本发明专利技术公开了一种耐中高温产胞外水不溶性多糖原生质体融合工程菌及其应用，属于生物工程技术在微生物采油中的应用。所述菌种是保藏编号为CGMCC?No.7346的耐中高温产胞外水不溶性多糖原生质体融合工程菌菌。该工程菌为不耐高温的产胞外水不溶性多糖的JD菌(Enterobacter?sp.)与耐热菌AJ菌(Geobacillus?sp.)通过原生质体融合法得到，其可在45℃条件下产生高质量的胞外水不溶性多糖。本发明专利技术的融合工程菌与油藏内源微生物共同培养时有明显的竞争优势，可用于中高温油藏的调剖，通过对高渗透层进行选择性封堵，达到提高原油采收率的目的；并为微生物采油所用菌株适用范围的扩大提供了有效的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基因工程技术在微生物采油育种中的应用，具体涉及一种利用原生质体融合法构建的耐中高温产胞外水不溶性多糖原生质体融合工程菌，以及该原生质体融合工程菌小罐发酵的方法及其在选择性封堵中高温油藏高渗透层、提高其原油采收率中的应用。
技术介绍
生物技术已经被越来越多的应用于石油领域，微生物采油技术就是其中之一。微生物提高原油采收率(Microbial Enhanced Oil Recovery, MEOR)技术能够进一步提高原油采收率，延长油田开发寿命，具有广阔的应用前景。该技术与其它采油技术相比，具有成本低、适用范围广、生物活性稳定、有效作用时间长、环境友好等优点。微生物采油技术正逐渐成为提高油田产量的主要方法之一。由于油田储层裂缝非常发育、非均质性比较严重，并随开采程度的提高而逐渐加剧，目前较多的油田常规水驱效果较差。为解决低渗油藏裂缝发育、非均质问题，可利用微生物代谢产生的生物聚合物对低渗透油藏进行深部调剖。生物聚合物用于MEOR主要作用是对高渗透区域经选择性封堵从而改变渗透率。通过选择性封堵的方式，生物聚合物可以将水驱方向引至含油丰富通道。这是一种水驱辅助手段，可以使注水井中注入的水绕开油井中的寡油带从而将更多的原油带到地面。前期注入的微生物或者营养物质通过高渗通道到达油井内部，生物膜在岩层生长堵塞孔喉从而使高渗区域渗透率降低，该过程可以平衡整个储层的渗透率并恢复水驱波及效率。具有MEOR应用前景的生物聚合物包括，由黄单胞菌(Xanthomonas campestris)代谢产生的黄原胶、乳酸杆菌(Leuconostoc mesenteroides)的代谢产物右旋糖苷、嗜盐单胞菌属(Halomonas sp.)或地衣芽 孢杆菌(Bacillus licheniformis)代谢产生的果聚糖、短梗霉(Aureobasidium pullulans)代谢的生物大分子。最初认为选择性封堵主要是由筛分作用决定的，即当孔喉半径小于菌体直径的两倍时效果为最好。死亡的菌株或是不能产生黏性物质的菌株较可代谢产生胞外多糖的菌株既不能封堵孔隙介质亦不能使介质的孔隙度降低。多糖的作用主要是保护菌株免受干燥和侵食，以及协助菌体粘附与介质表面。生物聚合物对填沙管及岩芯渗透率的影响已被实验室试验深入研究，作为封堵剂生物聚合物比菌体本身更有效。生物多糖作为水驱增稠剂已是众所周知，如黄单胞菌(Xanthomonas)利用碳水化合产生的热稳定杂多糖黄原胶,并已被用于水驱系统。虽然黄原胶是通过发酵碳水化合物得到的，但其应用的思路来源于化学法提高原油采收率。黄原胶的粘度、抗剪切力以及对温度和矿化度的耐受性使其成为EOR中理想的聚合物，这些正是其优于聚丙烯酰胺的理由。然而，黄原胶的成本较高且易被生物降解。另一种生物聚合物硬葡聚糖是由一类真菌的菌核代谢产生的，已有文献报道其可用于提高原油采收率。生物聚合物果聚糖可适用于油藏温度低于55°C、pH6-7、压力不高于500atm且盐浓度为4%的油井。虽然黄原胶为最有效的生物聚合物，但其他生物聚合物如热凝胶、葡聚糖及生物大分子在MEOR中的应用亦有文献报道。另一方面，生物膜是由菌体、胞外聚合物及水组成的异构系统。对生物膜的研究表明生物膜是由不足27%的菌体、胞外产物、胞外聚合物、孔隙空间组成的。生物聚合物可以在油井孔隙中形成不同形状的生物膜，生物聚合物的产生及其随后形成的生物膜对MEOR的有效开展都非常重要，二者受水中的化学物质、PH值、表面电荷、微生物生理、营养物质及流体流动等参数的影响。微生物采油的关键技术是能否获得性状优异的菌种，菌种的好坏直接关系到矿场应用的效益和前景。从自然界筛选得到的采油菌株性能各异，很难同时既具有优良的驱油性能，又具有很好的环境适应性，因此其矿场应用范围也往往受到很大的限制。微生物育种的目的就是要人为地使某种特定的代谢产物过量积累，把生物合成的代谢途径朝人们所希望的方向引导，或者通过细胞工程与基因工程的手段构建优良的微生物菌种，提高目的代谢产物的代谢水平，增强其环境适应性。如中国专利ZL201010597680.1中记载的耐高温产胞外水不溶性多糖基因工程菌，便是利用基因工程的方法将嗜热菌的基因组DNA通过电击转化的方法转入产胞外水不溶性多糖的菌株中，使后者能够在56°C以下的温度条件下产胞外多糖，从而提高了产胞外多糖菌株在油田的应用范围。但该专利中的基因工程菌代谢产生的胞外水不溶性多糖在发酵液上方聚结成一薄层，在摇晃培养瓶时所产多糖易分裂成碎片，韧性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐中高温产胞外水不溶性多糖的原生质体融合工程菌，该菌株能够在中高温下产生胞外水不溶性多糖，且所产胞外水不溶性多糖韧性好，且该工程菌与油藏内源微生物共同培养时有明显的竞争优势。本专利技术的另一目的在于提供利用所述的耐中高温产胞外水不溶性多糖原生质体融合工程菌产水不溶性多糖的方法，以及所生产得到的水不溶性多糖。`本专利技术的另一目的在于提供所述的耐中高温产胞外水不溶性多糖原生质体融合工程菌在选择性封堵高温油藏的高渗透层、调剖和/或提高中高温油藏的高渗透层的原油采收率中的应用。本专利技术提供了一种耐中高温产胞外水不溶性多糖原生质体融合工程菌，本专利技术中将其命名为ZR3，其具有在中高温下高产胞外水不溶性多糖的能力。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的原生质体融合工程菌ZR3是利用原生质体融合的方法将亲本菌肠杆菌属Enterobacter sp.菌和嗜热菌Geobacillus sp.融合得到的。本专利技术中所述的亲本菌Enterobacter sp.(根据本专利技术的具体实施方案,是从吉林油田采集的水样中筛选得到的一株Enterobacter sp.菌，命名为JD菌)，在37°C时够以单糖为碳源代谢产生胞外水不溶性多糖，这种水不溶性聚合物吸水性很强，湿重是干重的100多倍。矿场先导试验表明JD菌可以对高渗透油藏进行选择性封堵，但是其代谢产生胞外水不溶性多糖的性能受环境温度影响较大，当温度超过40°C时，难以形成多糖聚合物，不能应用于温度较高的油藏。本专利技术中所述的亲本菌Geobacillus sp.，是从中原油田采出水中分离得到的一株嗜热菌(命名为AJ菌)，可耐受80°C高温，但不具有产胞外水不溶多糖的性状。本专利技术旨在提高JD菌代谢产生胞外水不溶性多糖的耐温性能且保持其所产多糖的良好物理性状(主要是韧性)，通过原生质体融合的方法，将产胞外水不溶性多糖的JD菌与嗜热菌AJ进行原生质体融合，得到一株工程菌，本专利技术命名为ZR3，该原生质体融合工程菌ZR3可在温度45°C以下条件下稳定代谢产生胞外水不溶性多糖，且所产多糖性状良好，韧性强。本专利技术的原生质体融合工程菌ZR3产胞外水不溶性多糖温度为45°C以下，pH5 9.5，可耐受50000mg/L盐浓度。此外，实验表明，本专利技术的原生质体融合工程菌的与油藏内源微生物共同培养时有明显的竞争优势。本专利技术的工程菌菌株ZR3己于2013年03月21日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(北京市朝阳区北辰西路I号院3号，中国科学院微生物研究所，100101)，保藏编号为 CGMCC N0.7346。本专利技术还提供了一种耐中高温产胞外水不溶性多糖原生质体融合本文档来自技高网...
【技术保护点】
保藏编号为CGMCC?No.7346的耐中高温产胞外水不溶性多糖原生质体融合工程菌。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张忠智，孙珊珊，罗一菁，岳湘安，张立娟，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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