CN104101914A - 一种利用分子生态学进行油气资源勘探指示的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微生物油气资源勘探领域，公开了一种油气资源勘探指示的方法，本发明所述方法利用分子生态学研究手段对地表土壤或沉积物中微生物种群进行指纹图谱标定，通过跟已知存在下伏油气藏的点位的参照品进行比较从而完成油气资源潜力异常区和背景区的划分。本发明所述方法能够更准确的对潜力含油气资源区域进行异常划分，提高勘探成功率。
Description
技术领域
本发明涉及微生物油气资源勘探领域，特别涉及一种利用分子生态学进行油气资源勘探指示的方法。
背景技术
油气微生物勘探技术作为一种新的地表油气勘探方法，以其直接、有效、多解性小而经济等优势日益受到全球油气勘探界的重视。通过检测近地表土壤中噬烃菌的数量变化，预测地下油气分布，选择微生物指标进行研究，有效地抑制了地表生物化学作用的干扰，使微生物异常能够较客观反映地下深部油气微渗漏情况，微生物异常预测地下油气的分布。
目前，油气资源的微生物勘探技术主要是通过对专属烃氧化菌的培养计数，间接反映轻烃微渗漏的存在和强度大小，从而反映检测区块内是否存在下伏油气藏。目前，该方法在一些常规和非常规油气勘探领域，都有较好的应用。但是该方法没有综合考虑轻烃微渗漏到达地表，给地表环境带来的改变以及其进而给地表微生物生态带来的影响。
发明内容
本发明综合考虑轻烃微渗漏到达地表影响，通过分子生态学研究，通过更完整的反应下伏天然气水合物藏存在对地表带来的改变，从而确定天然气水合物藏的存在。
本发明的一个目的是提供一种进行油气资源勘探指示的方法，根据对目标勘探区的地表土壤或者沉积物内样品与已知存在下伏油气藏的点位的参照品的微生物生态学特征分析，指示油气资源存在潜力区域。
所述油气藏包括常规油气藏和非常规油气藏。作为优选，所述油气藏为天然气水合物藏、煤层气藏、页岩气藏、致密砂岩气藏。
本发明提供一种进行油气资源勘探指示的方法，包括以下步骤：
步骤1：在目标勘探区内采集样品并无菌冷冻保存；
步骤2：对样品进行基因组DNA提取，并与已知存在下伏油气藏的点位的参照品比较，进行微生物生态学特征分析；
步骤3：根据微生物生态学特征分析结果，指示油气资源存在潜力区域。
作为优选，所述采集样品为在目标勘探区内布设测线设点，该测线穿越已知油气藏存在的地表环境；位点间距为100-1000m，采集的深度为20-80cm。所述采样方法的设计包括网格式样品采集和测线式样品采集，样品采集点之间的距离以实际勘探的目标为导向，如果是前期普查，则点间距可在100-1000m之间，如果是详查，则要求采样间距不大于250m。
作为优选，步骤2所述样品为5米范围内3-5份混合得到的土壤样品。
所述DNA提取包括采用行业内熟悉的采用商业DNA提取试剂盒进行提取或者专利提及的方法。
所述微生物生态学特征分析方法包括基因组总细菌16S rDNA扩增、总古菌16S rDNA扩增、肠间菌基因间重复共有序列(ERIC)-PCR扩增、功能菌16S rDNA功能基因扩增、梯度浓度凝胶电泳DGGE分析、末端限制性片段长度多态性T-RFLP分析、高通量测序分析、基因文库分析。其中，功能菌16S rDNA功能基因包括甲烷氧化功能基因优选PmoA，mmoA基因扩增，烃氧化功能基因优选ALKB基因。
作为优选，所述微生物生态学特征为微生物种类和丰度的特征。
在本发明的具体实施方式中，所述方法为采集目标勘探区域内的表层土壤或者沉积物，采样层位为20-80cm深度，对该土壤或者沉积物样品进行无菌保存，同时进行冷冻保存，在保存冷冻的情况下送达实验室进行后续分析。对上述土壤或者沉积物样品进行基因组总DNA提取，PCR扩增，微生物生态学研究分析，对不同样品之间所含微生物的种类和数量的相似度对比，并对未知样品和已知含下伏油气藏点位样品之间进行对比，完成异常区和背景区的划分，指示下伏油气藏的存在与否，确定勘探区块内是否具有油气资源勘探前景。
本发明所述方法针对目前油气资源微生物勘探技术进行技术拓展，对油气资源的存在相关的轻烃微渗漏对地表土壤或者沉积物中微生物分子生态学特征进行标定，作为一种进行油气资源勘探的方法，能够更准确的对潜力含油气资源区域进行异常划分，提高勘探成功率，具有广阔的勘探工业应用前景。
附图说明
图1为实施例1所有样品的聚类分析结果图。
具体实施方式
本发明公开了一种进行油气资源勘探指示的方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
所涉及区域是一个高海拔的冻土区域，该区域内包括含有打井确认天然气水合物藏存在的点位。本发明的具体实施步骤包括：
1.在待评估的潜力区内进行测线设计，设计的测线穿越已知天然气水合物发现井和其他待评价区域，样品采集间隔为250m。
2.确定采样深度为20cm，样品采集量为200g，灭菌样品袋装好以后干冰冻存，至实验室后冰箱冻存。
3.实验室条件下取样品5g利用DNA提取试剂盒进行土壤DNA提取。
4.利用带GC夹的总细菌16S rDNA扩增引物对341fGC/518r对上述提取的DNA进行PCR扩增，引物341fGC/518r的序列如下：
341fGC:5′-CGCCCGCC GCGCGCGGC GGGCGGGG CGGGGGCACGGG GGGCCTACG GGAGGC AGCAG-3′，518r:
5′-ATTACCGCGGCTGCTGG-3′
5.PCR扩增反应体系如下：25.0μL体系：DNA模版1μL，10×Buffer(Mg2+free)2.5μL，Mg2+1.5μL，dNTP2.0μL，引物各1μL，Taq酶0.2μL，去离子水15.8μL。Taq DNA聚合酶，dNTP等均购自大连宝生物工程公司；引物合成由上海生工生物技术有限公司引物合成订购表完成。
6.PCR反应程序为：预变性94℃，5分钟；94℃，1分钟；65℃～56℃，1分钟；72℃，3分钟(每个循环退火温度下降0.5℃)，20个循环；94℃，1分钟；55℃，1分钟；72℃，3分钟，10个循环；延伸72℃，7分钟；PCR产物长约230bp，PCR产物用1％的琼脂糖凝胶电泳进行检测，点样量为5μL。
7.利用DGGE浓度梯度电泳仪，配制变性浓度梯度为40％到60％的变性剂凝胶。
8.将PCR产物和Loading buffer混合后加入胶孔，温度设定为60度，然后开始电泳，点泳电压为120V,电泳时间为6小时。
9.将电泳完的凝胶用万分之一的SYBR Green I染色,染色时间为15分钟。
10.染色后小心地将凝胶转移到凝胶成像仪中拍照。
11.用Quantity One软件对上述照片进行相似度聚类分析，得到聚类分析图。
通过聚类分析结果进行异常区和背景区进行划分和确定，如图1所示，其中标记圆叉的为采集自存在下伏天然气水合物藏的异常区点位的样品，标记三角的和方框的为待评价区采集的样品，通过聚类分析，可以将本实施例中所有样品分为两大类，其中标记圆叉的和方框的为一类，标记三角的为另一类，因为标记圆叉的为存在下伏天然气水合物藏的异常区点位，标记方框的点与标记圆叉的点显示出更高的相似性，所以也预示这些点也有较高的勘探前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种进行油气资源勘探指示的方法，其特征在于，根据对目标勘探区的地表土壤或者沉积物样品与已知存在下伏油气藏的点位的参照品的微生物生态学特征分析，指示油气藏存在潜力区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述油气藏包括常规油气藏和非常规油气藏。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述油气藏包括天然气水合物藏、煤层气藏、页岩气藏、致密砂岩气藏。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在目标勘探区内采集样品并无菌冷冻保存；
步骤2：对样品进行基因组DNA提取，并与已知存在下伏油气藏的点位的参照品比较，进行微生物生态学特征分析；
步骤3：根据微生物生态学特征分析结果，指示油气资源存在潜力区域。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采集土壤样品为在目标勘探区内布设测线设点，该测线穿越已知油气藏存在的地表环境；位点间距为100-1000m，采集的深度为20-80cm。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2所述样品为5米范围内3-5份混合得到的土壤样品。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2所述微生物生态学特征分析方法包括基因组总细菌16S rDNA扩增、总古菌16SrDNA扩增、肠间菌基因间重复共有序列(ERIC)-PCR扩增、功能菌16S rDNA功能基因扩增、梯度浓度凝胶电泳DGGE分析、末端限制性片段长度多态性T-RFLP分析、高通量测序分析、基因文库分析。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述功能菌16SrDNA功能基因包括甲烷氧化功能基因优选PmoA，mmoA基因扩增，烃氧化功能基因优选alkB基因。
9.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述微生物生态学特征为微生物种类和丰度的特征。
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