Некоторый газ, добываемый методом гидроразрыва пласта, имеет неожиданное происхождение

Часть природного газа, извлекаемого в ходе операций по гидроразрыву пласта, может иметь биологическое происхождение — её производят микроорганизмы, непреднамеренно закачиваемые в сланцы нефтегазовыми компаниями в процессе гидроразрыва, как показало новое исследование.

Это открытие стало результатом первого детального геномного анализа бактерий и архей, обитающих в глубоких сланцах после разрыва, и стало возможным благодаря сотрудничеству университетов и промышленности. Исследователи представили первые результаты проекта 14 декабря на встрече Американского геофизического союза в Сан-Франциско.

Исследование предполагает, что микроорганизмы, включая бактерии и археи, в будущем могут быть использованы для увеличения производства метана — возможно, для поддержания уровня добычи энергии на месторождении после завершения стадии активного гидроразрыва. Проект также разрабатывает новые методы отслеживания перемещения бактерий и метана внутри скважин.

«Наши результаты указывают, что большинство организмов поступает из закачиваемой жидкости, — сказала Келли Райтон, доцент микробиологии и биофизики в Университете штата Огайо. — Это означает, что мы создаем совершенно новую экосистему на глубине в милю под поверхностью. Мы не только разрываем породу, но и даём этим организмам новое место для жизни и пищу. И, по сути, биоциды, которые мы добавляем, чтобы подавить их рост, могут фактически стимулировать производство метана».

Исследователи из Университета штата Огайо работают с партнерами из Университета Западной Вирджинии, анализируя жидкости, отобранные из скважины компании Northeast Natural Energy. В течение более года они регулярно измеряли гены, ферменты и химические изотопы в отработанной жидкости гидроразрыва. Примерно через 80 дней после закачки микроорганизмы в скважине формируют пищевую цепочку: одни бактерии потребляют жидкость гидроразрыва и производят новые химические вещества, которые едят другие бактерии. Последний метаболический шаг заканчивается производством метана определенными видами архей.

Тесты также показали, что изначально небольшие бактериальные популяции иногда резко увеличиваются под землей. В одном случае вид, составлявший лишь 4% микробной жизни при закачке, в отработанной жидкости достиг уровня 60%. Другие аспекты проекта включают изучение взаимодействия жидкости, газа и породы под землей, моделирование геохимических реакций в сланцевых скважинах и разработку компьютерных моделей для отслеживания путей миграции флюидов.