Микроорганизмы нефтяных пластов и использование их в биотехнологии повышения нефтеотдачи Назина, Тамара Николаевна

Краткое описание

Назина,ТамараНиколаевна.Микроорганизмынефтяныхпластовииспользованиеихвбиотехнологииповышениянефтеотдачи: диссертация ... доктора биологических науквформе науч. докл. : 03.00.07. - Москва, 2000. - 67 с. : ил.; 20х15 см.больше
Цитаты из текста:

стр. 1
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК 7 «СТИТУТ М Й К Ю Б Ш Д ^ ^ "'"^ . - ' ' " ^ -^--'Ак Р о с с и и НАЗИНЛ-ТамараНиколаШйа авления ВАК наук Рог^.л-г;гМИКРООРГАНИЗМЫНЕФТЯНЫХПЛАСТОВИИСПОЛЬЗОВАНИЕИХ ВБИОТЕХНОЛОГИИПОВЫШЕНИЯНЕФТЕОТДАЧИ(03.00.07 - микробиология) Диссертация на соискание ученой степени доктора

стр. 5
биодеструкции нефти и скорости сульфатредукции и метаногенеза внефтяныхпластахоставались малоизученными. Биоразнообразиемикроорганизмов, выделенных изнефтяныхпластов, относительно невелико. На настоящее время описаны сульфатредуцирующие (Назина, Розанова, 1978; Розанова, Пивоварова, 1986; Rosnes

стр. 8
промышленности. Выделенные углеводородокисляющие бактерии могут Хфименяться вбиотехнологияхочистки отнефтяныхзагрязнений. Результат!.! изучевия экологии и геохимической деятельностимикроорганизмоввнефтяныхпластахпозволяют рекомендоватьбиотехнологииувеличениянефтеотдачи, наиболее подходящие для

Заключение диссертациипо теме «Микробиология», Назина, Тамара Николаевна
Выводы
1. Многокомпонентное микробное сообщество, включающее углеводородокисляющих, бродильных, сульфат-, серо- и железо-редуцирующих бактерий и метаногенов, обнаружено в нефтяных пластах с температурой от 20 до 80 °С. Высокотемпературные нефтяные пласты характеризовались меньшей численностью присутствующих в них микроорганизмов.
2. Количественная оценка скоростей терминальных анаэробных процессов показала ведущую роль сульфатредукции в разрушении нефтяного органического вещества в пластах с сульфат'содержащими водами (карбонатные коллекторы) и доминирование метаногенеза в отсутствие или при низкой концентрации сульфатов (песчаные коллекторы). Оба процесса зарегистрированы в пластах с температурой от 20 до 70 °С, минерализацией вод до. 75 г/л и содержанием сульфатов до 2.8 г/л.
3. Выделен из нефтяных пластов и охарактеризован филогенетически и фенотипически ряд аэробных и анаэробных бактерий, относящихся как к известным, так и к новым таксонам. Филогенетически близкие аэробные термофильные бактерии нового рода Geobacillus - Geobacillus subterraneus gen. nov., sp. nov. и Geobacillus uzensis sp. nov., приспособленные к условиям среды обитания и окисляющие углеводороды и нефть, обитали в географически удаленных нефтяных пластах.
Полифункциональность является характерной особенностью бродильных и сульфатвосстанавливающих бактерий, выделенных из нефтяных пластов. Так, новые сульфатвоестанавливающие бактерии -Desulfomicrobium apsheronum gen. nov., sp. nov., Desulfomicrobium baculatum comb, nov., Desulfototnaculum kuznetsovii ■ sp,. nov. и Desulfotomaculum nigrificans subsp. salinus обладали высоким катаболическим потенциалом. Они были способны восстанавливать сульфат и другие окисленные соединения серы, используя молекулярный водород и ряд органических субстратов, а в отсутствие сульфатов росли за счет брожения или межвидового переноса водорода. 1,.
4. Микробная трофическая цепь в нефтяных пластах основывается на биодеградации нефти, которая ускоряется при поступлении кислорода с нагнетаемыми водами. Показано, что пластовые микроорганизмы образуют из нефти биотехнологически ценные метаболиты (органические кислоты, спирты, экзополисахариды, ПАВ, газы - С02, Н2, СН4,) и биомассу, обладающие нефтевытесняющими свойствами.
5. Впервые экспериментально подтверждено на примере залежи 302 Ромашкинского нефтяного месторождения, что нефтяной пласт представляет собой целостную экосистему, в которой биотическое сообщество взаимодействует с абиотической средой таким образом, что поток энергии создает определенную трофическую структуру. Энергетические потоки основаны на биотрансформации нефти или экзогенных органических субстратов в четко определенной трофической цепи и могут подвергаться целенаправленному регулированию.
6. Обнаруженные закономерности распространения микроорганизмов в нефтяных пластах, результаты изучения их биологии и моделирования биодеградации нефти в лабораторных условиях позволили разработать биотехнологию увеличения нефтеотдачи, основанную на активации жизнедеятельности микроорганизмов, относящихся к разным физиологическим группам.
7. Биотехнология увеличения нефтеотдачи, основанная на интродукции С. tyrobutyricum, мелассы, солей азота и фосфора, была испытана на Ромашкинском нефтяном месторождении, в результате чего дополнительно получено 4200 т нефти, что составило 28.9% от общей добычи нефти на опытном участке.

Совокупность микробиологических и биогеохимических данных свидетельствует о том, что все группы микробных метаболитов, образовавшиеся из мелассы, и сама биомасса, взаимодействовали с вмещающими породами и пластовыми флюидами, что приводило к увеличению нефтеотдачи.