استخراج النفط المعزز ميكروبياً
استخراج النفط المعزز ميكروبياً Microbial enhanced oil recovery (MEOR)، هي تقنية ذات أساس بيولوجي تتألف من وظيفة أو بنية معالجة، أو كليهما، لبيئات ميكروبية موجودة في خزانات النفط. الهدف النهائي لاستخراج النفط المعزز ميكروبياً هو تعزيز استخراج النفط العالق الأوساط المسامية مع زيادة الأرباح الاقتصادية.[1][2][3][4][5] استخراج النفط المعزز ميكروبياً هي تقنية ثالثية لاستخراج النفط تسمح بالاستعادة الجزئية لثلثي النفط المتبقي[3] ومن ثم إطالة عمر مكامن النفط الناضجة.
استخراج النفط المعزز ميكروبياً هو مجال متعدد التخصصات يجمع بين: الجيولوجيا، الكيمياء، علم الأحياء الدقيقة، ميكانيكا الموائع، هندسة النفط، الهندسة البيئية والهندسة الكيميائية، وغيرها من التخصصات. يمكن تصنيف العمليات الميكروبية ضمن تقنية استخراج النفط المعزز ميكروبياً تبعاً لمشكلة إنتاج النفط في الحقل:
- تنظيف البئر wellbore clean up يزيل الطين والأنقاض الأخرى التي تحجب القنوات التي يتدفق فيها النفط.
- تحفيز البئر well stimulation يحسن تدفق النفط من منطقة الصرف إلى تجويف البئر.
- تدفقات المياه المحسنة enhanced water floods من خلال تحفيز النشاط الميكروبي عن طريق حقن المغذيات المختارة وأحياناً الميكروبات الأصلية.[6][1][2][3][4][5] من وجهة النظر الهندسية، استخراج النفط المعزز ميكروبياً هو نظام نظام متكامل يجمع بين الخزان والميكروبات والمغذيات وپروتوكول حقن البئر.[1]
- تعزيز استعادة النفط في آبار النفط الزيتي الأفقية المتصدعة متعدد المراحل في خزان الزيت الصخري غير التقليدي.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
النتائج
الملائمة
الآثار
التاريخ
المزايا
- الميكروبات والمغذيات رخيصة الثمن؛(حقن الميكروبات هو أسلوب قديم. التقنية الجديدة لاستخراج النفط المعزز ميكروبياً لا تتطلب لحقن الميكروبات في الخزان، لكنها تتطلب فقط حقن المغذيات لتحفيز الميكروبات الموجودة بالفعل في الخزان[6])
- سهولة التعامل معها في الحقول وتكون مستقلة عن أسعار النفط.
- جاذبة اقتصاديةً لحقول النفط الناضجة قبل تركها.
- تزيد من إنتاج النفط.
- المرافق القائمة تطلب تعديلات بسيطة.
- سهلة التطبيق.
- انخفاض تكلفة التركيب.
- تحتاج لمدخل طاقة منخفض كي تتمكن الميكروبات من إنتاج عوامل استخراج النفط المعزز ميكروبياً.
- أكثر كفاءة عن طرق استخراج النفط المعزز الأخرى عند تطبيقها على خزانات النفط الكربوني.
- النشاط الميكروبي يزيد مع نمو الميكروبات، على عكس إضافات استخراج النفط المعزز الأخرى في الزمن والمسافة.
- المغذيات الميكروبية تنحل حيوياً وبالتالي تعتبر صديقة للبيئة.
العيوب
- يفضل النمو الميكروبي عندما: تكون نفاذية الطب أكبر من 20 md؛ درجة حرارة الخزان أقل من 85 0س، والملوحة أقل من 100.000 ppm، وعمقه أقل من 3.600 م.
- أثبتت الحالات الأخيرة أنه لا يوجد تآكل أثناء استخراج النفط المعزز ميكروبياً على أساس نتائج المراقبة الميدانية المستمرة. بالإضافة إلى ذلك، لا تؤثر الميكروبات الأصلية المحفزة على صفات النفط الخام، ولا يوجد أي مؤشر على زيادة الميكروبات في السائل المنتج.
بيئة خزان النفط
القيود البيئية
درجة الحرارة
الضغط
الهندسة/الحجم المسامي
درجة الحموضة
الأكسدة المحتملة
التكوين الكهرلي
آثار غير محددة
العوامل الحيوية
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الآلية
الاستراتيجيات
| عوامل MEOR | الميكروبات | المنتج | تطبيقات MEOR المحتملة |
| Biomass, i.e. flocks or biofilms | Bacillus sp. | Cells and EPS (mainly exopolysaccharides) | Selective plugging of oil depleted zones and wettability angle alteration |
| Leuconostoc | |||
| Xanthomonas | |||
| Surfactants | Acinetobacter | Emulsan and alasan | Emulsification and de-emulsification through reduction of interfacial tension |
| Bacillus sp. | Surfactin, rhamnolipid, lichenysin | ||
| Pseudomonas | Rhamnolipid, glycolipids | ||
| Rhodococcus sp. | Viscosin and trehaloselipids | ||
| Arthrobacter | |||
| Biopolymers | Xanthomonas sp. | Xanthan gum | Injectivity profile and viscosity modification, selective plugging |
| Aureobasidium sp. | Pullulan | ||
| Bacillus sp. | Levan | ||
| Alcaligenes sp. | Curdlan | ||
| Leuconostoc sp. | Dextran | ||
| Sclerotium sp. | Scleroglucan | ||
| Brevibacterium | |||
| Solvents | Clostridium, Zymomonas and Klebsiella | Acetone, butanol, propan-2-diol | Rock dissolution for increasing permeability, oil viscosity reduction |
| Acids | Clostridium | Propionic and butyric acids | Permeability increase, emulsification |
| Enterobacter | |||
| Mixed acidogens | |||
| Gases | Clostridium | Methane and hydrogen | Increased pressure, oil swelling, reduction of interfacial section and viscosity; increase permeability |
| Enterobacter | |||
| Methanobacterium | |||
الكتل الحيوية والپوليمرات الحيوية
التوترات السطحية الحيوية
الغاز والمذيبات
الدراسات الميدانية
النماذج
أسباب الفشل
التوجهات
المصادر
- ^ أ ب ت Lazar, I., I.G. Petrisor, and T.E. Yen, Microbial enhanced oil recovery (MEOR). Petroleum Science and Technology, 2007. 25(11-12): p. 1353-1366
- ^ أ ب Ollivier, B. and M. Magot, eds. Petroleum microbiology. 1st ed. 2005, ASM Press: Washington, DC. 365
- ^ أ ب ت ث Sen, R., Biotechnology in petroleum recovery: The microbial EOR. Progress in Energy and Combustion Science, 2008. 34(6): p. 714-724
- ^ أ ب Van Hamme, J.D., A. Singh, and O.P. Ward, Petroleum microbiology - Part 1: Underlying biochemistry and physiology. Chimica Oggi-Chemistry Today, 2006. 24(1): p. 52
- ^ أ ب Fujiwara, K., et al., Biotechnological approach for development of microbial enhanced oil recovery technique. Petroleum Biotechnology: Developments and Perspectives, 2004. 151: p. 405-445
- ^ أ ب Systems and methods of microbial enhanced oil recovery, 2011-04-12, https://patents.google.com/patent/US8826975B2/en, retrieved on 2019-03-26