Новый метод для более эффективной добычи нефти
Исследователи отправляют почвенную бактерию в чуждые для нее воды, чтобы проверить, может ли микроб самостоятельно закупоривать нужные места в нефтяных коллекторах. Если бактерия сможет это сделать путем «селективного уплотнения» в песчаниковых пластах под Северным морем, существующие нефтяные месторождения можно будет эксплуатировать эффективнее.
Старший исследователь Гунхильд Будткер и ее коллеги из Uni Research CIPR первыми изучают, может ли этот метод микробиологического увеличения нефтеотдачи (MEOR) работать в условиях Северного моря. Исследование является частью трехлетнего проекта с бюджетом около 15 млн норвежских крон, финансируемого программой Petromaks 2 в исследовательском совете GOE-IP.
Бактерии растут и размножаются
Распространенный метод увеличения добычи на норвежском континентальном шельфе — закачка морской воды в пласты для вытеснения дополнительной нефти. Ранее Будткер и ее коллеги показали, что морские бактерии растут и размножаются в контакте нефть-вода внутри коллекторских пород. Это снижает поверхностное натяжение, высвобождая нефть, «застрявшую» в пласте. Добавление кислорода и питательных солей в закачиваемую воду стимулирует рост бактерий и увеличивает добычу. Эта технология используется на месторождении Норне с 2001 года.
В новом проекте ученые хотят проверить, может ли почвенная бактерия выступать в роли уплотнителя, перенаправляя закачиваемую воду от крупнейших пор в песчаниковых коллекторах. «Если бактерии смогут закупорить нужные места, вода пойдет другим путем, в меньшие поры, где еще может оставаться много нефти. Вся идея этой техники — селективное уплотнение, при котором бактерии растут только в «водных путях» с крупными порами, где нет нефти», — объясняет Будткер.
Адаптивный метод
Идея заключается в том, что новые пробки будут постепенно формироваться по мере изменения потоков воды в пласте. «Это адаптивный фактор, который отличает данный метод уплотнения от других техник», — добавляет исследователь.
Почвенная бактерия в норме не живет в воде или нефтяных коллекторах, что может быть как преимуществом, так и недостатком. «Мы добавляем в нагнетаемую воду источник углерода — субстрат, на котором растут не многие бактерии. Но мы точно не знаем, придется ли почвенной бактерии конкурировать за пищу с другими бактериями из морской воды. Нам также необходимо детальнее изучить, сколько биопленки производится, насколько она прочна и правильно ли расположена в пласте», — говорит Будткер.
Первым шагом станут исследования бактерии в «идеальной системе» в лаборатории в Бергене. Другая, меньшая часть проекта, направлена на тестирование уплотнения частицами для закупорки более крупных трещин в известняковых коллекторах.
Реализованные микробные методы
В отрасли уже применяются микробные методы:
- MEOR: Норне (2001) и Статфьорд (2005).
- Обработка нитратами: Протестирована на Веслефрикк и Гуллфакс в 1999 г., позже внедрена на Норне и Статфьорде, а также на ряде других месторождений по всему миру. Нитраты добавляют в закачиваемую воду для предотвращения закисления пласта и подавления сульфатредуцирующих бактерий (SRB), образующих токсичный и коррозионный газ H₂S. Метод оказался эффективнее использования ядов против SRB и является примером «зеленой» технологии в нефтяном секторе.