DE2410267B1 - Secondary oil recovery by water flooding - using culture soln from the fermentation of crude oil by aerobic microorganisms - Google Patents
Secondary oil recovery by water flooding - using culture soln from the fermentation of crude oil by aerobic microorganismsInfo
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Abstract
Description
die abgestorbene Zellmasse die Lagerstätten nach kurzer Zeit verstopfen. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß durch dieses Verfahren innerhalb der Lagerstatte weder die Verteilung der Wirkstoffe noch das Wachs-the dead cell mass clog the deposits after a short time. Another disadvantage is that by this method within the deposit neither the distribution of the active ingredients nor the wax
tum der anaeroben Mikroorganismen zu steuern ist.control of the anaerobic microorganisms.
Die USA.-Patentschrift 3 598 181 betrifft die Verbesserung der Ausbeute bei der Gewinnung von Erdöl. U.S. Patent 3,598,181 relates to improving the yield in the extraction of petroleum.
Zu diesem Zweck werden Bakterien erzeugt, die als C-Quelle Zucker, n-Paraffine, Alkohole verwenden.For this purpose, bacteria are produced which, as a carbon source, are sugars, Use normal paraffins, alcohols.
Die Verwendung von lagerstätteneigenem Rohöl wird nicht vorgeschlagen. Der technische Effekt soll auf der Erhöhung der Viskosität beruhen. Es soll eine bestimmte Viskosität eingestellt werden, z. B. von 6 cP. Dieser technische Effekt wird für das Verfahren der Erfindung nicht verwendet. Es werden vielmehr als technischer Effekt die »die Entölung verbessernden Wirkstoffe« der Kulturlösung verwendet. Nach diesem Verfahren ist es erforderlich, daß »wenigstens 0,2 Gewichtsprozent der Zellmasse in der Bakterienkultur erhalten bleiben«. Dieser Stand der Technik hat in eine andere Richtung geführt.The use of on-site crude oil is not suggested. The technical effect should be based on the increase in viscosity. It should be a certain viscosity can be set, e.g. B. from 6 cP. This technical effect is not used for the method of the invention. Rather than being more technical Effect that uses "the deoiling-improving active ingredients" of the culture solution. To This procedure requires that »at least 0.2 percent by weight of the cell mass remain in the bacterial culture «. This prior art has changed into another Direction guided.
Die USA.-Patentschrift 3 340 930 lehrt die Erzeugung lebender Zell masse, die in Verbindung mit grenzflächenaktiven Stoffen in die Lagerstätte eingepreßt wird. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß die Poren der Lagerstätte durch die Zellmasse verstopft werden. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die Mikroorganismen in der Lagerstätte weiter wachsen sollen, worauf gerade der technische Effekt dieses Verfahrens beruht. Außerdem ist es nach diesem Verfahren notwendig, die Nährstoffe und die Luft in die Lagerstätte einzuführen, was aufwendig und schwierig ist. U.S. Patent 3,340,930 teaches the creation of living cells mass that is pressed into the deposit in connection with surface-active substances will. This procedure has the disadvantage that the pores of the deposit by the Cell mass become clogged. This is especially the case when the microorganisms should continue to grow in the deposit, whereupon the technical effect of this Procedure is based. Also after this procedure it is necessary to get the nutrients and to introduce the air into the reservoir, which is expensive and difficult.
Dieser nachteilige Stand der Technik wurde durch das Verfahren der Erfindung überwunden. Dieses führt keine Zellmasse, sondern nur die Kulturlösung mit den Wirkstoffen in die Lagerstatte ein. Es können deshalb die genannten Nachteile nicht eintreten. Nach dem Verfahren der Erfindung ist die Steuerung des Prozesses und die Kontrolle der Kultur sicher möglich, worin ein erheblicher technischer Fortschritt liegt. This disadvantageous prior art was remedied by the process of Invention overcome. This does not contain any cell mass, only the culture solution with the active ingredients in the deposit. It can therefore have the disadvantages mentioned do not enter. According to the method of the invention is the control of the process and the control of the culture safely possible, in which a considerable technical advance lies.
Die USA.-Patentschrift 3 332 487 schlägt vor, aerobe Bakterien und Luft in die Lagerstätten einzupressen. Es ist deshalb notwendig, die entstehende Wärme durch Kühlmittel abzuführen. Es soll das Verstopfen der Lagerstätte durch Abfiltrieren von »Zusammenballungen von Bakterien« verhindert werden, während gerade »Einzelbakterien oder Bakterien-Paare« erhalten bleiben und injiziert werden sollen. U.S. Patent 3,332,487 suggests aerobic bacteria and Forcing air into the deposits. It is therefore necessary to create the emerging Dissipate heat through coolant. It is said to be clogging the reservoir through Filtration of "clusters of bacteria" can be prevented while watching "Single bacteria or bacterial pairs" are retained and should be injected.
Das Verstopfen der Lagerstatte kann jedoch durch diese schwierige Teilabtrennung praktisch nicht verhindert werden. Es sollen deshalb Chemikalien oder anaerobe Bakterien injiziert werden, um die Zellmasse zu ersetzen. Diese Maßnahmen, die in den Lagerstätten einen technischen Effekt bewirken sollen, können praktisch nicht kontrolliert werden. Dieses gilt besonders deshalb, weil die Bakterien in der Lagerstätte weiter wachsen sollen, wozu die Einführung von Nährstoffen und Luft notwendig ist. Dieses bekannte Verfahren bestätigt also die Schwierigkeiten nach dem Stand der Technik, um die Aufgabe der Erfindung zu lösen.However, this can make clogging of the deposit difficult Partial separation can practically not be prevented. There should therefore be chemicals or anaerobic bacteria can be injected to replace the cell mass. These measures, which are supposed to have a technical effect in the deposits can be practical not be controlled. This is especially true because the bacteria in the deposit should continue to grow, including the introduction of nutrients and air necessary is. This known method thus confirms the difficulties the prior art to achieve the object of the invention.
Es wurde nun ein Verfahren zur Verbesserung der Ausbeute bei der Sekundärgewinnung von Erdöl durch Wasserfluten, bei dem über Tage unter Verwendung anorganischer Nährstoffe, insbesondere von Wuchsstoffen, und Zuführung von Luft bzw. sauerstoffangereicherter Luft bei einer Reaktionstemperatur bis zu 65"C eine wachsende Submerskultur von aeroben Mikroorganismen erzeugt und anschließend ein Teil dieser Kultur direkt in die Lagerstätte eingeleitet oder dem Flutwasser zugesetzt wird, gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Submerskultur durch zusätzliche Zugabe eines aus der Produktion von Rohöl stammenden Rohöl-Wasser-Gemischs mit einem Rohölgehalt von 1 bis 30 Volumprozent erzeugt, das entstandene Vierphasensystem, bestehend aus Zellmasse, unverbrauchtem Rohöl, unverbrauchter Luft und der entstandenen Kulturlösung abgezogen, danach die Phasen voneinander getrennt und anschließend ausschließlich die die Entölung in der Lagerstätte verbessernden Wirkstoffe enthaltende Kulturlösung in die Lagerstätte eingeleitet oder dem Flutwasser zugesetzt wird. There has now been a method of improving the yield in the Secondary extraction of petroleum by flooding, using surface areas inorganic nutrients, in particular growth substances, and supply of air or oxygen-enriched air at a reaction temperature of up to 65 "C growing submerged culture produced by aerobic microorganisms and then a Part of this culture is introduced directly into the deposit or added to the flood water is found which is characterized in that the submerged culture by additional Addition of a crude oil-water mixture originating from the production of crude oil with a Crude oil content of 1 to 30 percent by volume produced, the resulting four-phase system, consisting of cell mass, unused crude oil, unused air and the resulting Culture solution drawn off, then the phases separated from one another and then exclusively containing the active ingredients which improve the oil removal in the deposit Culture solution is introduced into the deposit or added to the flood water.
Weiter wurde gefunden, daß eine kontinuierlich wachsende Submerskultur von aeroben Mikroorganismen erzeugt, mit einer konstanten Durchflußrate von 0,1 bis 0,5 Vol./Vol./h der Komponenten gearbeitet und das entstandene Vierphasensystem kontinuierlich abgezogen und getrennt wird. It was also found that a continuously growing submerged culture generated by aerobic microorganisms, with a constant flow rate of 0.1 worked up to 0.5 vol./vol./h of the components and the resulting four-phase system is continuously withdrawn and separated.
Ferner wurde gefunden, daß aerobe Mikroorganismen, die Kohlenwasserstoffe als einzige Kohlenstoff-und Energiequelle verwerten, aus den Gattungen Candida, Pichia, Nocardien, Mycobakterien und Pseudomonaden verwendet werden. It has also been found that aerobic microorganisms, the hydrocarbons utilize as the only carbon and energy source, from the genera Candida, Pichia, Nocardia, Mycobacteria and Pseudomonads can be used.
Außerdem wurde gefunden, daß das Erdöl-Wasser-Gemisch einen Gehalt an Erdöl von 5,0 bis 15 Volumprozent enthält und Wasser aus Lagerstätten und/oder Frischwasser verwendet wird. It was also found that the petroleum-water mixture contains of crude oil from 5.0 to 15 percent by volume and water from reservoirs and / or Fresh water is used.
Weiter wurde gefunden, daß das Erdöl-Wasser-Gemisch durch Entzug oder Zusatz von Wasser auf ein bestimmtes Verhältnis Erdöl zu Wasser eingestellt wird. It was also found that the petroleum-water mixture was removed by extraction or the addition of water adjusted to a certain ratio of petroleum to water will.
Ferner wurde gefunden, daß bei der Erzeugung der Kultur durch Zusatz von Alkalien bzw. Säuren ein praktisch konstanter pH-Wert von 2 bis 9, vorzugsweise von 4 bis 6,5 eingestellt wird. It has also been found that when the culture is produced by addition of alkalis or acids a practically constant pH of 2 to 9, preferably is set from 4 to 6.5.
Außerdem wurde gefunden, daß die Luft oder die sauerstoffangereicherte Luft mit einer Belüftungsrate von 0,1 bis 2,0, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Vol./Vol./min, der Kultur zugeführt wird. It has also been found that the air or the oxygenated Air with a ventilation rate of 0.1 to 2.0, preferably 0.5 to 1.5 vol / vol / min, is added to the culture.
Weiter wurde gefunden, daß das der Kultur zugeleitete Gasgemisch einen Sauerstoffgehalt von 20 bis 55 Volumprozent aufweist. It was also found that the gas mixture fed to the culture has an oxygen content of 20 to 55 percent by volume.
Ferner wurde gefunden, daß die wäßrige Nährlösung mit Ammonium- und/oder Nitrat-Salz und/oder Harnstoff als Stickstoffquelle sowie andere zur Fortpflanzung der Zellen notwendige anorganische Salze und Wuchsstoffe enthält. It was also found that the aqueous nutrient solution with ammonium and / or Nitrate salt and / or urea as a source of nitrogen and others for reproduction the cells contain necessary inorganic salts and growth substances.
Außerdem wurde gefunden, daß Erdöl mit einem n-Alkan-Gehalt von 5 bis 25 Volumprozent mit einer Kettenlänge von C10 bis C24 verwendet wird. It was also found that petroleum with an n-alkane content of 5 up to 25 percent by volume with a chain length of C10 to C24 is used.
Außerdem wurde gefunden, daß die Kulturlösung, in welcher sich die die Entölung in den Lagerstätten verbessernden Wirkstoffe befinden, zum Aufbau eines hochkonzentrierten Polsters an Wirkstofflösung verwendet wird, nach welchem Flutwasser in die Lagerstätte eingeleitet wird. It was also found that the culture solution in which the the de-oiling in the deposits improving active ingredients are to build a highly concentrated pad of active ingredient solution is used, after which flood water is introduced into the deposit.
Das Verfahren der Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert: 1. Ein 14 1 Reaktor, gefüllt mit 8 I Nährsalzlösung (Zusammensetzung: 8 g NH4NO3, 8 g K2HPO4, 8 g Na2HPO4 12 H2O, 0,8 g MgSO4 .7 7 H2O, 0,8 g KCI, 2 g Hefeextrakt in 8 1 Wasser) und 400 ml Rohöl, wird bei 30"C mit 100 ml Inoculum von Pichia guilliermondii beimpft, mit einem Turborührer (300 Upm) suspendiert und bei einer Belüftungsrate von 0,7 Vol./Vol./min 32 h gezüchtet. The method of the invention is illustrated by the following examples: 1. A 14 l reactor filled with 8 l nutrient salt solution (composition: 8 g NH4NO3, 8 g K2HPO4, 8 g Na2HPO4 12 H2O, 0.8 g MgSO4 .7 7 H2O, 0.8 g KCI, 2 g yeast extract in 8 l of water) and 400 ml of crude oil, at 30 "C with 100 ml of inoculum from Pichia guilliermondii inoculated, suspended with a turbo stirrer (300 rpm) and at an aeration rate grown from 0.7 v / v / min 32 h.
Während des Wachstums wird in der Submerskultur durch automatische Zugabe von 6 Volumprozent Ammoniaklösung ein unstanter pH-Wert von 4,5 aufrechterhalten. During the growth is in the submerged culture by automatic addition of 6 percent by volume ammonia solution an unsteady pH value of 4.5 maintained.
Nach Abtrennung der entstandenen Zellmasse (82 g Trockenmasse) und unverbrauchtem Rohöl (328 ml) in einer Durchlaufzentrifuge bei 12000 g werden 8,05 1 klare Kulturlösung erhalten. After separating the resulting cell mass (82 g dry matter) and Unused crude oil (328 ml) in a continuous flow centrifuge at 12000 g becomes 8.05 1 clear culture solution obtained.
2. Ein 141 Reaktor, ausgerüstet mit einem »Intensor«, Hersteller: Biologische Verfahrenstechnik AG, Basel, wird mit 10 1 Nährsalzlösung (Zusammensetzung: 13,5 Harnstoff, 15 g Na2HPO4 12 H2O, 1,5 g MgSO4 .7 7 H2O und 10 1 Flutwasser) und 1000 ml Rohöl gefüllt, mit 100 ml Inoculum von Nocardia sp. beimpft, und bei 37"C, einer Belüftungsrate von 0,5 Vol./Vol./min und einer Umdrehungszahl von 1200 Upm gezüchtet. Während des Wachstums wird in der Submerskultur automatisch mit einer pH-Regulierstation durch Zusatz einer 12 volumprozentigen Ammoniaklösung ein pH-Wert von 6,4 aufrechterhalten. Das Wachstum ist nach 26 h beendet. Es wird danach in einer Durchlaufzentrifuge bei 15000 g die entstandene Zellmasse (85 g Trockenmasse) und das unverbrauchte Rohöl (923 ml) abgetrennt und 10,04 1 klare Kulturlösung erhalten.2. A 141 reactor, equipped with an »Intensor«, manufacturer: Biologische Verfahrenstechnik AG, Basel, is mixed with 10 1 nutrient salt solution (composition: 13.5 urea, 15 g Na2HPO4 12 H2O, 1.5 g MgSO4, 7 7 H2O and 10 1 flood water) and 1000 ml crude oil filled with 100 ml inoculum of Nocardia sp. inoculated, and at 37 "C, an aeration rate of 0.5 vol / vol / min and a speed of 1200 rpm bred. During the growth in the submerged culture, a pH regulation station by adding a 12 percent volume ammonia solution to a pH value of 6.4 maintained. The growth is over after 26 hours. It will be in a continuous centrifuge at 15000 g the resulting cell mass (85 g dry mass) and the unconsumed crude oil (923 ml) separated and 10.04 l of clear culture solution obtained.
3. Ein Kern aus Gildehaussandstein (Länge 26,9 cm, Durchmesser 5,1 cm), dessen Porenvolumen 113 ml beträgt, der mit 19 cm3 Wasser und 94 ml Rohöl (Viskosität: 24 cP bei 40"C) gefüllt ist, wird so lange mit Salzwasser (Viskosität: 0,9 cP bei 40"C) geflutet, bis praktisch kein Rohöl mehr produziert wird. Mit einer Gesamtflutmenge von 1,32 1 Salzwasser werden insgesamt 57 ml Rohöl gefördert, entsprechend einem Entölungsgrad von 61 %. Im Gestein verbleiben 37 ml Rohöl, die einer Restölsättigung von 32,5 (¼ entsprechen. Durch den ausgefluteten Kern werden anschließend insgesamt 1,14 1 der Kulturlösung aus Beispiel 1, in welcher sich die die Entölung in den Lagerstätten verbessernden Wirkstoffe befinden, geflutet. Durch diese Maßnahme werden weitere 16 ml Rohöl produziert. Der Entölungsgrad wird von 61 auf 78 verbessert, d. h. die Rohölausbeute wird gegenüber dem Wasserfluten um 30 % erhöht.3. A core made of Gildehaus sandstone (length 26.9 cm, diameter 5.1 cm), the pore volume of which is 113 ml, that of 19 cm3 of water and 94 ml of crude oil (viscosity: 24 cP at 40 "C) is filled with salt water (viscosity: 0.9 cP at 40 "C) flooded until practically no more crude oil is produced. With a total flood amount A total of 57 ml of crude oil are pumped out of 1.32 l of salt water, corresponding to one Oil removal rate of 61%. 37 ml of crude oil remain in the rock, which is a residual oil saturation of 32.5 (¼ correspond. Due to the flooded core, a total of 1.14 1 of the culture solution from Example 1, in which the oil removal in the Deposits improving active ingredients are flooded. Through this measure will be another 16 ml of crude oil is produced. The degree of oil removal is improved from 61 to 78, d. H. the crude oil yield is increased by 30% compared to flooding.
Das Verfahren der Erfindung wird weiter durch das Verfahrensschema (Figur) erläutert: In dem Reaktor 1 befindet sich eine kontinuierlich wachsende Submerskultur, die getrennt erzeugt wird, indem ein Erdöl-Wasser-Gemisch aus der Produktbohrung 2 durch die Leitung 3 abgezweigt und über die Leitung 4 dem Reaktor zugeführt wird und dem außerdem kontinuierlich Lösungen anorganischer Nährstoffe, Wuchsstoffe und Laugen bzw. Säuren durch die Leitungen 5, 6, 7 und Luft oder sauerstoffangereicherte Luft durch die Leitung 8 zugeführt werden. Durch Leitung 9 wird die durch den aeroben Prozeß an Sauerstoff verarmte Luft abgeblasen. Das entstandene Vierphasensystem wird über die Leitung 10 einer Filteranlage 11 zugeführt, in welcher die Zellmasse abgetrennt und durch den Stutzen 12 abgeleitet wird. Danach wird über die Leitung 13 das vorhandene Flüssig-Flüssig-Gemisch in einem Separator 14 eingeleitet und darin das durch Verarmung der leichtstockenden n-Alkan-Fraktion C10 bis C, verbleibende Rohöl von der entstandenen Kulturlösung abgetrennt. The method of the invention is further illustrated by the process scheme (Figure) explains: In the reactor 1 there is a continuously growing submerged culture, which is produced separately by taking a petroleum-water mixture from the product well 2 is branched off through line 3 and fed to the reactor via line 4 and also continuously solutions of inorganic nutrients, growth substances and Alkalis or acids through lines 5, 6, 7 and air or oxygen-enriched Air can be supplied through line 8. Through line 9, the aerobic Process blown off oxygen-depleted air. The resulting four-phase system is fed via line 10 to a filter system 11 in which the cell mass is separated and diverted through the nozzle 12. After that, over the line 13 introduced the existing liquid-liquid mixture in a separator 14 and therein the remaining due to the depletion of the easily stagnant n-alkane fraction C10 to C Crude oil separated from the resulting culture solution.
Dieses Rohöl wird über die Leitung 15 abgeleitet.This crude oil is discharged via line 15.
Danach wird die Kulturlösung, in welcher sich die die Entölung in den Lagerstätten verbessernden Wirkstoffe befinden, über die Leitung 16 in die Flutwasserleitung 17 dem Injektionsbohrloch 18 zugeführt und mit dem Flutwasser in die Lagerstätte 19 eingeführt.Then the culture solution, in which the oil removal in the reservoirs improving active ingredients are, via line 16 into the flood water line 17 fed to the injection well 18 and with the flood water into the reservoir 19 introduced.
Bei dem Verfahren der Erfindung werden nicht anaerobe, sondern aerobe Mikroorganismen verwendet, die höhere Wachstumsraten aufweisen, wodurch die Produktivität der Kulturen in bezug auf die Erzeugung von die Entölung verbessernden Wirkstoffen erhöht wird. The method of the invention does not become anaerobic, but aerobic Uses microorganisms that have higher growth rates, increasing productivity of cultures with regard to the production of active ingredients which improve oil removal is increased.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens der Erfindung liegt darin, daß die Kultur sich in dem über Tage aufgestellten Fermenter befindet. Dadurch ist die Steuerung des Prozesses und die Kontrolle der Kultur in vorteilhafter Weise möglich. Another advantage of the method of the invention is that the culture is in the fermenter set up above. This is the Control of the process and control of the culture possible in an advantageous manner.
Bei der Arbeitsweise nach dem Verfahren der Erfindung werden Verstopfungen durch Zellmasse verhindert, da diese von der Kulturlösung vor der Verwendung abgetrennt wird. When operating according to the method of the invention, clogging occurs prevented by cell mass, as this is separated from the culture solution before use will.
Die abgeschiedene Zellmasse kann als Zusatzstoff für Futtermittel oder für Kompostierung verwendet werden. The deposited cell mass can be used as an additive for animal feed or used for composting.
Nach dem Verfahren der Erfindung wird das unverbrauchte Erdöl durch Herausnahme der leichtstockenden n-Paraffine im C10 bis C24-Bereich in den Kälteeigenschaften der betreffenden Fraktionen (Mitteldestillat-Komponente) verbessert. According to the method of the invention, the unconsumed petroleum is through Removal of the slightly sticky n-paraffins in the C10 to C24 range in the low-temperature properties of the fractions concerned (middle distillate component) improved.
Claims (11)
Priority Applications (1)
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| DE19742410267 DE2410267C2 (en) | 1974-03-04 | Process for improving the yield in the production of petroleum by flooding |
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Publications (3)
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| DE2410267A1 DE2410267A1 (en) | 1975-07-10 |
| DE2410267B1 true DE2410267B1 (en) | 1975-07-10 |
| DE2410267C2 DE2410267C2 (en) | 1976-02-26 |
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|---|---|
| DE2410267A1 (en) | 1975-07-10 |
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