位點(diǎn)間距為l〇〇-l〇〇〇m，采集的深度為20-80cm。所述采樣方法的設(shè) 計(jì)包括網(wǎng)格式樣品采集和測(cè)線式樣品采集，樣品采集點(diǎn)之間的距離以實(shí)際勘探的目標(biāo)為導(dǎo) 向，如果是前期普查，則點(diǎn)間距可在l〇〇-l〇〇〇m之間，如果是詳查，則要求采樣間距不大于 250m〇
[0012] 作為優(yōu)選，步驟2所述樣品為5米范圍內(nèi)3-5份混合得到的土壤樣品。
[0013] 所述DNA提取包括采用行業(yè)內(nèi)熟悉的采用商業(yè)DNA提取試劑盒進(jìn)行提取或者專(zhuān)利 提及的方法。
[0014] 所述微生物生態(tài)學(xué)特征分析方法包括基因組總細(xì)菌16S rDNA擴(kuò)增、總古菌16S rDNA擴(kuò)增、腸間菌基因間重復(fù)共有序列（ERIC)-PCR擴(kuò)增、功能菌16S rDNA功能基因擴(kuò)增、 梯度濃度凝膠電泳DGGE分析、末端限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性T-RFLP分析、高通量測(cè)序分析、 基因文庫(kù)分析。其中，功能菌16S rDNA功能基因包括甲烷氧化功能基因優(yōu)選Pm〇A，mm〇A基 因擴(kuò)增，烴氧化功能基因優(yōu)選ALKB基因。
[0015] 作為優(yōu)選，所述微生物生態(tài)學(xué)特征為微生物種類(lèi)和豐度的特征。
[0016] 在本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中，所述方法為采集目標(biāo)勘探區(qū)域內(nèi)的表層土壤或者沉 積物，采樣層位為20-80CH1深度，對(duì)該土壤或者沉積物樣品進(jìn)行無(wú)菌保存，同時(shí)進(jìn)行冷凍保 存，在保存冷凍的情況下送達(dá)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行后續(xù)分析。對(duì)上述土壤或者沉積物樣品進(jìn)行基因 組總DNA提取，PCR擴(kuò)增，微生物生態(tài)學(xué)研究分析，對(duì)不同樣品之間所含微生物的種類(lèi)和數(shù) 量的相似度對(duì)比，并對(duì)未知樣品和已知含下伏油氣藏點(diǎn)位樣品之間進(jìn)行對(duì)比，完成異常區(qū) 和背景區(qū)的劃分，指示下伏油氣藏的存在與否，確定勘探區(qū)塊內(nèi)是否具有油氣資源勘探前 旦 -5^ 〇
[0017] 本發(fā)明所述方法針對(duì)目前油氣資源微生物勘探技術(shù)進(jìn)行技術(shù)拓展，對(duì)油氣資源的 存在相關(guān)的輕烴微滲漏對(duì)地表土壤或者沉積物中微生物分子生態(tài)學(xué)特征進(jìn)行標(biāo)定，作為一 種進(jìn)行油氣資源勘探的方法，能夠更準(zhǔn)確的對(duì)潛力含油氣資源區(qū)域進(jìn)行異常劃分，提高勘 探成功率，具有廣闊的勘探工業(yè)應(yīng)用前景。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為實(shí)施例1所有樣品的聚類(lèi)分析結(jié)果圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明公開(kāi)了一種進(jìn)行油氣資源勘探指示的方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本文 內(nèi)容，適當(dāng)改進(jìn)工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)。特別需要指出的是，所有類(lèi)似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明的方法已經(jīng)通過(guò)較佳實(shí)施例進(jìn) 行了描述，相關(guān)人員明顯能在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的方法和應(yīng)用 進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。
[0020] 為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì) 本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0021] 實(shí)施例1 :
[0022] 所涉及區(qū)域是一個(gè)高海拔的凍土區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)包括含有打井確認(rèn)天然氣水合物 藏存在的點(diǎn)位。本發(fā)明的具體實(shí)施步驟包括：
[0023] 1.在待評(píng)估的潛力區(qū)內(nèi)進(jìn)行測(cè)線設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的測(cè)線穿越已知天然氣水合物發(fā)現(xiàn)井 和其他待評(píng)價(jià)區(qū)域，樣品采集間隔為250m。
[0024] 2.確定采樣深度為20cm，樣品采集量為200g，滅菌樣品袋裝好以后干冰凍存，至 實(shí)驗(yàn)室后冰箱凍存。
[0025] 3.實(shí)驗(yàn)室條件下取樣品5g利用DNA提取試劑盒進(jìn)行土壤DNA提取。
[0026] 4.利用帶GC夾的總細(xì)菌16S rDNA擴(kuò)增引物對(duì)341fGC/518r對(duì)上述提取的DNA進(jìn) 行PCR擴(kuò)增，引物341fGC/518r的序列如下：
[0027] 341fGC:5/ -CGCCCGCC GCGCGCGGC GGGCGGGG CGGGGGCACGGG GGGCCTACG GGAGGC AGCAG-3/ ,518r:
[0028] 5，-ATTACCGCGGCTGCTGG-3'
[0029] 5. PCR擴(kuò)增反應(yīng)體系如下：25. OyL體系：DNA模版lyL， 10 X Buffer (Mg2+free) 2· 5 μ L，Mg2+1. 5 μ L，dNTP2. Ο μ L，引物各 1 μ L，Taq 酶 0· 2 μ L，去離 子水15. 8 μ L。Taq DNA聚合酶，dNTP等均購(gòu)自大連寶生物工程公司；引物合成由上海生工 生物技術(shù)有限公司引物合成訂購(gòu)表完成。
[0030] 6. PCR反應(yīng)程序?yàn)椋侯A(yù)變性94°C，5分鐘；94°C，1分鐘；65°C?56°C，1分鐘；72°C， 3分鐘（每個(gè)循環(huán)退火溫度下降0. 5°C )，20個(gè)循環(huán)；94°C，1分鐘；55°C，1分鐘；72°C，3分 鐘，10個(gè)循環(huán)；延伸72°C，7分鐘；PCR產(chǎn)物長(zhǎng)約230bp，PCR產(chǎn)物用1 %的瓊脂糖凝膠電泳進(jìn) 行檢測(cè)，點(diǎn)樣量為5 μ L。
[0031] 7.利用DGGE濃度梯度電泳儀，配制變性濃度梯度為40%到60%的變性劑凝膠。
[0032] 8.將PCR產(chǎn)物和Loading buffer混合后加入膠孔，溫度設(shè)定為60度，然后開(kāi)始電 泳，點(diǎn)泳電壓為120V，電泳時(shí)間為6小時(shí)。
[0033] 9.將電泳完的凝膠用萬(wàn)分之一的SYBR Green I染色，染色時(shí)間為15分鐘。
[0034] 10.染色后小心地將凝膠轉(zhuǎn)移到凝膠成像儀中拍照。
[0035] 11.用Quantity One軟件對(duì)上述照片進(jìn)行相似度聚類(lèi)分析，得到聚類(lèi)分析圖。
[0036] 通過(guò)聚類(lèi)分析結(jié)果進(jìn)行異常區(qū)和背景區(qū)進(jìn)行劃分和確定，如圖1所示，其中標(biāo)記 圓叉的為采集自存在下伏天然氣水合物藏的異常區(qū)點(diǎn)位的樣品，標(biāo)記三角的和方框的為待 評(píng)價(jià)區(qū)采集的樣品，通過(guò)聚類(lèi)分析，可以將本實(shí)施例中所有樣品分為兩大類(lèi)，其中標(biāo)記圓叉 的和方框的為一類(lèi)，標(biāo)記三角的為另一類(lèi)，因?yàn)闃?biāo)記圓叉的為存在下伏天然氣水合物藏的 異常區(qū)點(diǎn)位，標(biāo)記方框的點(diǎn)與標(biāo)記圓叉的點(diǎn)顯示出更高的相似性，所以也預(yù)示這些點(diǎn)也有 較高的勘探前景。
[0037] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種進(jìn)行油氣資源勘探指示的方法，其特征在于，根據(jù)對(duì)目標(biāo)勘探區(qū)的地表土壤或 者沉積物樣品與已知存在下伏油氣藏的點(diǎn)位的參照品的微生物生態(tài)學(xué)特征分析，指示油氣 藏存在潛力區(qū)域。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述油氣藏包括常規(guī)油氣藏和非常規(guī)油 氣藏。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述油氣藏包括天然氣水合物藏、煤層氣 藏、頁(yè)巖氣藏、致密砂巖氣藏。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1 :在目標(biāo)勘探區(qū)內(nèi)采集樣品并無(wú)菌冷凍保存； 步驟2 :對(duì)樣品進(jìn)行基因組DNA提取，并與已知存在下伏油氣藏的點(diǎn)位的參照品比較， 進(jìn)行微生物生態(tài)學(xué)特征分析； 步驟3 :根據(jù)微生物生態(tài)學(xué)特征分析結(jié)果，指示油氣資源存在潛力區(qū)域。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述采集土壤樣品為在目標(biāo)勘探區(qū)內(nèi)布 設(shè)測(cè)線設(shè)點(diǎn)，該測(cè)線穿越已知油氣藏存在的地表環(huán)境；位點(diǎn)間距為l〇〇-l〇〇〇m，采集的深度 為 20_80cm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟2所述樣品為5米范圍內(nèi)3-5份混合 得到的土壤樣品。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟2所述微生物生態(tài)學(xué)特征分析方 法包括基因組總細(xì)菌16S rDNA擴(kuò)增、總古菌16S rDNA擴(kuò)增、腸間菌基因間重復(fù)共有序列 (ERIC) -PCR擴(kuò)增、功能菌16S rDNA功能基因擴(kuò)增、梯度濃度凝膠電泳DGGE分析、末端限制 性片段長(zhǎng)度多態(tài)性T-RFLP分析、高通量測(cè)序分析、基因文庫(kù)分析。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述功能菌16S rDNA功能基因包括甲烷 氧化功能基因優(yōu)選PmoA，mmoA基因擴(kuò)增，烴氧化功能基因優(yōu)選alkB基因。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述微生物生態(tài)學(xué)特征為微生物種類(lèi) 和豐度的特征。
【文檔編號(hào)】G01V9/00GK104101914SQ201410374963
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】鄧詩(shī)財(cái), 郝純, 張勇, 梅海, 李雪 申請(qǐng)人:盎億泰地質(zhì)微生物技術(shù)（北京）有限公司