Перспективы использования биотехнологических методов в нефтегазовой промышленности

В настоящее время в обеспечении устойчивого развития особое место отводится биотехнологии, которая является одним из приоритетных направлений научно–технического прогресса. Уровень развития биотехнологии определяет социально-эконический статус государства. Достижения биотехнологии успешно используются в таких важных отраслях промышленности как сельское хозяйство, фармацевтике, химической, энергетической, пищевой, нефтяной, горно-металлургической промышленности, охране окружающей среды и биотехнологической очистке отходов производства и сточных вод и др.

Все отрасли промышленности, использующие биотехнологические методы и достижения биотехнологической индустрии в целом, носят инновационный характер и отличаются малой капиталоемкостью и высокой экономической эффективностью. Перспективы производства биотехнологической продукции неисчерпаемы, биоиндустрия бурно развивается и уже начала определять облик цивилизации нового тысячелетия [1].

В настоящее время можно выделить несколько перспективных направлений использования биотехнологических методов в нефтегазовой промышленности:

  1. Поиск и выявление нефтегазовых месторождени;
  2. Увеличение нефтеотдачи пластов;
  3. Очистка почвы и воды от нефтяных загрязнений;
  4. Очистка (ингибирование) скважинного оборудования;
  5. Очиска (ингибирование) отложений солей в скважинном оборудований и трубопроводах.

Каждый из этих пяти направлений являются очень перспективными и имеют большой потенциал. Микроорганизмы всегда были определяющим фактором в процессах образования и разрушения залежей нефти и газа. В поисках нефти и газа очень перспективным является использование биогеотехнологического метода. Данный метод впервые был предложен Г.А. Могилевским и основан на классических работах В.О. Таусона по использованию углеводородов микроорганизмами. Из нефтяных скважин на поверхность могут диффундировать газообразные углеводороды, в этих местах развиваются окисляющие их микроорганизмы. Эти бактерии используют в качестве индикаторов наличия месторождений нефти и газа. Было показано, что основными индикаторными микроорганизмами при поиске этих месторождений служат бактерии, использующие в качестве источника углерода метан, этан, пропан, бутан и пентан. Более того, в воде и грунтах нефтегазоносных районов в большом количестве, чем в обычных водах и почвах, обнаруживаются бактерии, развивающиеся на жидких углеводородах парафинового ряда [2]. Количество индикаторных микробов или их активность в отобранных образцах определяют обычными методами. Результаты такой бактериальной съемки выбранного района наносят на карту. Точки отбора проб с наиболее высокой численностью индикаторных микробов наносятся на карту. Эта область и должна соответствовать расположению нефтяной или газовой залежи [3].

Роль бактериальной съемки в комплексе поисковых работ по нефти и газу сводятся к тому, чтобы показать, нужно ли в данном районе проводить разведку нефтегазовых месторождений дорогостоящими физическими методами и бурением. Особенно ценным оказалось применение биогеотехнологического поиска нефти и газа в тех случаях, когда сейсморазведка не выявляет закономерностей геологической структуры исследуемого района.

Экономический эффект применения биогеотехнологического метода поиска месторождений нефти и газа достигается за счет сокращения объема геофизической разведки и бурения на бесперспективных площадях. Этот эффект, значительно возрастает в случае открытия новых месторождений нефти и газа [3].

Следующим перспективным направлением использования биотехнологии в нефтегазовом секторе является увеличение нефтеотдачи (Рис.1).

Рис. 1. Схема биотехнологического метода увеличения нефтеотдачи

Общеизвестно, что при использований традиционных способов из месторождений извлекается около половины геологических запасов нефти. Использование биотехнологических методов позволяет повысить нефтеотдачу пластов. Это может достигаться различными способами. Микроорганизмы газообразователи образуют газы (водород, метан, азот, углекислоту) благодаря чему газовое давление в пластовой жидкости может увеличиваться на несколько атмосфер. Также могут быть использованы микроорганизмы способные образовывать повесрхностно-активные вещества, способные снижать повесхностное натяжение на границе между нефтью и вытесняющей ее водой. Этот подход также приводит к увеличению нефтеотдачи [4].

Следующим шагом в направлений исследованийй по увеличению нефтеотдачи могуть быть создание биотехнологии по снижению вязкостьи нефти а также улучшение свойств нефти и нефтепродуктов. С использованием биотехнологических способов можно осуществлять депарафинизацию нефти. Биотехнолгические методы позволяют также разработать методы по удалению из сырой нефти соединений серы, которые засоряют окружающую среду токсичными веществами.

Биотехнологические методы повышения нефтеотдачи безопасны для окружающей среды, так как микрофлора, развивающаяся в нефтяном пласте, не содержит в своем составе патогенных и (или) токсичных микроорганизмов. Для проведения технологических мероприятий не требуется разрешения органов санитарного надзора [4].

Проблема увеличения нефтеотдачи является одной из самых актуальных задач в нефтегазовой индустрии. Поиски и разведка новых месторождений нефти и газа становится все более трудной и затратной деятельностью в связи с увеличением глубины и уменьшением перспективных территорий на континентальной части и необходимостью проведения поисково- разведочных работ на территориях покрытых морями и океанами. Увеличение конечной нефтеотдачи хотя бы на 1% приведет к увеличению годовой добычи в среднем по миру почти на 50 млн тонн нефти, в Казахстане почти на миллион тонн.

В Казахстане большая часть разрабатываемых в настоящее время месторождений находятся на третьей или даже в заключительной стадии разработки. При этом текущая нефтеотдача составляет менее 40-50%. Это означает, что половины или более геологических запасов нефти останутся неизвлеченными.

Учитывая, что в Казахстане в разработке находится около 180 месторождений нефти и газа, в применение новых методов разработки заинтересованы все больше и больше компаний. Это становится более выгодным нежели проведение поисково-разведочных работ, которые неизвестно приведут ли к открытию месторождения и в связи с труднодоступностью глубоких потенциальных горизонтов, а также экологической чувствительностью шельфовых зон Каспийского и Аральского морей.

По прогнозам, практическое применение биотехнологического метода увеличения нефтеотдачи позволяет на 5-7 % увеличить вовлекаемые в разработку запасы, в 1,5-2 раза повысить продуктивность скважин, а текущую добычу нефти – на 15-25 %, что равносильно открытию новых месторождений нефти. На фоне постоянного повышения цен на энергоносители, затраты от внедрения биотехнологических методов увеличения нефтеотдачи окупаются очень быстро и экономически очень эффективны [4]. Поэтому проводятся интенсивные исследования микроорганизмов, которые можно использовать в разработке биотехнологии увеличения нефтеотдачи [5-9].

Повышение нефтеотдачи на разрабатываемых месторождениях равносильно открытию новых месторождений, поэтому данная проблема актуальна для всех нефтедобывающих стран мира и особенно для Казахстана. Учитывая вышеизложенное, разработка биотехнологических методов увеличения нефтеотдачи является очень актуальным.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Тасекеев М.С. Современное состояние биотехнологии и тенденции её развития //- Алматы, - 2008, - 359 с.
  2. Попова Т.Е. Развитие биотехнологии в СССР // М.Наука, 1988, 200 с.
  3. Тамбиев А.Х. Биология наших дней М.Знание, 1987, 160 с.
  4. Костина Г. Журнал «Эксперт», http://www.expert.ru
  5. Назина Т.Н. Микроорганизмы нефтяных пластов и использование их в биотехнологии повышения нефтеотдачи // Автореф. дисс. на соискание док. биол. наук., - М., - 2000, - 67 с.
  6. Самсонова А. Микробиологические методы повышения вторичной добычи нефти // Нефтехимический комплекс, - № 1., - 2009, - С. 56-64.
  7. Rosenberg E.Ron E.Z. high- and low-molecular-mass microbial surfactants // Appl. Microbiol. And Biotechnology, - 1999, - V. 52, - P. 154-162.
  8. Ron E.Z. Natural role of biosurfactants // Environ. Microbiol. – 2001, - V. 3, - P. 229-236.
  9. Karanth N.G. Microbial production of biosurfactants and their importance // Current Science, - 1999,- V. 77, - P. 116-126.

 

 

Год: 2011
Город: Алматы
loading...