DD140067A1

DD140067A1 - Verfahren zur mikrobiellen sekundaergewinnung von erdoel

Info

Publication number: DD140067A1
Application number: DD20936878A
Authority: DD
Inventors: Manfred Wagner; Peter Mueller
Original assignee: Manfred Wagner; Peter Mueller
Priority date: 1978-11-29
Filing date: 1978-11-29
Publication date: 1980-02-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mikrobiellen Sekundärgewinnung von Erdölen, bei dem zusammen mit Mikroorganismen Nährstoffe in ί die Lagerstätten injiziert und dort durch die Tätigkeit der Bakterien umgesetzt werden, so daß wirksame Stoffwechselprodukte entstehen und die Ausbeute an Erdöl erhöht wird. Durch die Erfindung soll das Einsatzgebiet erweitert, die Effektivität des Verfahrens erhöht und nachteilige Reaktionen weitgehend ausgeschlossen werden. Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zu entwickeln, das in Lagerstätten mit hochmineralisierten Schichtwässern und hohen Temperaturen durchführbar ist, die wirksamen Substanzen wie CO2, organische Säuren, Alkohole in großer Menge gebildet und ihrer Gesamtheit zum Einsatz gebracht werden. Das wird erreicht, indem Bakterien, die Rohstoffe, wie Melasse, mit hoher Intensität anaerob . vergären, so gezüchtet werden, daß sie in Wässern mit Salzgehalten von 70 bis 370 g NaCl/1 bei Temperaturen von 40 bis 70 °C wachsen. Die Bakteriengemische werden zusammen mit Nährstoffen unter gleichzeitiger Herabsetzung des Salzgehaltes im sondennahen Raum durch ein besonderes Injektionsverfahren so eingebracht, daß sie weder abgetötet noch in ihrer Stoffwechselaktivität geschädigt werden, sich in der Lagerstätte verPS“ahren und Erdö1 frei^tzen.

Description

Erfindungsbesehreibung

Titel Verfahren zur mikrobiellen Sekundärgewinnung von Erdölen

Wagner, Manfred und Miller, Peter

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mikrobiellen Sekundärgewinnung von Erdölen, wobei zusammen mit Mikroorganismen· geeignete lährstoffe, wie Melasse, Stickstoff- und Phosphatverbindungen in die Lagerstätten injiziert und dort durch die aktive Tätigkeit der Bakterien umgesetzt werden, so daß wirksame Stoffweohselprodukte entstehen und die Ausbeute an Erdöl aus Lagerstätten erhöht wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind beispielsweise Verfahren bekannt, die auf den Einsatz von Desulfurizierern zur Bildung oberflächenaktiver Substanzen und der nutzung ihrer hydrogenierenden Aktivität durch den Abbau von Kohlenwasserstoffen beruhen (US-PS 2.413.278; US-PS 2,641#566). Die Anwendung dieser Verfahren ist nicht effektiv« Sie führt in der Praxis nicht zur Erhöhung der Erdölförderung. Der Einsatz von Desulfurizierern bewirkt auf Grund der Schwefelwasserstoffbildung eine Minderung der Qualität des Erdöle3, Ausfällungen von Schwermetallen und Karbonaten, die in der Lagerstätte zu Verstopfungen führen und Korrosionsschäden an Förder- und Aufarbeitungsanlagen verursachen.

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Um diese Verfahren effektiver zu gestalten, die Qualität des Brdöles zu erhalten und die genannten Schäden zu vermeiden» hat man das bereits beschriebene Verfahren weiterentwickelt, indem Mikroorganismen der Gattungen Aerobacter, Clostridium und Bacillus eingesetzt werden«

Heben oberflächenaktiven Substanzen werden hierbei auch Kohlendioxid und organische Säuren durch Fermentation von Zukker aus der gleichzeitig injizierten Melasse gebildet (US-PS 2.807.570),

Sämtliche bekannte Verfahren der Sekundärgewinnung von Brdölen durch Ausnutzung der aktiven Tätigkeit von Mikroorganismen in den Lagerstätten weisen den Mangel auf, daß ihr Einsatz begrenzt ist« Sie sind nur in Lagerstätten mit milden Schichtbedingungen, d« h« mit Schichtwässern vom SuIf at- oder Karbonat-Typ bzw« bei Vorliegen geringer Chloridkonzentrationen durchführbar« Lagerstätten mit Salzgehalten in Schichtwässern oberhalb 180 g NaCl/1 sind keimfrei« In diese Lagerstätten indizierte Bakterien werden abgetötet, die für die.Freisetzung von Erdöl erforderlichen Stoffweohselprodukte werden nicht gebildet«

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Sekundärgewinnung von Erdölen durch Einsatz von Mikroorganismen zu schaffen, wobei bei erweitertem Einsatzbereich eine höhere Effektivität, eine gute Qualität des Erdöles, ohne Schädigung der Förder- und Aufarbeitungsanlageη gewährleistet und Störungen während der Durchführung des Verfahrens durch Minderung der Durchlässigkeit der Lagerstätte weitgehend ausgeschlossen werden. .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur mikrobiellen Sekundärgewinnung von Erdöl zu entwickeln, das bei komplizierten ökologischen Bedingungen, charakterisiert durch hochmineralisierte Schichtwässer vom FaCaMg-Chlorid-Typ bei gleichzeitigem Vorliegen von Temperaturen oberhalb

45⁰C und Lagerstättendruck größer als.5 MPa durchzuführen ist« .

Die wirksamen Substanzen, wie C(Xj, Alkohole, Acetone, organische Säuren und andere oberflächenaktive Substanzen sollen von Bakterien in der Lagerstätte in großer Menge aus billigen Rohstoffen gebildet und Hirer Gesamtheit zur Wirkung gebracht werden« Schädigende Bakterienarten, die Schwefelwasserstoff, Schleime oder andere nachteilige Produkte bilden, sind auszuschließen» Das Verfahren soll etv/a bei gleichem apparativen Aufwand wie die bekannten Verfahren durchführbar und leicht von einer Lagerstätte auf eine andere übertragbar sein·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß überwiegend von Standorten mit extremen ökologischen Bedingungen Bakterien isoliert wurden, die anaerob Zucker, vorran-.14 gig aus dem Rohstoff Melasse, mit hoher Intensität vergoren und dabei die geforderten Wirkstoffe in großer Menge bildeten« Durch bekannte Verfahren der Adaptation und Selektion von Mikroorganismen wurden besonders Bakterien der Gattungen Bacillus, Alkaligenes und Pseudomonas so gezüchtet, daß sie befähigt sind zum Wachstum in Wässern mit einem Salzgehalt von 70 bis 350 g BaCl/1, bei gleichzeitigem Vorliegen von Temperaturen im Bereich von vorzugsweise 40 bis 70°C· Das Eeimgemisoh produziert eine breite Palette solcher Stoffwechselprodukte, wie Kohlendioxid, Wasserstoff, niedere organische Säuren mit TensidCharakter, Alkohole und Aceton, die für die Sekundärgewinnung von Erdöl gebraucht werden« Sohädigende Organismen, wie Desulfurizierer und Schleimbildner, wurden durch Selektion ausgeschlossen« Das Einbringen von lebenden Bakterien in Erdöllagerstätten mit komplizierten ökologischen Bedingungen wurde durch die Entwicklung einer besonderen Verfahrenstechnik so gelöst, daß die Bakterien weder abgetötet noch in ihrer Stoffweohselaktivität geschädigt wurden, und eine starke Vermehrung in der lagerstätte gesichert ist_e Sie umfaßt erfindungsgemaß nachstehend dargelegte Verfahrensschritte:

Der erste Schritt beinhaltet eine Aussüßung des lagerstät-

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tenwassers im sondennahen Raum durch Injektion von Süßwasser, dem Hährmedium mit einem Salzgehalt von vorzugsweise 70 bis 150 g UaCl/1 nachdosiert wird.

Anschließend wird-das gezüchtete, adaptierte Keimgemisch zusammen mit Eährmedium, das einen Salzgehalt, von vorzugsweise 70 - 200 g NaCl/1 hat, injiziert.

Es folgt die normale Injektion von Mährmedium mit verringertem Salzgehalt, wobei weitere Zwischenanimpfungen in Bank eingebracht werden«

Injektionsregime und Fahrweise der mikrobiellen Sekundärgewinnung entsprechen der bekannten Technologie anderer auf dem Flutprinzip beruhender Sekundärgewinnungsverfahren und sind entsprechend der Lagerstättenstruktur und dem zur Ver— fügung stehenden.Sondenfonds anzupassen.

Es ist auch im Sinne der Erfindung, daß nach einmal erfolgter Animpfung einer Lagerstätte bzw. eines Lagerstättenteiles, mit einem nach oben beschriebener Weise gezüchtetem und nach genanntem Verfahren in die Lagerstätte injizierten Keimgemisch, dieses aus der Lagerstätte reisoliert und direkt oder über weitere Vermehrungsstufen zur Animpfung weiterer Lagerstättenteile bzw. neuer Lagerstätten verwendet wird.

Ausführungs be isp ie I

nachstehend soll die Erfindung an einem AusführungsbeispieI näher erläutert werden.

Es ist eine Lagerstätte mit komplizierten ökologischen Bedingungen gegeben, in welcher Lagerstättenwasser vom MaCaMg-Cl-Tyρ mit Konzentrationen von 330 g/l vorliegt. Die Lager-Stättentemperatur beträgt 55⁰C, der Schichtdruck 10 MPa. Die Lagerstätte ist hochgradig verwässert» Speichergesteine sind klüftig-poröse Dolomite und Kalksteine« Die Lagerstätte ist auf Grund der komplizierten ökologischen Bedingungen keimfrei. Das beschriebene Verfahren wird wie- folgt durchge-

führt: . . .

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1» Injektion von etwa 1000 m Süßwasser zur Herabsetzung des Salzgehaltes im sondennahen Raum

2» Anzucht des Impfgutes in lorm des an die Bedingungen der Lagerstätte voll adaptierten Keimgemisches, in einem transportablen 2 m Permentor an der Injektionssonde

Anzuohtbedingungen: Temperatur 55⁰C, anaerob, pH 7,0

- Nährmedium bestehend aus Melasse 3 Vol#—5S₁ Zaliumdihydrogenphosphat O₁I ^₁ Hefeextrakt 0,05 $>₉ Natriumchlorid 150 g/l

3· Animpfung der

3 lagerstätte: Injektion von 15m Impfgut mit

· einem Keimgehalt von 2 χ 10 Bakterien/ml zusammen mit 85 m

o# s* Hahrmediuras

4· Verpressen der

3 nährlösung: Injektionsrate 200 m /Tag wobei

o. ge Fährmedium jeweils nach 50 m 3

mit 1 ra Impfgut in Bank angeimpft

wird, Ge samt injektion 2,000 iir 5· Schließen der Injektionssonde 6_# KSrderung über eine 600 m entfernte Pördersonde

Im Ergebnis wurde beobachtet:

1* Nachweis der Ausbreitung lebender Bakterien über einen

Radius von über 600 m -

2_# U'aohweis der Stofffsreohselprodukte an der Pördersonde sov?ie an Beobachtungssonden

3· Nach einer Reaktionszeit von 5 Monaten Erhöhung der Erdölförderung auf das 4fache

Λ* Senkung des mitgeförderten Wasseranteiles von 88 # im Minimum auf 34 f>

5· Anhalten der Reaktion über 1 1/2 Jahre.

Claims

->- 209 36 8 Erf indungsanspruch

1_# Verfahren zur raikrobiellen Sekundärgewinnung von Erdölen, wobei zusammen mit Mikroorganismen geeignete Fährstoffe, wie Melasse, Stickstoff- und Phosphatverbindungen, in die Lagerstätten injiziert und dort durch die aktive Tätigkeit der Bakterien umgesetzt werden, so daß wirksame Stoffwechselprodukte entstehen und die Ausbeute an Erdöl aus Lagerstätten erhöht wird, gekennzeichnet dadurch, daß anaerobe Mikroorganismen, die keine schädigenden Stoffe bilden, die die Förderung beeinträchtigen beziehungsweise die Qualität des Erdöles mindern, durch bekannte ZUchtungsverfahren an Temperaturen der Lagerstätten im Bereich von 40 bis 70 ⁰C und konzentrierte bis hochkonzentrierte Salzwässer so adaptiert werden, daß sie auch unter komplizierten ökologischen Bedingungen wachsen und in hohem Maße wirksame Stoffwechselprodukte wie Kohlendioxid, organische Säuren und Alkohole bilden, wobei die Animpfung der Lagerstätte durch Injektion der Bakterien.in Medien mit niederem Salzgehalt erfolgt und geeignete Fährmedien mit verringertem Salzgehalt nachgGpreßt werden,

2« Verfahren zur mikrobiellen Sekundärgewinnung von Erdölen nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die verwendeten anseroben Bakterienkeimgeniische keine schädigenden Organismen, wie Desulfurizierer und Schleimbildner enthalten«

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3# Verfahren zur mikrobiellen Sekundärgewinnung von Erdölen nach. Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß der sondennahe Raum vor der Animpfung ausgesUßt wird, durch Injektion von Süßwasser, dem "Hahrmedium mit einem Salzgehalt von vorzugsweise 70 bis 150 g UaCl/1 naohdosiert wird«

4· Verfahren zur mikrobiellen Sekundärgewinnung von Erdölen entsprechend Punkt 1 und 3 gekennzeichnet dadurch, daß das gezüchtete, adaptierte Keimgemisch zusammen mit ITähr— medium, das einen Salzgehalt von vorzugsweise 70 bis 200 g HaCl/1 hat, injiziert wird.

5· Verfahren zur mikrobiellen Sekundärgewinnung von Erdölen nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß nach Animpfung der lagerstätte Fährmedium nachgepreßt wird, in das weitere Zwischenanimpfungen in Bank eingebracht werden.

6· Verfahren zur mikrobiellen Sekundärgewinnung von Erdölen gekennzeichnet dadurch, daß nach entsprechend Punkt 1 5 erfolgter Animpfung einer lagerstätte bzw, eines Lagerstättenteiles, das Zeimgemisch aus der Lagerstätte reisoliert und direkt oder über weitere Vermehrungsstufen zur Animpfung weiterer Lagerstättenteile bzw. neuer Lagerstätten verwendet wird, -