Могут ли микроорганизмы из глубоких недр Земли помочь в добыче нефти методом гидроразрыва?
На холме над заводом времен Второй мировой войны, где производились материалы для атомных бомб, буровая бригада пробурит скважину на тысячи футов вглубь в поисках самой жизни. Цель — обнаружение микроскопических организмов, которые, возможно, попали в пласт сотни миллионов лет назад и эволюционировали, чтобы жить в сланце на глубине около 7000 футов (2.1 км) при давлении в 600 раз выше атмосферного и температуре около 160°F (71°C).
Мало что известно о жизни на таких экстремальных глубинах, и даже сам факт существования там микробов под вопросом. Однако, если они будут найдены и обеспечены питанием, их свойства потенциально могут помочь буровикам добывать больше природного газа и продлить энергетический бум в США. Как отмечает ведущий исследователь проекта Паула Маузер из Университета штата Огайо, среди ожидаемых организмов — те, что производят метан, основной компонент природного газа. Их можно было бы использовать для усиления добычи метана.
Этот поиск является частью более широкой инициативы — Marcellus Shale Energy and Environment Laboratory (MSEEL). В рамках этого пятилетнего проекта на сумму $11 млн исследователи получат беспрецедентный доступ к скважинам компании Northeast Natural Energy для изучения экологических последствий гидроразрыва и поиска наиболее эффективных методов добычи. Ключевое отличие текущей работы: впервые будут подняты нетронутые керны до начала гидроразрыва пласта, что позволит определить, являются ли микробы истинными обитателями глубинных сланцев, а не были занесены с закачиваемой водой.
Если такие организмы существуют, они обладают особыми адаптациями для выживания в условиях высокого давления, темноты, жары и высокой солёности. Они производят биосурфактанты — соединения, которые могут повышать пористость сланца, облегчая добычу нефти и газа. Кроме того, их защитные механизмы (осмопротекторы) имеют потенциальное применение в медицине. Однако микробы могут и создавать проблемы, вызывая коррозию оборудования. Задача учёных — научиться стимулировать полезные микроорганизмы и блокировать вредные.
Исследователи пробурят скважину в Западной Вирджинии и отберут образцы с девяти конкретных глубин для поиска биосигнатур и попыток культивирования организмов в лаборатории. Этот проект набирает актуальность на фоне падения цен на энергоносители и поиска отраслью более эффективных и дешёвых методов добычи, поскольку в сланцевых породах содержится больше газа, чем можно легко извлечь обычными методами.