Микробиологический метод - один из эффективных воздействий для повышения нефтеотдачи Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД - ОДИН ИЗ ЭФФЕКТИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ Сайфуллин М.А.

Сайфуллин Маннур Айсатуллович - студент, кафедра разработки нефтяных и газовых месторождений, Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень

Аннотация: актуальными являются задачи применения новых технологий нефтедобычи, позволяющих значительно увеличить нефтеотдачу уже разрабатываемых пластов, на которых традиционными методами извлечь значительные остаточные запасы нефти уже невозможно. Микробиологический метод повышения нефтеотдачи, основанный на активизации пластовой микрофлоры. Специальная группа углеводородокисляющих микроорганизмов способна метаболизировать углеводороды, производя органические растворители, такие как спирты и альдегиды, жирные кислоты, обладающие поверхностной активностью, газообразные продукты и другие метаболиты, увеличивающие подвижность нефти. Ключевые слова: увеличение нефтеотдачи, MEOR, микрофлора, окисление, метаболиты, биомасса, вязкость, сульфат-, серо-, железо-, анаэробные бактерии, растворы, солей.

УДК 622.276.64

Повышение нефтеотдачи пластов и интенсификация процессов добычи нефти остаются проблемами отечественной и мировой нефтедобывающей промышленности. В середине 20 века получили развитие методы увеличения нефтеотдачи с применением микроорганизмов. Применение микробиологических методов (MEOR -microbial enhanced oil recovery) в настоящее время актуально, так как они обладают полифункциональными свойствами воздействия на пласт, позволяя эффективно извлекать остаточную нефть на поздних стадиях разработки месторождений.

Идея использования бактерий с целью вытеснения нефти из пористых сред была сказана еще в 1926 г. Бекманом. Опытно-промышленные работы изначально были проведены в США, штате Северная Каролина на месторождении Лисбон в 1954 г. Чуть позже в 80-х гг. значительная исследовательская активность в данном направлении отмечалась в СССР, Чехословакии, Венгрии, Польше, Азербайджане, где также имели место и закачки анаэробных бактерий на нефтяных месторождениях [2].

Несмотря на то, что нефтяная микробиология как область науки образовалась 80 лет назад, сведения о микрофлоре нефтяного пласта до сих пор остаются фрагментарными. Общеизвестно, что нефтяные месторождения населяют ферментативные, сульфат-, серо- и железо восстанавливающие бактерии, а также ацетат и метан продуцирующие бактерии.

Микробиологические методы увеличения нефтеотдачи используют такие компании, как Titan Oil Recovery Inc., Glori Energy совместно с Statoil, Total, Du Pont совместно с BP, Chevron. Из российских компаний наиболее активно применяет микробиологические методы ОАО «Татнефть». При этом география применения данных методов увеличения нефтеотдачи обширна: США, Канада, Бразилия, Болгария, Азербайджан, Румыния, Германия, Россия и др. Также в Восточной Азии были зарегистрированы опытно промышленные испытания в Китае, Малайзии, Индии и Индонезии [3].

Разработка нефтяных месторождений с применением заводнения влечет за собой появление в пласте кислорода и приводит к развитию аэробных микроорганизмов.

I 8 I

Исследования, проведенные в последние несколько лет на нефтяных месторождениях Российской Федерации, показали возможное существование пластового микробного сообщества. Эта информация служит теоретической основой для разработки нового микробиологического метода повышения нефтеотдачи.

Метод заключается в нагнетании в пласт аэрированного водного раствора азотных и фосфорных минеральных солей, что приводит к активизации пластовой микрофлоры, главным образом, нефтеокисляющих бактерий, отвечающих за частичное окисление остаточной нефти и продуцирующие спирты, жирные кислоты, поверхностно-активные вещества, диоксид углерода и прочие соединения. Эти метаболиты и микробная биомасса, в свою очередь, используются ферментативными и метанопродуцирующими бактериями в качестве субстратов, которые последовательно продуцируют. В присутствии сульфатов часть окисленного вещества используется сульфатвосстанавливающими бактериями. Предложенная биотехнология была опробована на нефтяных месторождениях Башкортостана, Татарстана, Западной Сибири и Азербайджана пластах с температурой от 20 до 45°С. Микробиологические методы повышения нефтеотдачи не применялись на практике на нефтяных месторождениях с высокой температурой [4].

Однако было экспериментально подтверждено, что нефтяной пласт с высокой температурой представляет собой комплексную экосистему, в которой микробное сообщество взаимодействует с неживой средой таким образом, что поток энергии порождает определенную трофическую систему. Результаты демонстрируют высокую эффективность биотехнологии для повышения нефтеотдачи микробиологическим методом на основе активизации пластовой микрофлоры в нефтяном месторождении с высокой температурой. Микробиологический метод повышения нефтеотдачи в условиях высоких температур был применен в горизонтах северного участка- пласта Кондян месторождения Даган в Китае [1].

Применения технологии микробиологического воздействия позволяет говорить о её преимуществах, таких как: низкие затраты на проведение обработки, экологическая безопасность, высокая технологическая эффективность. В пластовых условиях продукты биосинтеза бактерий позволяют увеличить подвижность нефти за счет снижения ее вязкости и снижения межфазного натяжения на границе раздела сред, что улучшает отделение нефти от породы пласта. Также органические кислоты и углекислота, выделяемые микроорганизмами, способствуют изменению фильтрационноёмкостных свойств нефтеносного коллектора [5].

Список литературы

1. New Microbial Method Shows Promise in EOR / G.D. Havemann, B.G. Clement, K.M. Kozicki, T. Meling, J. Beeder, E. Sunde // JPT - 2015. March. P. 32-35.

2. Микробиологический метод повышения нефтеотдачи / Т.Н. Назина, А.А. Григорян, Н.М. Шестакова [и др.] // Нефтегазовые технологии. 2008. № 10. С. 10-16.

3. Микроорганизмы на месторождении: союзники или враги? / Зденко Августинович, Эйстейн Биркетвейт, Кэйли Клементс, Майк Фримэн // Нефтегазовое обозрение. 2012. Т. 24. № 2. С. 4-21.

4. Мамедьянов М.А., Исмаилов Н.М. Разработка и применение микробиологических методов повышения нефтеотдачи в Азербайджане // Нефтегазовые технологии. 2011. № 11. С. 23-27.

5. Стрекалов А.В., Грачева С.К. Влияние неустановившегося изменения фильтрационно-емкостных свойств на режимы эксплуатации пластовой системы // Нефтяное хозяйство. 2009. № 3. с. 58-60.

I 9 I