Menurunnya cadangan minyak bumi di Indonesia menyebabkan perusahaan perminyakan harus meningkatkan efisiensi dan efektivitas dari sumur yang dimiliki untuk mempertahankan produksi. Salah satu teknologi untuk memaksimalkannya adalah teknologi Microbial Enchanced Oil Recovery (MEOR) menggunakan biostimulasi yaitu dengan menginjeksikan nutrisi murah seperti molase, DAP (Diammonium Phosphate), dan NPK yang dapat meningkatkan produksi dari sumur non-produktif. Tujuan penelitian ini memantau kelimpahan mikroba serta karakteristik fisika dan kimia dari sumur minyak bumi yang telah diinjeksi nutrisi MEOR dengan kadar molase 7,197%, NPK 0,28%, dan DAP 0,307%. Penelitian berlangsung selama tiga bulan setelah masa injeksi dan soaking selama satu bulan. Pemantauan kelimpahan mikroba dilakukan dengan menggunakan metode Total Plate Count (TPC) untuk bakteri total aerob, total anaerob, Sulfate Reducing Bacteria (SRB), dan bakteri hidrokarbonklastik. Perubahan karakteristik fisika-kimia ditentukan dengan analisis viskositas, Interfacial Tension (IFT), dan perubahan fraksi hidrokarbon menggunakan GC-MS (Gas Chromatography–Mass Spectrometry), serta pH meter untuk mengukur perubahan pH. Hasil penelitian menunjukkan terjadinya perubahan tiap uji, kelimpahan mikroba aerob dan anerob secara berurutan dari sebelumnya berjumlah 1 x 102 CFU/ml dan 5,5 x 101 CFU/ml menjadi 2,5 x 102 CFU/ml dan 9,5 x 101 CFU/ml dengan puncak masing-masing secara berurutan 1,4 x 107 CFU/ml dan 3,9x 103 CFU/ml. Kelimpahan Sulfate Reducing Bacteria (SRB) masih dapat dipertahankan pada 5,9 x 101 CFU/ml dari yang sebelumnya 3,1 x 101 CFU/ml untuk menjaga resiko biokorosi. Ditinjau dari perubahan karakteristik fluida sumur, terjadi penurunan pada viskositas dari 80,89 cP menjadi 59,19 cP serta IFT dari 27,1 dyne/cm menjadi 14,5 dyne/cm dan pH yang menurun dari 9,16 menjadi 6,66. Analisis GC-MS yang menginterpretasikan data fraksi-fraksi berat hidrokarbon yang mulai terurai menandakan keberhasilan teknologi MEOR menggunakan biostimulasi ini dan didukung dengan meningkatnya bakteri hidrokarbonklastik dari 7,6x101 CFU/ml menjadi 4 x 105 CFU/ml pada akhir pemantauan. Data sekunder yang didapatkan berupa penurunan water cut dari 99,98 % menjadi 96,97 % menandakan keberhasilan teknologi ini dengan adanya peningkatan produksi minyak bumi sumur X.