JP2955313B2 - 油溜めからの油の回収 - Google Patents

油溜めからの油の回収

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JP2955313B2
JP2955313B2 JP1504043A JP50404389A JP2955313B2 JP 2955313 B2 JP2955313 B2 JP 2955313B2 JP 1504043 A JP1504043 A JP 1504043A JP 50404389 A JP50404389 A JP 50404389A JP 2955313 B2 JP2955313 B2 JP 2955313B2
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    • C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
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    • C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微生物の助けによる油溜めから油を回収す
る方法に関する。
主要な油生産の際、溜め（reservoir）内の圧力は油
生産に伴って起る衰退（decline）とともに低下する。
この生産低下を補償するために、水もしくはガスが溜め
内に注入される。この方法は、第二の油生産として言及
される。第二の生産の際、油に対する水の比は、油生産
がもはや経済的でなくなるまで、増加する。あるべき場
所にある元の油（the original oil in place）（OOI
P）の65％までの残留油は、OOIPとはかなり異なるパタ
ーンで分布する。トラップされた残留物をレリースする
ための第二の油生産手順の失敗は、油／水／岩系内の毛
管力、および溜め層（formation）に浸入するための注
入液体の失敗から起る。界面活性剤が、注入液体だけに
より除去され得る油が置換えられるように、溜め液体お
よび残留油間の界面張力を下げるために用いられる。化
学的EOR（増強油回収）で用いられる界面活性剤は、最
適活性を、温度、HLB（親水性親油性バランス）値、塩
度、および岩タイプの狭い範囲に、わたって示す。従っ
て、界面活性剤EOR方法は、一般に個々の溜めのために
発展している。
原油に由来する界面活性剤（例えば、石油スルホネー
ト）は、いくつかの分野において、残留油をストリッピ
ングするが、この方法で回収される油の市場価値よりず
っと高いコストでのパイロット（pilots）を示した。界
面活性剤はそれら自体高価であり：それらは岩に吸着す
る傾向があり、非常に大量が必要とされる。ポリマーも
またいくつかの成功を収めたが、再び高コストであっ
た。石油供給原料から製造されるポリアクリルアミドお
よび微生物生成物キサンタンガムが用いられてきてお
り：前者は高価ではないが、多くの溜めに共通な高温お
よび塩度レベルでは有効でない。後者は、注入面で閉塞
（blocking）を起すミクロゲル形成の問題があり、崩壊
が溜め内で起り、再び材料が高価であるが、技術的によ
り満足すべきものである。
EORのための界面活性剤に由来する微生物を用いるこ
とが、提案されてきた。この技術は、微生物増強油回収
（MEOR）として公知である。
微生物による界面活性剤の製造は、長年の間認識され
てきた。これらの生物界面活性剤化合物はほとんど一般
に脂質成分を含み、たいていグリコリピドである。生物
界面活性剤の他のクラスは、リポペプチド（lipopeptid
es）、燐脂質、脂肪酸、および中性脂質である。
MEOR方法を用いるのにはいくつかの可能性の実益があ
る。これらは、微生物生合成により製造され得るEORに
対して有用な特性を有する広い範囲の化合物、コスト、
および溜め内の生物代謝物質を製造する能力を含み、従
って必要な化学界面活性剤の量を減少させる。
現在のMEOR技術は、油溜め内の外因性微生物個体群
（population）の注入および確立を含んだ。この個体群
は、第二の油除去のために用いられる洪水（water floo
d）に対する添加剤としてのモラッセ（molasses）もし
くは他の酵素糖、窒素および無機塩の出所の如き栄養素
を供給される。他の炭化水素基体が研究されたが、酵素
糖の経済的実益はそれらを好ましい基体にした。
油溜め内への微生物の注入を利用する方法の発展は、
油溜め内で一般に行なわれる条件により限定された。特
に、非常に高い温度とともに小さく変化する溜め孔サイ
ズ、塩度／イオン強度、および圧力は、注入され得る微
生物のタイプ、範囲、および数を厳しく限定した。さら
に、等しい重要性で、多くの溜め内に存在する非常に減
少した環境がある。酸素の欠如は、油溜め内に導入され
る有機体により合成され得る生物代謝物質の範囲を厳し
く限定する。
現在のMEOR技術で利用される微生物の不利益は、それ
らが洪水で提供される豊かな栄養素条件により起される
それらの大きな細胞容量のために、溜め孔を閉塞する傾
向があることである。これらの大きな細胞は、また岩中
の小さな孔に侵入することが困難である。
われわれは、驚くことに、油井条件下で生長するのに
適しているそれらの微生物の界面活性特性が、微生物を
栄養素限定条件に付すことにより増強されることを、発
見した。かような微生物は特にMEORで有用である。
従って、本発明は、溜め内の内因性微生物の個体群を
増加させることを含む前記溜めから油を回収する方法を
意図し、前記微生物は増強された油回収を実施するのに
十分なレベルまでの界面活性特性を有する。増強された
油回収は、本発明の１つの特徴において、前記溜め内の
油の界面張力を減少させることにより圧力下で実施され
る。
本明細書における「内因性微生物」とは、溜めに由来
する微生物を意味する。また、本明細書における「外因
性微生物」とは、溜めの外部に由来する微生物を意味す
る。
より詳細には、本発明の１つの特徴は、下記工程： （ａ）溜めから内因性微生物を単離すること； （ｂ）前記微生物の成長のために限定的栄養素を探知す
ること； （ｃ）有効な量の前記栄養素を前記溜めに、内因性微生
物の個体群を増加させるのに十分な時間および条件下で
供給すること； （ｄ）前記溜めを、前記微生物の界面活性特性を増強さ
せるのに十分な時間および栄養素限定的条件下で維持す
ること； ならびに （ｅ）前記溜めを油回収手段に付すこと； を含む、溜めから油を回収する方法を意図する。
本発明の別の特徴は、下記工程： （ａ）溜めから内因性微生物を単離すること； （ｂ）前記微生物の成長のための限定的栄養素を探知す
ること； （ｃ）前記微生物をそれらの個体群レベルを増加させる
のに十分な条件下で成長させること； （ｄ）有効な量の前記栄養素を前記微生物と一緒に溜め
に、前記溜め内の内因性微生物の個体群を増加させるの
に十分な時間および条件下で供給すること； （ｅ）前記溜めを前記溜め内の微生物の界面活性特性を
増強するのに十分な時間および条件下で維持すること； （ｆ）前記溜めを油回収手段に付すこと； を含む、溜めから油を回収する方法を意図する。
さらに本発明の特徴に従って、栄養素生活環境中での
成長、次いで栄養素限定の１回以上のサイクルに油井条
件下での成長に適した微生物を付すことを含む、微生物
の界面活性特性を増強する方法が提供される。
さらに本発明の特徴において、下記： （ａ）微生物を油溜め条件に適している溜めもしくは他
の出所から提供すること； （ｂ）微生物をそれらの成長を推進させるための栄養素
培養基中に置くこと； （ｃ）微生物を栄養素限定の１回以上のサイクルに付す
こと； （ｄ）微生物を溜めに導入すること； （ｅ）油を溜めから回収すること； を含む、油溜めからの増強された油回収の方法が提供さ
れる。
第１図は、栄養素なしに生産水の注入後のAlton−３
井戸での、日当りのバレル（BPD（＋））の油の生産の
グラフ表示である。
第２図は、栄養素を有する生産水の注入後のAlton−
３井戸での日当りのバレル（BPD（＋））の油の生産の
グラフ表示である。
本発明は、微生物が内在する溜め内の液体のサンプル
と一緒に微生物のサンプルを除去すること、ならびに同
様に成長限定栄養素を前もって決めるために液体を分析
することにより、特に実施されてよい。“栄養素”はそ
の最も広い意味において用いられ、成長のために微生物
により必要とされ、または成長を容易にする、無機もし
くは有機化合物を含む。ここで意図される無機化合物
は、次の元素:C,H,O,P,N,S,Mg,Fe、もしくはCaのうちの
少なくとも１種を含むものを含む。例示のみによって、
かような無機化合物は、他の中でPO4 2-,NH4 +,NO2 -,N
O3 -、およびSO4 2-を含む。いったん決定されると、限定
的であることがわかった栄養素は、次に溜めに内因性微
生物を成長させる時間および条件下で添加される。
サンプリングのときに、同化（assimilative）有機炭
素の量がまた決定される。より詳細には、溜めは、いっ
たん限定的栄養素が供給されるならば、測定するために
サンプルされ、内因性微生物は成長し内因性有機化合物
から炭素およびエネルギーを得得る。分光測定、NMR、
赤外、HPLC、ガスグロマトグラフィー、化学的試験等の
如き従来技術で標準的な技術が、有効な炭素含有化合物
を測定するために用いられる。必要ならば、炭素出所は
限定的栄養素と一緒に供給される。好ましい実施例にお
いて、非−グルコース炭素化合物が、グルコースおよび
グルコース単位を含む化合物（例えば、モラッセ）はか
ような化合物に関する成長後の内因性微生物の界面活性
特性を増強しないことがわかったので、用いられる。好
ましい非−グルコース炭素出所の例は、ペプトン等であ
る。
さらに、評価が存在する微生物の数に関してなされて
よい。もし多数の微生物が存在するならば、次に、足り
ない栄養素を直接に溜めに一時成長を刺激するために簡
単に添加することが、可能である。他方、少数の微生物
のみが存在する場合、微生物はそれらの数を増加させる
ために、実験室内の如きで、または足りない栄養素が提
供される適当な培養基の場合現場で適当に成長させられ
てよい。もし微生物が栄養素が成長させるために添加さ
れ、次いで微生物をそれらが再び不十分な栄養素である
条件に付す１サイクルより多くに付されるならば、特に
好ましい。この手順後、微生物は溜めに導入される。成
長増進および成長抑制の各々の前記サイクルの際、分析
が、微生物が成長状態にあるかどうかを決定するために
なされてよい。HPLCもしくはGLCによる脂肪酸形状の分
析は、成長が栄養素制限に対応して遅らせられるとき、
膜脂質の飽和の程度およびシス／トランス形状が変わる
ようであるので、特に便利である。
微生物を用いる増強油回収の従来の方法は、微生物の
ある種族が他よりも界面活性剤の製造に固有により適し
ており、必要であることはすべての公知の微生物の中か
ら界面活性剤を製造し得る最上のものを単離することで
ある、という仮定に由来している。他方、本発明は、界
面活性剤特性が油溜め内の微生物の固有なもしくは誘導
する特性であり、界面活性特性が微生物それら自体の物
理的条件に依存する、という実感に基ずく。従って、界
面活性特性により、表面張力を低下させる微生物の特性
が意味され、前記特性は細胞に対して内因性もしくは外
因性であってよく、界面活性剤の製造を含んでよい。微
生物は界面特性を有するだけでなく、また油回収を容易
にするガス製造を起してもよい。さらに、従来の方法で
は、導入される微生物は、環境が例えば温度、圧力、酸
度等のためにかなり異なる、問題の溜めの特別の環境に
生残るのに十分に適していない。従って、溜めを通して
微生物の成功した増殖のための見込みは、良好ではな
い。本発明の好ましい特徴において、溜め内に既に存在
している微生物を使用する場合、それらが溜め内の環境
内で生き残ることができることは最初からわかってお
り、従って、溜めにもどされたとき、それらは生き残
り、且つ外因性微生物の導入に付随する不利な環境連鎖
の重大な危険抜きで生き残ることができるものと予測さ
れる。かかる微生物を自生微生物と呼ぶ。
一般的にまた、油溜め内の微生物が、油溜め内の条件
が一般に微生物個体群の繁栄に伝導性でないので、栄養
素を得させない状態にある場合がある。微生物は溜め内
の油および水相間の境界を占め、それらが栄養素のある
なしに従ってその境界のまわりに物理的に位置する。栄
養素を得ることが始まるとき、われわれは、微生物がよ
り疎水性になることを発見した。この効果は、微生物の
界面活性剤−類似の特性では十分に理解されない様式に
関連する。一方では、微生物はこの条件下で界面活性物
質を製造および分泌し、または微生物の細胞がそれら自
体疎水性もしくは界面活性剤−類似特性を取ることが可
能である。従って、微生物細胞はそれら自体微生物の死
後生育し得、潜伏しており、界面活性剤となる。
油溜めからの除去後の分析に関するサンプルが多くの
有機体（すなわち、約103細胞ミリリットルを越える）
を有すると測定されるケースにおいては、溜め内に、発
明を実施するとき、適当な界面活性剤製造を提供するの
に十分な有機体があることが仮定される。その例におい
ては、微生物の成長を制限するそれらの栄養素は溜めに
供給され、その後微生物は少なくとも１サイクルの栄養
素制限に付され（微生物に栄養素を枯渇させ、次いで枯
渇した栄養素を供給することにより）、よって微生物の
界面活性特性は増加され油回収は増強される。
微生物が油溜めから除去され、続いて油回収を容易に
するためにもどされる本発明の方法を実施するとき、溜
めからの微生物の除去はどんな通常の方法ででも実施さ
れてよい。普通、サンプルは井戸ケーシングを経由して
溜めから回収される。サンプルは、微生物と一緒に溜め
内の水および油の形成を含む。回収サンプルは、それ自
体は当業者にとって公知の方法、例えば原子吸光分光分
析法を利用して、有機体の成長を制限するようである栄
養素を測定するために分析される。典型的に、かような
分析は、ニトレートの如き窒素が存在しないこと、およ
びホスフェートが存在しないことを示す。有機体は、次
に、前に測定した足りない成分を供給する栄養素培養基
中で成長させられる。栄養素培養基の範囲内の微生物の
成長が決定されてよく、培養基は微生物培養のために選
ばれる最大バクテリア成長を提供する。微生物の培養の
際、サンプルは除去され界面活性剤特性を試験される。
例えば、有機体により実施される界面張力を低下させる
能力を測定するための試験がなされ、確立された２−方
法比較計画は、栄養素枯渇および有機体の生成界面活性
剤特性間の関係を示す。栄養素枯渇は、栄養素が微生物
代謝により消費されるとき、当然起り、または、有機体
を取りそれらを溜めから元々引出される培養基内に置く
ことの如きそれらを異なる培養基内に置くことにより実
施される。
微生物は、一般に、微生物により起される界面張力の
減少を測定することによりすぐに確かめられ得る、界面
活性剤特性を最大にするように栄養素添加および栄養素
枯渇の数サイクルに付される。いったん、界面張力の低
下が関係する最適効果を得るために十分に栄養素が枯渇
している有機体の所望の数が製造されると、有機体は油
溜め中に導入される。微生物は井戸ケーシングを通って
導入され、その後それらは導入点から溜めじゅうに広が
る。微生物は岩孔に浸透して、井戸からの水を追出すこ
とにより岩材料中のトラップされた油をすぐにフラッシ
されることを可能にする界面活性剤として働く。
栄養素添加および枯渇のサイクルに付された微生物
は、栄養素添加の条件にのみ付されるそれらの微生物よ
りかなり小さな細胞容量を有する。70％の細胞容量減少
は普通である。その上に、かような微生物は、処理のた
めの井戸から除去されないそれらの微生物より小さな細
胞容量を有してよい。必要な小さな細胞容量を有する微
生物は、微生物の界面活性剤特性と一緒になったとき、
油回収を容易にする岩孔浸入ができる。
界面活性剤特性を有し、油溜め中の条件で生残ること
ができるが、微生物が導入されることを提案される特定
の溜めに出生でない微生物は、栄養素添加および枯渇の
サイクルに、記述の方法のそれらの界面活性特性を増強
するために付されてよい。かような微生物は、次に油井
に油回収を増強するために添加されてよい。
本発明に従って、驚くことに、所望の栄養素が溶解さ
れ得および／または溜め内への導入の前に微生物が導入
される適当な水性ベースを生産水が提供したことが発見
された。“生産水”により、溜めから放たれた油−水混
合物の水性相が意味される。生産水は、また共−生産水
にも言及されてよい。生産水は溜めのエコロジーに適合
するように緩衝され、しばしば、炭酸塩もしくは炭酸水
素塩が緩衝条件を製造するのに用いられる。緩衝化合物
の選択は、実際には、pH2−10の範囲にあり得る溜めの
エコロジーのpHに依存する。好ましい方法において、炭
素出所および／または外因性微生物を選択的に含む所望
の栄養素が、本発明に従った十分な時間および条件下
で、生産水に添加され溜め内に注入される。放たれた水
−油混合物は集められ、相は分離される。水性相は集め
られ、栄養素の濃度を測定するために分析され、炭素出
所および／または微生物は元々その中に含まれる。必要
ならば、これらの添加剤の濃度はそれに応じて調節さ
れ、緩衝容量がまた必要ならばサイクルが反復される溜
め内に注入してもどされる前に調節される。
本発明に従って、さらに驚くことに、成分が生産水に
添加された順序が最終結果に重要な差を生じることがわ
かった。従って、例３にリストされた成分（“Castenho
ltz"培養基）が変化させる順序で添加されたサンドパッ
ク（sandpacks）および生産水を用いて個々の溜めを試
験することが、得策である。
ここで用いられる溜めにより、堆積物のどんな場所で
も意味される。その上に、“油回収手段”は、圧力を発
生させる水もしくはガスの使用の如き標準的油回収実施
に言及するが、限定されない。
微生物の界面活性特性を増強するための方法および微
生物を用いる油の回収のさらに詳細を、以下の限定しな
い実施例で与える。
例１ この例は、連続して豊かな栄養素および限定された栄
養素の成長サイクルを適用することにより達成され得
る、界面張力（IT）の劇的な減少を示す。界面張力をミ
リニュートン／メートルで測定する。
検出されない界面活性剤製造のアシネトバクター・カ
ルコアセチカス（Acinetobacter Calcoaceticus）の培
養物を、1/2強度NB（栄養素液体培地）中にパラフィン
の添加ありなしで移植した。1/2強度NBは、前の実験で
界面活性剤製造に最適栄養素枯渇であることを示してい
た。すべての培養物を32℃で一夜間温置した。生活環境
の界面張力を、次に、ヘキサデカンに対して24,48およ
び96時間温置で小滴形成法（drop formation method）
を用いて測定した。
1/2NBからの培養物を、次に新しい培養基中で次培養
し、試験を繰返した。
1/2NB＋パラフィン＋培養物を新しい培養基中で次培
養し、試験を繰返した。
この現象を、シュードモナス・アエルギノーザ（Pseu
domonas aeruginosa）、シュードモナス・フルオレッセ
ンス（Pseudomonas fluorescens）、バシラス・アシド
カルダリアス（Bacillus acidocaldarius）、サーマス
・サーモフィラス（Thermus thermophilus）、およびサ
ーマス・アクアチカス（Thermus aquaticus）を含む、
多くの中温性および高温性バクテリア種を用いて、再現
した。
例２ この例は、界面張力の減少に与えるこのケースではパ
ラフィン系炭化水素の影響を示す。
サーマス・アクアチカス（T.aq）の培養物を、Casten
holtz（Castenholtz,R.W.（1969）,Bacteriol.Rev.33,4
76）の培養基中に移植した。培養物の各々の組の１個の
管を、パラフィンでカバーした。培養物を次に70℃で温
置し、界面張力をヘキサデカンに対して小滴形成法を用
いて測定した。
最低界面張力を有する培養物を新しい媒養基に対して
次培養し、栄養素制限および添加のさらに３サイクルに
付した。４回目の栄養素制限サイクルに対する結果は下
記のようであった： 例３ この例は、Southern Queensland,AustraliaのSurat B
asinのAltonとして公知の油井から回収した、形成水お
よび油のサンプルに与える効果の試験に関する。
溜め液体のサンプリング原案： I.微生物調査のためのサンプル サンプリングの際の主要な目的は、溜め液体の代表的
種を集めること、および空気によるサンプルの混合を最
少化することであった。従って、Altonからの種を、次
の原案を用いて井戸の頭部でサンプル点から集めた。
1. サンプルを50mlプラスチック使い捨てシリンジを用
いて取出した。シリンジを、空気が吸込みの際入らない
ようにサンプルで完全に満たした。
2. サンプルシリンジ上のニードルを、0.1mlの0.1％レ
ゾアズリン（レドックス指示薬）を含むサンプルボトル
のゴム隔膜を通してインサートした。
3. 第２のニードル（Ｂ）を隔膜を通してインサートし
た。
4. 溜め液体を、それらがニードル（Ｂ）を通して噴霧
するまで、サンプルボトル中に注入した。これが起った
とき、ニードル（Ｂ）をすぐに除去した。次に、シリン
ジおよびニードルを除去した。
5. 注入後30分を越えて桃色のままであったどんなサン
プルも、溶液が無色になるまで、10％Na2S.9H2Oの0.2ml
のアリコートを添加した。
6. サンプルを分析のために実験室にすぐに移した。
II.化学的調査のためのサンプル 化学的分析のためのサンプルを、標準方法論、例えば
Collins A.G.（1975）,Geochemistry of oilfield wate
rs,Development in science series No.1,Elsevier Sci
entific Publishing Company,New Yorkに従って集め
た。
サンプルの初期評価： I.微生物 油および水を含むサンプル中の微生物を、相マイクロ
スコピー（phase microscopy）およびステイン（stain
s）、例えばGramを用いて、見えるようにした。多くの
非常に運動性の種類を含む種々の微生物を、観察した。
種を、形態学およびステイン特性における差によって分
類した。支配的な種類は２種の異なる桿菌であり、第１
のものは第２のものより比較的短く幅広であった。より
短い有機体は時々特に極の領域で膨潤領域を有し、より
長い桿菌は時々短い鎖もしくはかたまりを形成した。有
機体の第３のタイプは、小さなGramの陽性（positive）
球菌であった。見えるようにし得た有機体の数は、調査
サンプル中の油の量に比例した。
II.化学 油溜め水の化学的性質を、水および油／水サンプルに
関する多くの分析を用いて、評価した。これらの分析
を、標準技術、例えばCollins A.G.（1975）,Geochemis
try of oilfield waters,Developments in science ser
ies No.1.Elsevier Scientific Publishing Company,Ne
w York;and American Petroleum Institute（1986）を
用いて実施した。これらの技術は、原子吸光分光分析法
（AAS）、フレーム光度、および選択イオン電極の使用
を含む。分析結果の代表的油田水の分析のための推薦さ
れる実施は、下記であった： これらの結果は、Alton井戸のまわりのSurat Basinの
領域内のLower Cretaceous−Jurassic帯水層中の新しい
自噴水から得られたかなり典型的なものであったことを
結論した。
バクテリア成長培養基の配合： いくつかの炭素出所を、油／水サンプル中の微生物成
長を増させるそれらの能力について試験した。これら
は、ラクテート、アセテート、プロピオネート、パルミ
テート、ベンゾエート、ホルメート、ヘキサデカン、ヘ
キサデセン、C4C6C8混合物、およびH2/CO2/アセテート
の濃度を変化させることを含んだ。試験したどの炭素出
所も微生物成長を増さなかった。
これらの結果およびAlton水サンプルの化学分析の結
果から、硝酸塩および燐酸塩、可能性として本質的な栄
養素が見たところ枯渇したことを、推論した。一連の実
験を、これらの栄養素の連続添加および枯渇が界面活性
物質を製造するかどうか測定するために、実施した。共
同の研究を、ペプトンおよび酵母エキスの如き承認され
たバクテリア成長刺激剤の添加が界面活性特性の製造を
増すかどうか測定するために、実施した。最後に、可能
性として所望の特性を示す培養基を、多孔質材料からの
Alton油の回収について試験した。
I.初期成長培養基 初期成長培養基の配合は、化学分析の結果およびAlto
n溜め中のバクテリアが炭酸水素塩／炭酸塩緩衝剤を必
要とした前の観察に基づいた。
材料および方法： 125mlのWheatonボトルを、試験の25mlのAlton油およ
び75mlの培養基で満たした。ボトルを次にシールしキャ
ップした。Alton油の滅菌したサンプルを、コントロー
ルとして追加されない培養基中に移植した。基礎培養基
および添加追加物の成分を、表１に示してある。
表1:Alton溜め液体の化学成分 基礎培養基：成 分 mg./l 硝酸アンモニウム 500 ニトリロトリ酢酸 100 塩化カルシウム（二水和） 51.3 炭酸マグネシウム（水和） 40 硝酸ナトリウム 689 硝酸カリウム 103 燐酸水素二ナトリウム 280 痕跡要素： 塩化第二鉄 0.28 塩化マンガン 2.6 塩化亜鉛 0.24 硼酸 0.5 酢酸銅 0.02 モリブデン酸ナトリウム 0.025 他の栄養素：栄養素 最終濃度 炭酸ナトリウム 0.5％ 酵母エキス 0.1％ ペプトン（牛に由来） 0.1％ これらの成分から、４種の培養物培養基およびコント
ロールを、製造した。すべての培養物培養基およびコン
トロールは、基礎培養基および炭酸ナトリウムを含ん
だ。添加追加物を表２に示した。
表2:成長培養基の初期配合 培養基＃ 追 加 １ 痕跡要素、酵母エキス、ペプトン ２ 酵母エキス、ペプトン ３ 痕跡要素、ペプトン ４ ペプトン コントロール 無 すべてのボトルを0.5mlの0.5％硫化ナトリウム溶液を
用いて化学的に稀釈し、ボトルの嫌気性質を稀釈0.1％
レゾアズリンの存在により確認した。温置温度を、Alto
n溜めの温度に近い約72℃で設定した。
サンプルを、毎週成長および界面張力についてモニタ
ーした。成長を、鏡検法を用いて半−定量的に測定し
た。界面張力を、ヘキサデカンに対して小滴形成技術
（Harkins,M.E.and Brown,B.,（1919）J.Amer.Chem.So
c.41,p.499）を用いて測定した。この技術は、サンプル
をシリンジからヘキサデカンの溶液中に排出することを
含む。小滴形成に必要な液体の容量を確かめ、界面張力
を標準公式を用いて測定する。
結果： 培養基間の半−定量滴成長における重要な差はなかっ
た。
このパターンは、初期移植後の栄養素制限状態（遅れ
段階、週１）、次いで活性成長期間（指数段階、週２）
と合致する。さらに栄養素制限状態が、次の増殖（固定
段階、週３および４）で起る。培養基１および２は非常
に肥沃な媒養基であった。従って、栄養素枯渇はこれら
の媒養基において週４で部分的なだけであった。
結論： 1. 酵母エキスの添加は、この時間わく内で界面張力低
下に有害であった。
2. 痕跡の要素溶液の添加は、微生物成長も増さず界面
張力低下も起さなかった。
これらの実験欠格から、培養基＃４を、油回収実験の
ために選んだ。
サンドパックからの油回収 サンドパックからの残留油の回収を下記のように調査
した： 材料： 砂 May ＆ Baker,Batch MX6210、酸洗い、微細
な培養基、170℃で10時間滅菌、粒度:35％以下が300ミ
クロン篩を通り、20％以下が150ミクロン篩を通る。
砂／油 5ml油/34g砂 培養基 培養基＃４（上記のよう） 試験管 Pyrex9827 シール Subaseals No.33＋ケーブルタイ（cable tie
s） 方法： 1. 砂／油混合物。砂および油を、１バッチで5ml油対3
4gの砂の比を用いて混合した。この砂／油比は、もはや
残留油が回収されなくなるまで、砂を水をあふれさせる
ことにより前に決定していた。砂／油混合物を含む管
を、超音波浴を用いて10分間パック（packed）した。
2. 5mlの油および34gの砂／油混合物の重量当量を、各
々の管に添加した。加えて、炭酸塩のありなしの22mlの
培養基＃４を各々の管に添加した。管をキャップし、キ
ャップをタイで保護した。
3. すべての管を熱い空気炉中で72℃で温置した。
4. サンドパックから回収された油の量を、水の表面上
のどんな油もシリンジにより除去した後、管の重量差に
より測定した。
5. 実験が完結したときに、砂中に残る油の量を、87％
のクロロホルムおよび13％のメタノールを含む有機溶剤
でソックスレー装置中で抽出により確認した。
結果： 議論： 培養基＃４を用いた油回収の微生物増強は、商業的界
面活性剤を用いて達成したものと等しかったので、この
培養基を最終試験に採用した。
高圧高温実験 呼実験の最終段階は、シミュレートされたAuton溜め
条件下で回収油を分析することであった。
材料および方法： 一般にAlton溜め内の条件下で残留油の回収を、その
目的のために特に設計された装置を用いて試験した。そ
れは水ジャケットの内側に金属管を含む。管を多孔質材
料およびサンプルでパックし、次にシールした。温度
を、系にH2Oをシリコン油浴を通しておよび中心部の水
ジャケットのまわりをポンプで循環させることにより維
持する。温度をサーモスタットにより73℃に調節する。
約5000kPaの初期圧力をHaskell油圧ポンプにより生じさ
せる。
1. 上記のような油および砂を、油が過剰になるまで、
混合した。この混合物を排出し、ステンレススチール塔
に充填した。ステンレススチール塔を、次に高圧／高温
セルの中心部に移した。塔を次に圧力下に置き、温度に
した。
2. いったん充填砂／油塔が平衡に達すると、塔を水の
一定の間隔であふれさせた。この方法を、もはや塔から
油が回収されなくなるまで繰返した。
3. Alton溜めに適する化学平衡を反映させるように調
節した培養基＃４を、それが水を置換えるまで、塔に導
入した。塔を次にシールし、適切な温度および圧力で維
持した。
４ ．サンプルを塔から除去し、油レリースをモニター
した。この時、バクテリアの栄養状態を試験し、栄養素
あふれを結果に従って繰返しもしくは与えずにおく。
5. もし残留油がこの方法の際置換えられなかったなら
ば、塔に、実験室で栄養として得られたAlton溜めバク
テリアの肥沃な培養物を移植した。塔をレリースし、工
程４および５をもはや残留油が回収されなくなるまで繰
返す。
培養基： この試験で利用された培養基は、下記の化学物質： 化学物質 g./1000 溶液Ａ ニトリロトリ酢酸 100 Na2HPO4 280 NH4NO3 1087 CaCl2・2H2O 51 MgCO3 40 NaNO3 69 KNO3 103 ペプトン 1000 溶液Ｂ NaHCO3 3000 を補足されたAlton溜め生産水からなった。
溶液Ａおよび溶液Ｂを一緒に混合し、次に濃塩酸もし
くは炭酸マグネシウムを用いてpH8.4に調節する。ペプ
トンを次に添加する。この媒養基は、塔をあふれさせる
前に滅菌され73℃に予熱された濾材である。
結果： 砂／油混合物は、751gの砂および123mlの油からなっ
た。水あふれの際、98mlの油を回収した。栄養素あふれ
を２週間後に導入した。
例4a コントロール現地試験（すなわち、栄養素のない生産
水）の結果を、以下に与える。現地試験を、Queenslan
d,AustraliaのAlton−３井戸で実施した。結果をグラフ
（第１図）で与え、明らかに、1988年９月の閉鎖後、生
産水だけでは増強油回収を生じなかったことを示す。
例4b 現地試験を下記に概説のように実施し、生産水および
栄養素を含んだ。結果を第２図に示してある。
一般に、例３に与えられた栄養素を含む緩衝生産水を
井戸に添加し、井戸を約３週間の期間“閉じ込める”、
すなわち閉じた。その期間の最後に、井戸を生産にもど
し、油生産を試みた。
1. 注入プログラム （ａ）井戸状態 生産ビーム（Beam）ポンプ 生産ケーシング： ７″O.D.（完全ストリング（st
ring）） 下端から上端へ： 2jts26＃Ｊ−55 37jts29＃Ｎ−80 43jts23＃Ｓ−95 87jts26＃Ｊ−55 生産管： ２−7/8″,6.5ppf,EUE conn Ｊ−55等級 スロッティド（Slotted）ライナー： 6032ft〜6063ft RKB 6073ft〜6104ft RKB プラグバック全深さ:6109ft RKB （ｂ）プログラム 1.0 リングを所定位置上に動かす。調整する。キルラ
イン（kill line）を環側上に取付ける。
2.0 ポンプをはずす。吸管ロッドストリングを引く。
3.0 クリスマスツリーをはずす。BOPのc/w ２−7/
8″パイプラム（ram）を取付ける。
4.0 管アンカーキャッチャー（anchor catcher）およ
び２−7/8″ストリングタグ（tag）PBTDを、下端に見た
されているかいないかを確認するためにはずす。
注：最終完成からの完成BHAは下記のようなである： （下端〜上端） 完成は5997.64ft RKBでした。
5.0 下端ショット（shot）でもしくは下でタグされた
PBTD、完成ストリングを有するPOOH。穴からひもでくく
る。
6.0 RTTSより下で２−7/8″管スティンガー（stinge
r）の２−7/8″管ワークストリング（workstring）c/w
２ジョイント上の７″RTTSを有するRIH。上端ショッ
トでのスティンガーのランド（Land）下端。
7.0 水（約35bbls）を混合するために管を循環させ
る。RTTSを設定する。下記のように注入液体スケジュー
ルを始める： 約53bbls混合水（栄養素溶液） 約35bbls生産水置換え 注： （ｉ）0.5bbl/分で2200PSIGで液体注入。
（ii）全体で15,000リットル（94.3bbls）の栄養素溶液
を製造した。７％タンク下端を考えて、これはポンプ輸
送可能な量の約86bblsを与え；栄養素混合物を最適化し
て25bblsを注入し、残りを、大気に９−12時間さらして
次にpH精留（rectification）後、約３時間にわたって
注入した。
（iii）生成（formation）中に注入されたすべての液体
を、28および10ミクロン濾過器で濾過した。
8.0 パッカー（packer）およびPOOHをはずす。
9.0 前の完成ストリングに従って井戸を再完成する。
10.0 BOPのN/Uクリスマスツリーをはずす。
11.0 位置を調整し、除去する。
12.0 吸管ロッドストリングを再び動かす、空けポンプ
をPSNにする。井戸をポンプで動かす。
2. 結果 シャットイン（Shut in）は1989年１月26日であり、
シャットアウト（Shut out）は1989年２月17日であっ
た。
以下の結果を得た。
結果は、明らかに、溜めからの油の増強回収を示す。
説明の整理を単に説明によって、進めてき、多くの修
正をそこに、ここに開示した各々の新規な特徴および新
規な特徴の組合せを含む、発明の真意および請求の範囲
を離れないで、行なってもよい。

Claims (23)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】界面活性特性を発揮する内因性微生物の集
    団を有する溜めから油を回収する方法であって、 当該溜めに非−グルコース含有炭素源及び少なくとも１
    種の他の非−グルコース含有栄養素を含んで成る栄養素
    を添加し、ここで当該栄養素は当該内因性微生物の増殖
    に有効なものであり； 添加された栄養素のうちの少なくとも１種が実質的に枯
    渇するのに十分な時間及び条件下で当該溜めを維持し；
    そして 当該溜めを油回収手段に付すこと； を含んで成る方法。
  2. 【請求項２】前記他の非−グルコース含有栄養素が次の
    元素:C,H,O,P,N,S,Mg,FeまたはCaのうちの少なくとも１
    種を含んで成る、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】前記他の非−グルコース含有栄養素が無機
    分子である、請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】前記非−グルコース含有炭素源がペプトン
    もしくはプロテインおよび／またはそれらの消化物もし
    くはエキスである、請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】前記非−グルコース含有炭素源が真核およ
    び／または原核細胞および／またはそれらの細胞エキス
    である、請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】前記内因性微生物が界面活性特性を発揮す
    る自生微生物である、請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】前記微生物の平均細胞容量が減少する、請
    求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】前記細胞容量の減少が少なくとも70％であ
    る、請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】前記内因性微生物が増加した界面活性特性
    を発揮する、請求項１記載の方法。
  10. 【請求項１０】前記微生物界面特性の増加が、ヘキサン
    小滴形成法によりまたは疎水性相互作用クロマトグラフ
    ィーにより測定される、請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】前記油回数手段が、油を除去するために
    溜めの圧力を増加させるとを含む、請求項１記載の方
    法。
  12. 【請求項１２】前記溜の圧力の増加が、水もしくはガス
    を当該溜めの中にもしくはその付近に注入することによ
    り実施される、請求項11記載の方法。
  13. 【請求項１３】さらに、界面活性特性を発揮する外因性
    微生物を前記溜めに添加することを含む、請求項１記載
    の方法。
  14. 【請求項１４】栄養素および／または微生物を、水また
    は油の中で、前記溜め内に導入する、請求項１記載の方
    法。
  15. 【請求項１５】前記水を前記溜めの中に反復してサイク
    ルさせる、ここでその１サイクルは、当該水に必要有効
    量の栄養素および／または微生物を添加し、次にそれら
    を溜め内に油回収を実施するのに十分な時間および条件
    下で導入することを含んで成る； 当該回収油から当該水を回収する；そして 任意的にその中に当該栄養素および／または微生物のレ
    ベルを決定し、必要ならばそのレベルを補充し、そして
    補充されたレベルの当該栄養素および／または微生物を
    含む前記水を前記溜め内に再導入する； 請求項14記載の方法。
  16. 【請求項１６】油溜めからの油回収の方法であって： ａ）微生物を油溜めまたは油溜め条件に適合し得る他の
    起源から用意する； ｂ）当該微生物を非−グルコース含有炭素源および少な
    くとも１種の他の非−グルコース含有栄養素を含んで成
    る栄養培地に入れる； ｃ）当該微生物を当該栄養素のうちの少なくとも１種が
    実質的に枯渇するのに十分な時間及び条件下で維持す
    る； ｄ）当該微生物を当該溜めに導入する； ｅ）当該溜めから油を回収する； ことを含んで成る方法。
  17. 【請求項１７】前記他の非−グルコース含有栄養素が次
    の元素:C,H,O,P,N,S,Mg,FeまたはCaのうちの少なくとも
    １種を含んで成る、請求項16記載の方法。
  18. 【請求項１８】前記他の非−グルコース含有栄養素が無
    機分子である、請求項17記載の方法。
  19. 【請求項１９】前記非−グルコース含有炭素源がペプト
    ンもしくはプロテインおよび／またはそれらの消化物も
    しくはエキスである、請求項16記載の方法。
  20. 【請求項２０】前記非−グルコース含有炭素源が真核お
    よび／または原核細胞および／またはそれらの細胞エキ
    スである、請求項16記載の方法。
  21. 【請求項２１】嫌気条件下で実施する、請求項１記載の
    方法。
  22. 【請求項２２】油溜めからの油回収の方法であって： ａ）当該溜めから内因性微生物を単離する； ｂ）当該微生物の増殖のための限定的栄養素を探知す
    る； ｃ）当該微生物をその集団レベルが増加するのに十分な
    条件下で増殖させ、次いで当該微生物を当該溜め内の注
    入に適合するレベルまで平均細胞容量が減少するのに十
    分な栄養素制限条件下に付す； ｄ）有効な量の前記栄養素を当該微生物と一緒に、当該
    溜め内の内因性微生物集団を増加させるのに十分な時間
    および条件下で、当該溜めに供給する，ここで当該栄養
    素は非−グルコース含有炭素源および少なくとも１種の
    他の非−グルコース含有栄養素を含んで成る； ｅ）前記溜めを、当該栄養素のうちの少なくとも１種が
    実質的に枯渇するのに十分な時間及び条件下で維持す
    る；そして ｆ）当該溜めを油回収手段に付す； ことを含んで成る方法。
  23. 【請求項２３】油溜めからの油回収の方法であって： まず非−グルコース含有炭素源及び少なくとも１種の無
    機分子を含んで成る増殖に有効な量の１種以上の栄養素
    の添加により当該溜め内の内因性微生物集団を増加さ
    せ；次いで、 所定時間の経過および／または界面活性特性を有する内
    因性微生物集団の増加の測定に従って、添加された栄養
    素のうちの少なくとも１種が実質的に枯渇するのに十分
    な時間及び条件下で当該溜めを維持し；そして 当該溜めを油回収手段に付す； ことを含んで成る方法。
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