地微中心万云洋教授团队在业界顶刊中科院一区Petroleum Science《石油科学》发布原创性研究成果（2025年，22卷4期，p1802-1810，https://doi.org/10.1016/j.petsci.2025.03.044），完整原创性提出了“生物质热解产硫化氢机制（BTDS）”，破解了辽河油田热采油藏中次生硫化氢（sH₂S）勃发、浓度激增数万倍的未解之谜。该研究不仅区分了原生硫化氢（pH2S）和次生硫化氢（sH2S），而且改写了过去“非TSR即BSR”的传统认知，更为全球油藏H₂S防控提供了新科学路径。

亮点速览

• 机制创新：揭示BTDS为产生硫化氢的第三条路径，破解sH₂S浓度勃发之谜。
• 技术突破：首次量化微生物硫热解效率，建立硫化氢来源同位素诊断新标准。
• 全球意义：为全球相关油田硫化氢成因及治理提供新思路。
• 应用落地：全国各大油田（长庆油田、新疆油田、辽河油田、胜利油田等）试点调控H₂S技术，源头上解决sH2S。

万倍硫化氢勃发背后的“微生物暗流”。辽河油田作为中国最大稠油基地，1982年原始H₂S浓度不足4 mg/m³，但随着蒸汽热采（蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD技术）的推进，2006年部分区块sH₂S浓度超46000 mg/m³。传统理论认为，高温下的硫酸盐热化学还原是唯一成因，而微生物活动因“蒸汽灭菌”效应被长期忽视。研究团队从2009年起追踪发现，热采形成的温度梯度场（DGTF）中蕴藏惊人的微生物多样性——30余门已知及未知微生物群落大量繁衍（部分成果见团队已发表论文：Microbial Diversity in High-Temperature Heavy Oil Reservoirs， https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/01490451.2019.1662523）。这些微生物的硫元素占细胞干重含量高达0.20%~1.92%，生生不息的微生物细胞中硫元素成为潜在的H₂S来源。

研究选取油藏常见菌种纤细竿菌（革兰氏阳性）和铜绿假单胞菌（革兰氏阴性），模拟蒸汽腔高温环境（250~350℃）下的BTDS过程。结果显示36%的微生物有机硫（MOSC）在高温下转化为H₂S，同时释放甲硫醇等挥发性硫化物（VSCs）。油田采出气中H₂S硫同位素和二甲基硫醚（DMS），进一步证明BTDS是sH₂S主要来源。另见《多温度热劈气相色谱：一种快速鉴别微生物的方法》/dwzx/xwdt/cg/14f1057f2789415aad9b877649067a66.htm 

热采过程中持续注入的蒸汽虽杀灭部分微生物，却为更加广阔的DGTF中菌群提供了更为有利的繁衍条件，形成“生物质生成-高温分解-硫化氢释放”的反应链。基于此理论，辽河油田齐40区块等传统“TSR主导区”，由sH₂S的硫同位素推断需重新评估微生物贡献；不仅限于蒸汽高温开发，重新推理加拿大蒙特尼（Montney）组、伊朗扎格罗斯（Zagros）盆地、中国和田河气田等sH₂S，从归因于TSR的案例，解释为地层破裂（fractured）（根据童亨茂教授，私人交流）形成的天然的DGTF，上层微生物活动与深地BTDS的共同作用导致sH₂S。

油田开发硫化氢从“末端”到“源头”，微生物调控成新抓手。BTDS理论揭示了的复杂地层环境中微生物主导的硫循环机理，由此提出的H₂S源头防控措施在包括国内各大油田各种油藏开发现场实践中成效显著。团队《油气藏次生硫化氢成因机理 与治理 技术及应用》因此获得中国石油和化工自动化应用协会科技进步一等奖（证书编号：2021KXJSJ-JB031-1-R01）。最近，国家级页岩油示范区（新疆油田吉庆油田作业区）为此专门向地微中心发来感谢信（/dwzx/xwdt/hd/81be013dc0b54568a9e0baa41ee0d377.htm）。

第一作者朱迎佳博士已经发表SCI论文2篇，授权发明专利2项，登记软著4件。张同钢副教授、田燕博士、穆红梅博士参与研究，地微中心多位硕博士生参与了部分研究工作。长庆油田付金华、郑明科等，辽河油田杨立强、杨建平等，新疆油田梁成刚、石国新等，胜利油田汪庐山、汪卫东等对现场研究工作提供了便利。