DD140067A1

DD140067A1 - METHOD FOR THE MICROBIAL SEQUENCE EFFECT OF 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.The invention relates to a method for microbial secondary extraction of petroleum, in which together with microorganisms nutrients in ί the deposits are injected and there by the activity of the bacteria be implemented so that effective metabolites arise and the yield of petroleum is increased. The invention is intended to the field of application extended, the effectiveness of the procedure increases and detrimental Reactions are largely excluded. It is the object of the invention to develop a process that uses highly mineralized deposits Layered waters and high temperatures is feasible, the effective Substances such as CO2, organic acids, alcohols are formed in large quantities and their entirety. This is achieved by Bacteria, the raw materials, such as molasses, high-intensity anaerobic. fermented, so that they are bred in waters with salt contents of Grow 70 to 370 g NaCl / 1 at temperatures of 40 to 70 ° C. The bacterial mixtures be along with nutrients with simultaneous reduction salinity in the vicinity of the probe by a special injection method brought in so that they neither killed nor in their Metabolic activity are damaged, in the deposit ver ver "ahren and Erdö1 fre ^ tzen.

Description

ErfindungsbesehreibungErfindungsbesehreibung

Titel Verfahren zur mikrobiellen Sekundärgewinnung von ErdölenTitle Method for microbial secondary extraction of petroleum

Wagner, Manfred und Miller, PeterWagner, Manfred and Miller, Peter

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

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.The invention relates to a process for the microbial secondary recovery of petroleum, which together with microorganisms · suitable nutrients, such as molasses, nitrogen and phosphate compounds are injected into the deposits and there converted by the active activity of the bacteria, so that effective Stoffweohselprodukte arise and the yield of Petroleum from deposits is increased.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

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.For example, methods are known which rely on the use of desulphurizers to form surfactants and the utilization of their hydrogenating activity by the degradation of hydrocarbons (US Patent 2,413,278, US Patent 2,641 # 566). The application of these methods is not effective. "In practice, it does not increase the production of oil. The use of desulphurizers, due to hydrogen sulphide formation, reduces the quality of petroleum3, precipitates heavy metals and carbonates, causing blockages in the reservoir and causing corrosion damage to production and processing plants.

209 368209 368

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«In order to make these processes more effective, to maintain the quality of the cooking oil and to avoid the aforementioned damage, the already described process has been further developed by using microorganisms of the genera Aerobacter, Clostridium and Bacillus.

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),Lifting of surface-active substances, carbon dioxide and organic acids are also formed by fermentation of sugar from the simultaneously injected molasses (US Pat. No. 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«All known methods of secondary recovery of broths by exploiting the active activity of microorganisms in the deposits have the defect that their use is limited. "They are only in deposits with mild layer conditions, ie with layered waters of the sulfate or carbonate Type or "feasible in the presence of low chloride concentrations" Reserves with salt contents in layered waters above 180 g NaCl / 1 are germ-free "Indicated bacteria in these deposits are killed, the metabolic waste products required for the release of crude oil are not formed."

Ziel der ErfindungObject of the invention

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. .The aim of the invention is to provide a method for the secondary extraction of petroleum by using microorganisms, whereby in extended use higher efficiency, a good quality of the oil, without damaging the conveying and Aufarbeitungsanlageη ensured and disturbances during the implementation of the method by reducing the permeability of the deposit are largely excluded. ,

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 oberhalbThe invention has for its object to develop a method for microbial secondary extraction of petroleum, which in complicated ecological conditions, characterized by highly mineralized bedwaters of FaCaMg chloride type with simultaneous presence of temperatures above

45⁰C und Lagerstättendruck größer als.5 MPa durchzuführen ist« . 45 ⁰ C and reservoir pressure greater than 5 MPa is to perform «.

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·The active substances, such as C (Xj, alcohols, acetones, organic acids and other surface-active substances are to be formed by bacteria in the reservoir in large quantities from cheap raw materials and be brought into action by Hirer Entity «Harmful bacterial species, the hydrogen sulfide, slimes or other adverse Forming products are to be excluded "The method should etv / a be carried out at the same equipment cost as the known methods and easily transferable from one deposit to another ·

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

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:According to the invention, this object has been achieved by isolating bacteria predominantly from sites with extreme ecological conditions, fermenting anaerobic sugar, predominantly of the raw material molasses, with high intensity and thereby forming the required active ingredients in large quantities In the adaptation and selection of microorganisms, especially bacteria of the genera Bacillus, Alkaligenes and Pseudomonas have been grown to be capable of growth in waters with a salt content of 70 to 350 g BaCl / 1, with temperatures of preferably 40 to 40 being present 70 ° C · Eeimgemisoh produces a wide range of such metabolic products as carbon dioxide, hydrogen, lower organic acids with surfactant character, alcohols and acetone, which are needed for the secondary extraction of crude oil «Sohädigende organisms, such as Desulfurizierer and Schleimbildner, were excluded by selection s "The introduction of live bacteria in oil reservoirs with complicated environmental conditions has been achieved by developing a special processing technology so that the bacteria were not killed nor damaged in their Stoffweohselaktivität, and a strong increase in the deposit-secured is _e includes inventively below set out steps:

Der erste Schritt beinhaltet eine Aussüßung des lagerstät-The first step involves an outreach of the stock

* 209'368* 209,368

tenwassers im sondennahen Raum durch Injektion von Süßwasser, dem Hährmedium mit einem Salzgehalt von vorzugsweise 70 bis 150 g UaCl/1 nachdosiert wird.water in the vicinity of the probe by injection of fresh water, the Hährmedium is dosed with a salt content of preferably 70 to 150 g UaCl / 1.

Anschließend wird-das gezüchtete, adaptierte Keimgemisch zusammen mit Eährmedium, das einen Salzgehalt, von vorzugsweise 70 - 200 g NaCl/1 hat, injiziert.Subsequently, the cultured, adapted germinal mixture is injected together with nutrient medium having a salt content of preferably 70-200 g NaCl / l.

Es folgt die normale Injektion von Mährmedium mit verringertem Salzgehalt, wobei weitere Zwischenanimpfungen in Bank eingebracht werden«This is followed by the normal injection of reduced-salt nutrient medium, with further interim vaccines being added to the bank. "

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.Injection regimes and microbial secondary recovery practices are in line with the known technology of other flood-based secondary harvesting techniques and should be adapted to the reservoir structure and the available probe fund.

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.It is also within the meaning of the invention that after a successful inoculation of a deposit or a reservoir part, bred with a method described above and injected into the deposit according to the method mentioned germ mixture, this reisolated from the deposit and directly or via further propagation stages for inoculation other deposit areas or new deposits is used.

Ausführungs be isp ie IExercise book I

nachstehend soll die Erfindung an einem AusführungsbeispieI näher erläutert werden.Below, the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment.

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-There is a reservoir with complicated ecological conditions in which reservoir water of MaCaMg-Cl-Tyρ is present at concentrations of 330 g / l. The storage temperature is 55 ⁰ C, the layer pressure 10 MPa. The deposit is highly diluted »Storage rocks are fissured-porous dolomites and limestones« Due to the complicated ecological conditions, the deposit is germ-free. The method described is carried out as follows:

führt: . . .leads: . , ,

5 20 9 36 85 20 9 36 8

1» Injektion von etwa 1000 m Süßwasser zur Herabsetzung des Salzgehaltes im sondennahen Raum1 »Injection of about 1000 m of fresh water to reduce the salt content in the vicinity of the probe

2» Anzucht des Impfgutes in lorm des an die Bedingungen der Lagerstätte voll adaptierten Keimgemisches, in einem transportablen 2 m Permentor an der Injektionssonde 2 » Cultivation of the inoculum in the form of the germinal mix fully adapted to the conditions of the deposit, in a transportable 2 m perforator at the injection probe

Anzuohtbedingungen: Temperatur 55⁰C, anaerob, pH 7,0Anzuohtbedingungen: Temperature 55 ⁰ C, anaerobic, pH 7.0

- Nährmedium bestehend aus Melasse 3 Vol#—5S₁ Zaliumdihydrogenphosphat O₁I ^₁ Hefeextrakt 0,05 $>₉ Natriumchlorid 150 g/l - Nutrient medium consisting of molasses 3 vol # -5S ₁ zalium dihydrogen phosphate O ₁ I ^ ₁ yeast extract 0.05 $> ₉ sodium chloride 150 g / l

3· Animpfung der3 · Inoculation of the

3 lagerstätte: Injektion von 15m Impfgut mit3 deposit: injection of 15m inoculum with

· einem Keimgehalt von 2 χ 10 Bakterien/ml zusammen mit 85 m· A bacterial content of 2 χ 10 bacteria / ml together with 85 m

o# s* Hahrmediuraso # s * Hahrmediuras

4· Verpressen der4 · pressing the

3 nährlösung: Injektionsrate 200 m /Tag wobei3 nutrient solution: Injection rate 200 m / day with

o. ge Fährmedium jeweils nach 50 m 3o. ge Fährmedium each after 50 m 3

mit 1 ra Impfgut in Bank angeimpftinoculated with 1 ra vaccine in bank

wird, Ge samt injektion 2,000 iir 5· Schließen der Injektionssonde 6_# KSrderung über eine 600 m entfernte PördersondeInjecting 2,000 iir 5 x Close the injection probe 6 _# via a conveyor probe 600 m away

Im Ergebnis wurde beobachtet:As a result, it was observed:

1* Nachweis der Ausbreitung lebender Bakterien über einen1 * Evidence of the spread of live bacteria over one

Radius von über 600 m -Radius of over 600 m -

2_# U'aohweis der Stofffsreohselprodukte an der Pördersonde sov?ie an Beobachtungssonden2 _# U'aohweis of the substance straw products on the conveyor probe as well as on observation probes

3· Nach einer Reaktionszeit von 5 Monaten Erhöhung der Erdölförderung auf das 4fache3 · After a reaction time of 5 months, increase the oil production fourfold

Λ* Senkung des mitgeförderten Wasseranteiles von 88 # im Minimum auf 34 f> Λ * Reduction of the transported water content from 88 # in the minimum to 34 f>

5· Anhalten der Reaktion über 1 1/2 Jahre.5 · Stop the reaction over 1 1/2 years.

Claims

-> - 209 36 8 Claim for information

1 _{# A} method for the secondary raerberization of petroleum, in which, together with microorganisms, suitable nutrients, such as molasses, nitrogen and phosphate compounds, are injected into the reservoirs where they are converted by the active activity of the bacteria to produce effective metabolites and the yield of petroleum Is increased deposits, characterized in that anaerobic microorganisms that do not form harmful substances that affect the promotion or reduce the quality of the oil, so adapted by known breeding methods at temperatures of the deposits in the range of 40 to 70 ⁰ C and concentrated to highly concentrated saline waters they will also grow under complex environmental conditions and form highly effective metabolites such as carbon dioxide, organic acids and alcohols, with inoculation of the reservoir by injection of the bacteria into lower Sa media lzgehalt takes place and suitable Fährmedien with reduced salinity nachgGpreßt be,

2 "Process for the secondary microbial production of petroleum oils according to item 1, characterized in that the anserobic bacterial germs used do not contain any harmful organisms, such as desulphurizers and slime molds"

209 36 8

3 # Method for microbial secondary recovery of petroleum after. Item 1 characterized in that the probe-near space is ejected before inoculation, by injection of fresh water, to which the "Hahrmedium with a salt content of preferably 70 to 150 g UaCl / 1 is added"

Method for microbial secondary extraction of petroleum according to items 1 and 3, characterized in that the cultivated, adapted germinal mixture is injected together with nutrient medium having a salt content of preferably 70 to 200 g HaCl / 1.

5 method for the microbial secondary extraction of petroleum according to item 1, characterized in that after inoculation of the deposit Fährmedium is reprinted, are introduced into the further interim vaccinations in bank.

6 · Process for the secondary microbial production of petroleum, characterized in that according to point 1 5 inoculation of a deposit or a reservoir part, the Zeimgemisch reisolated from the deposit and used directly or through further propagation stages for inoculation of other reservoirs or new deposits,