Биотехнология добычи нефти
Лекция №6
Биотехнологические методы с участием микроорганизмов и/или их метаболитов эффективно используются для повышения нефтеотдачи пластов
-
за счет:
-
понижения вязкости нефти;
-
образования загустителей для закачиваемой в нефтяной пласт воды и выравнивания фронта заводнения;
-
улучшения смачивающих свойств нефтяных и глинистых суспензий, используемых в качестве буровых растворов, промывочных и тампонажных жидкостей;
-
удаления парафиновых пробок в скважине и призабойной зоне пласта.
Биометоды увеличения нефтеотдачи
-
основаны на создании или активации естественной или искусственной микрофлоры в призабойной зоне пласта и последующем ее продвижении по нефтесодержащему пласту пресной водой.
-
нефтевытесняющие метаболиты, продуцируемые микроорганизмами:
-
газ;
-
поверхностно-активные вещества (ПАВ);
-
экзополисахариды;
-
растворители, кислоты и др.
Микробиологические методы повышения нефтеотдачи
-
характеризуются:
-
малой капиталоемкостью,
-
высокой эффективностью,
-
безопасностью для окружающей среды.
-
отличительная особенность:
-
микробные метаболиты образуются непосредственно в порах пласта, что увеличивает эффективность их воздействия.
Микробиологические технологии
увеличения нефтеотдачи пласта
Технологии
с использованием продуктов
жизнедеятельности
микроорганизмов (метаболитов),
полученных
на поверхности земли
Технология
получения метаболитов
непосредственно в пласте
Активация естественной
микрофлоры пласта
путем закачки
питания с поверхности
Введение в пласт
культуры микроорганизмов
с питательными веществами
По способу подготовки микробов микробиологические методы классифицируются на два типа:
-
на поверхности (extra situm) Микробы готовят в ферментерах в заводских условиях или в мобильных установках на скважинах, а затем нагнетают в пласт в виде водных растворов;
-
непосредственно в пласте (in situ). Активизация местной или введенной микрофлоры с последующим продвижением по пласту созданных микробных сообществ и продуктов для их питания.
Мелассное заводнение
-
Вариант I
-
циклические закачки
-
микроорганизмов и
-
питания с последующим
-
заводнением (т.е.
-
размножающиеся бактерии
-
продвигаются вслед за
-
питательной средой,
-
вводимой при
-
последующих циклах).
-
Вариант II
-
однократная закачка
-
питательного раствора с
-
микроорганизмами и
-
перемещение его по пласту
-
закачиваемой водой, с
-
формированием оторочки
-
с высокой концентрацией
-
микроорганизмов и
-
питательных веществ
Классификация микроорганизмов в нефтяном пласте
Микроорганизмы нефтяного пласта включают
-
УВОБ –углеводородокисляющие бактерии (аэробы);
-
ББ – бродильные бактерии (аэробы и анаэробы);
-
МОБ – метанобразующие бактерии (анаэробы);
-
СВБ – сульфатвосстанавливающие бактерии (аэробы).
За одинаковый промежуток времени микроорганизмы
потребляют углеводороды в следующем порядке:
парафины (90%) > асфальтены (8%) > смолы (2%)
Микробиологическая трансформация органического вещества нефти
с образованием нефтевытесняющих соединений в заводняемом пласте
Аэробно
НЕФТЬ
Углеводород-окисляющие
+ О2
Биомасса бактерий
экзаметаболиты
ПАВ, СО2, полисахариды
Мономеры
Жирные кислоты, спирты, ароматические соединения
Анаэробно
Бродильные бактерии
Пропионат, бутират, пируват, этанол, пропанол
Растворители, газы, летучие кислоты
Синтрофные бактерии
Железо-редуцирующие
Н2, СО2, формиат, ацетат, метанол
Сульфат-редуцирующие
Fe3+
Метаногены
+SO42СН4, СО2
Fe2+, CO2
H2S, CO2
Продукты метаболизма бактерий
