استخراج النفط المعزز ميكروبياً

مخطط يوضح تقنية استخراج النفط المتعزز ميكروبياً.

استخراج النفط المعزز ميكروبياً Microbial enhanced oil recovery (MEOR)، هي تقنية ذات أساس بيولوجي تتألف من وظيفة أوبنية معالجة، أوكليهما، لبيئات ميكروبية موجودة في خزانات النفط. الهدف النهائي لاستخراج النفط المعزز ميكروبياً هوتعزيز استخراج النفط العالق الأوساط المسامية مع زيادة الأرباح الاقتصادية. استخراج النفط المعزز ميكروبياً هي تقنية ثالثية لاستخراج النفط تسمح بالاستعادة الجزئية لثلثي النفط المتبقي ومن ثم إطالة عمر مكامن النفط الناضجة.

استخراج النفط المعزز ميكروبياً هومجال متعدد المجالات يجمع بين: الجيولوجيا، الكيمياء، فهم الأحياء الدقيقة، ميكانيكا الموائع، هندسة النفط، الهندسة البيئية والهندسة الكيميائية، وغيرها من المجالات. 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. من وجهة النظر الهندسية، استخراج النفط المعزز ميكروبياً هونظام نظام متكامل يجمع بين الخزان والميكروبات والمغذيات وپروتوكول حقن البئر.
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 هوأسلوب قديم. التقنية الجديدة لاستخراج النفط المعزز ميكروبياً لا تتطلب لحقن الميكروبات في الخزان، لكنها تتطلب فقط حقن المغذيات لتحفيز الميكروبات الموجودة بالعمل في الخزان)
سهولة التعامل معها في الحقول وتكون مستقلة عن أسعار النفط.
جاذبة اقتصاديةً لحقول النفط الناضجة قبل هجرها.
تزيد من إنتاج النفط.
المرافق القائمة تطلب تعديلات بسيطة.
سهلة التطبيق.
انخفاض تكلفة الهجريب.
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 نموالميكروبات، على عكس إضافات استخراج النفط المعزز الأخرى في الزمن والمسافة.
المغذيات الميكروبية تنحل حيوياً وبالتالي تعتبر صديقة للبيئة.

العيوب

يفضل النموالميكروبي 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

جدول 1. التطبيقات المحتملة للمنتجات وعوامل استخراج النفط المعزز ميكروبياً حسب العضية الدقيقة.
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

^ 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
^ Ollivier, B. and M. Magot, eds. Petroleum microbiology. 1st ed. 2005, ASM Press: Washington, DC. 365
^ Sen, R., Biotechnology in petroleum recovery: The microbial EOR. Progress in Energy and Combustion Science, 2008. 34(6): p. 714-724
^ 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
^ Fujiwara, K., et al., Biotechnological approach for development of microbial enhanced oil recovery technique. Petroleum Biotechnology: Developments and Perspectives, 2004. 151: p. 405-445
^ Systems and methods of microbial enhanced oil recovery, 2011-04-12, https://patents.google.com/patent/US8826975B2/en, retrieved on 2019-03-26