RU2464544C1 - Method of preparing samples of formation fluid for molecular biological analysis - Google Patents

Method of preparing samples of formation fluid for molecular biological analysis Download PDF

Info

Publication number
RU2464544C1
RU2464544C1 RU2011113939/05A RU2011113939A RU2464544C1 RU 2464544 C1 RU2464544 C1 RU 2464544C1 RU 2011113939/05 A RU2011113939/05 A RU 2011113939/05A RU 2011113939 A RU2011113939 A RU 2011113939A RU 2464544 C1 RU2464544 C1 RU 2464544C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
molecular biological
biological analysis
formation fluid
water
oil
Prior art date
Application number
RU2011113939/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юлия Александровна Франк (RU)
Юлия Александровна Франк
Ольга Викторовна Карначук (RU)
Ольга Викторовна Карначук
Инна Владимировна Лущаева (RU)
Инна Владимировна Лущаева
Екатерина Владимировна Комлева (RU)
Екатерина Владимировна Комлева
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ)
Priority to RU2011113939/05A priority Critical patent/RU2464544C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2464544C1 publication Critical patent/RU2464544C1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: proposed method comprises dividing formation fluid into water and hydrocarbon phases to produce solid hydrocarbon scale. Said division is executed by settling formation fluid at +4°C for 24-72 hours. Then, water phase centrifugation is carried out at 10000-14000 rpm for 15 minutes to use it for DNA isolation and subsequent molecular biological analysis.
EFFECT: higher accuracy and validity.
1 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к биологии, а именно для проведения подготовки маловодного пластового флюида нефтяных месторождений для молекулярно-биологического анализа путем разделения водной и углеводородной фаз.The invention relates to biology, namely, for the preparation of low-water reservoir fluid of oil fields for molecular biological analysis by separating the aqueous and hydrocarbon phases.

Методы молекулярно-биологического анализа применяют для изучения распространения микроорганизмов в различных местообитаниях. Использование препаратов ДНК, выделенных непосредственно из природных образцов, позволяет получить более полную информацию о структуре и динамике сообществ. С помощью молекулярно-биологических методов может быть выявлено значительно большее разнообразие микроорганизмов по сравнению с культуральными методами в различных экосистемах, включая нефтяные пласты.Molecular biological analysis methods are used to study the spread of microorganisms in various habitats. The use of DNA preparations isolated directly from natural samples allows obtaining more complete information about the structure and dynamics of communities. Using molecular biological methods, a significantly greater variety of microorganisms can be detected compared to culture methods in various ecosystems, including oil reservoirs.

Пластовые флюиды, добываемые из нефтеносных горизонтов, могут содержать пластовую воду. Для адекватного проведения молекулярно-биологического анализа необходимо разделение пластового флюида на фазы.Formation fluids produced from oil-bearing horizons may contain formation water. For adequate molecular biological analysis, it is necessary to separate the formation fluid into phases.

Существуют способы разжижения нефти с использованием различных химических деэмульгаторов (патент РФ №2282658, C10G 33/08, 2006.01). Разделение сырой нефти на водную и углеводородную фазы также проводят промышленным способом на специальных аппаратах, при этом используется повышенные давление и температура (патент США 5821406, G01N 33/26, 13.10.1998). Эффективное выделение ДНК из проб углеводородной и водной фаз, полученных такими промышленными и химическими методами, и достоверный молекулярно-биологический анализ затруднены из-за частичного разрушения ДНК и несоблюдения асептических условий.There are methods of diluting oil using various chemical demulsifiers (RF patent No. 2282658, C10G 33/08, 2006.01). The separation of crude oil into the aqueous and hydrocarbon phases is also carried out industrially using special apparatuses, using elevated pressure and temperature (US patent 5821406, G01N 33/26, 10/13/1998). The effective extraction of DNA from samples of the hydrocarbon and aqueous phases obtained by such industrial and chemical methods, and reliable molecular biological analysis are difficult due to partial destruction of the DNA and non-compliance with aseptic conditions.

Аналогом является способ подготовки проб для молекулярно-биологического анализа (APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Nov. 2009, p.7086-7096, A.Gittel, K.B.Sorensen, T.L.Skovhus, K.Ingvorsen, A.Schramm), в котором пробы предварительно сепарируют промышленными гидроциклонами (HP сепаратор V-3440) для отделения пластовой воды от нефти, а затем пробу фильтруют через поликарбонатный фильтр (0,2-мм размером пор; Nuclepore, Ватман, Кент, Великобритания), осадок используют для дальнейшего выделения ДНК. Данный способ пробоподготовки не пригоден для маловодных проб.An analogue is the method of preparing samples for molecular biological analysis (APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Nov. 2009, p.7086-7096, A.Gittel, KBSorensen, TLSkovhus, K.Ingvorsen, A.Schramm), in which the samples are pre-separated industrial hydrocyclones (HP separator V-3440) to separate formation water from oil, and then the sample is filtered through a polycarbonate filter (0.2 mm pore size; Nuclepore, Whatman, Kent, UK), the precipitate is used for further DNA isolation. This sample preparation method is not suitable for low-water samples.

Близким по сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является способ экстракции ДНК из эмульсии нефть-вода (пластового флюида) (Applied and environmental microbiology, Feb. 2000, p.700-711 Vol.66, No.2. V.J.Orphan, L.T.Taylor, D.Hafenbradl, E.F.Delong). В известном способе разделение пластового флюида на водную и углеводородную фазы проводят при нагревании до 70°С в течение от 10 до 20 мин в 2-литровой тефлоновой делительной воронке, водную фазу фильтруют на 0.22-мм фильтры Sterivex. Недостатком известного способа является то, что данный способ невозможно применить для подготовки проб из маловодного пластового флюида, представляющего собой густую нефтесодержащую эмульсию.A similar in essence and the achieved result to the claimed invention is a method for extracting DNA from an oil-water emulsion (reservoir fluid) (Applied and environmental microbiology, Feb. 2000, p. 700-711 Vol.66, No.2. VJOrphan, LTTaylor , D. Hafenbradl, EFDelong). In the known method, the separation of the formation fluid into the aqueous and hydrocarbon phases is carried out by heating to 70 ° C for 10 to 20 minutes in a 2-liter Teflon separatory funnel, the aqueous phase is filtered on 0.22 mm Sterivex filters. A disadvantage of the known method is that this method cannot be used to prepare samples from a low-water reservoir fluid, which is a thick oily emulsion.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения образцов маловодного пластового флюида нефтяных месторождений для молекулярно-биологического анализа, с целью повышения качества образцов пластовых вод и сырой нефти, что обеспечивает высокую достоверность и точность результатов последующего молекулярно-биологического анализа.The objective of the present invention is to develop a method for producing samples of low-water reservoir fluid of oil fields for molecular biological analysis, with the aim of improving the quality of the samples of produced water and crude oil, which ensures high reliability and accuracy of the results of the subsequent molecular biological analysis.

Техническим результатом при осуществлении заявленного способа является реализация этого назначения - получение образцов различных фракций маловодного пластового флюида нефтяных месторождений для молекулярно-биологического анализа. Техническим результатом при осуществлении заявленного способа также является возможность быстрого и качественного скрининга промышленно важных микроорганизмов в нефтяных пластах и разработки конкретных рекомендаций по уменьшению коррозионной активности микроорганизмов. и повышению эффективности эксплуатации месторождений с невысокими запасами углеводородов при использовании определенных групп микроорганизмов.The technical result in the implementation of the claimed method is the implementation of this purpose is to obtain samples of various fractions of low-water reservoir fluid of oil fields for molecular biological analysis. The technical result in the implementation of the claimed method is the ability to quickly and efficiently screen industrially important microorganisms in oil reservoirs and develop specific recommendations for reducing the corrosive activity of microorganisms. and improving the efficiency of exploitation of fields with low hydrocarbon reserves using certain groups of microorganisms.

Поставленная задача решается тем, что способ получения образцов маловодного пластового флюида нефтяных месторождений для молекулярно-биологического анализа включает разделение пластового флюида на водную и углеводородную фазы с последующим получением образцов в виде сырой нефти и осадка, но, в отличие от прототипа, разделение проводят путем отстаивания пластового флюида при температуре +4°С в течение 24-72 часов, с последующим центрифугированием водной фазы при 10000-14000 об/мин в течение 15 мин, с целью дальнейшего использования для выделения ДНК и последующего молекулярно-биологического анализа.The problem is solved in that the method of obtaining samples of low-water reservoir fluid of oil fields for molecular biological analysis involves separating the reservoir fluid into aqueous and hydrocarbon phases, followed by obtaining samples in the form of crude oil and sediment, but, unlike the prototype, the separation is carried out by settling formation fluid at a temperature of + 4 ° C for 24-72 hours, followed by centrifugation of the aqueous phase at 10000-14000 rpm for 15 minutes, with a view to further use for isolation I have DNA and subsequent molecular biological analysis.

Предложенный способ можно применять для густой маловодной нефти при разделении пластового флюида на водную и углеводородную фазы, когда другие методы пробоподготовки не могут быть применены.The proposed method can be used for dense low-water oil in the separation of reservoir fluid into aqueous and hydrocarbon phases, when other methods of sample preparation cannot be applied.

Пример осуществления изобретения приведен ниже.An example embodiment of the invention is given below.

Пример 1Example 1

Для анализа был взят маловодный пластовый флюид Столбового месторождения Томской области (содержание воды не более 20%). Были проведены работы по определению оптимального времени отстаивания пластового флюида. Из данных, представленных в таблице 1, следует, что оптимальное время отстаивания пластового флюида 24-72 часа. Если выдержать менее 24 часов, то произойдет лишь частичное разделение водно-нефтяной эмульсии и жидкой нефти. Отстаивание целесообразно проводить при температуре +4°С. Если отстаивать пробу пластового флюида при более высокой температуре, то возникает угроза развития посторонних микроорганизмов в пробе, что повлияет на результат молекулярно-биологического анализа (табл.1). Образовавшуюся после отстаивания верхнюю фазу (сырую нефть) используют непосредственно для выделения ДНК и последующего молекулярно-биологического анализа. А оставшуюся суспензию, содержащую воду, центрифугируют. Результаты по определению оптимальных режимов центрифугирования представлены в таблице 2. Наиболее оптимальные время и скорость центрифугирования - 15 мин со скоростью 10000-14000 об/мин, которые обеспечивают наиболее полное осаждение микробных клеток на твердой фазе и отделение жидкого супернатанта. Предлагаемый нами способ применяется для маловодных пластовых флюидов, когда другие способы подготовки проб для молекулярно-биологического анализа не позволяют проводить эффективное разделение фракций пластового флюида.For analysis, a low-water reservoir fluid of the Stolbovoye field of the Tomsk Region was taken (water content not more than 20%). Work was carried out to determine the optimal settling time of the formation fluid. From the data presented in table 1, it follows that the optimal settling time of the reservoir fluid is 24-72 hours. If kept for less than 24 hours, then only a partial separation of the water-oil emulsion and liquid oil will occur. It is advisable to carry out sedimentation at a temperature of + 4 ° C. If you defend a sample of formation fluid at a higher temperature, then there is a threat of the development of foreign microorganisms in the sample, which will affect the result of molecular biological analysis (Table 1). The upper phase formed after settling (crude oil) is used directly for DNA extraction and subsequent molecular biological analysis. And the remaining suspension containing water is centrifuged. The results for determining the optimal centrifugation modes are presented in Table 2. The most optimal time and centrifugation speed are 15 minutes at a speed of 10,000-14,000 rpm, which provide the most complete deposition of microbial cells on the solid phase and separation of the liquid supernatant. Our proposed method is used for low-water reservoir fluids, when other methods of sample preparation for molecular biological analysis do not allow efficient separation of fractions of the reservoir fluid.

Таблица 1Table 1 Зависимость эффективности разделения фаз пластового флюида от времени отстаивания при температуре 4°С и их исходном соотношении 1:1Dependence of the efficiency of phase separation of the formation fluid on the settling time at a temperature of 4 ° C and their initial ratio of 1: 1 Время отстаивания (часы)Settling time (hours) Соотношение фаз (жидкая нефть/водная фаза)The ratio of the phases (liquid oil / water phase) РезультатResult 66 1:21: 2 Недостаточно времени для разделения фазNot enough time for phase separation 1212 1:21: 2 2424 1:11: 1 Оптимальный результатOptimal result 4848 1:11: 1 7272 1:11: 1

Таблица 2table 2 Зависимость эффективности выделения ДНК из водно-нефтяной эмульсии от времени и скорости центрифугированияThe dependence of the efficiency of DNA extraction from oil-water emulsions on time and centrifugation speed Скорость центрифугирования (об/мин)Centrifugation Speed (r / min) Время центрифугирования (мин)Centrifugation Time (min) Получение препарата тотальной ДНКObtaining the preparation of total DNA РезультатResult 50005000 7.57.5 -- Недостаточно времени и/или недостаточная скорость центрифугирования для осаждения клеток на твердой фазе и отделения жидкого супернатантаInsufficient time and / or inadequate centrifugation rate to precipitate cells on the solid phase and separate liquid supernatant 15fifteen -- 1000010,000 7.57.5 -- 15fifteen ++ Оптимальный результатOptimal result 1400014000 7.57.5 ++ 15fifteen ++

Claims (1)

Способ получения образцов маловодного пластового флюида нефтяных месторождений для молекулярно-биологического анализа, включающий разделение пластового флюида на водную и углеводородную фазы с последующим получением осадка, отличающийся тем, что разделение проводят путем отстаивания пластового флюида при температуре 4°С в течение 24-72 ч с последующим центрифугированием водной фазы при 10000-14000 об/мин в течение 15 мин с целью дальнейшего использования для выделения ДНК и последующего молекулярно-биологического анализа. A method of obtaining samples of low-water reservoir fluid of oil fields for molecular biological analysis, including the separation of the reservoir fluid into aqueous and hydrocarbon phases, followed by sediment, characterized in that the separation is carried out by sedimentation of the reservoir fluid at a temperature of 4 ° C for 24-72 hours subsequent centrifugation of the aqueous phase at 10000-14000 rpm for 15 min with the aim of further use for DNA extraction and subsequent molecular biological analysis.
RU2011113939/05A 2011-04-08 2011-04-08 Method of preparing samples of formation fluid for molecular biological analysis RU2464544C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011113939/05A RU2464544C1 (en) 2011-04-08 2011-04-08 Method of preparing samples of formation fluid for molecular biological analysis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011113939/05A RU2464544C1 (en) 2011-04-08 2011-04-08 Method of preparing samples of formation fluid for molecular biological analysis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2464544C1 true RU2464544C1 (en) 2012-10-20

Family

ID=47145491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011113939/05A RU2464544C1 (en) 2011-04-08 2011-04-08 Method of preparing samples of formation fluid for molecular biological analysis

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2464544C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1763959A1 (en) * 1990-06-05 1992-09-23 Южно-Уральский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Геологоразведочного Нефтяного Института Method of phase state detecting for hydrocarbon seam mixture
RU2304607C2 (en) * 2004-06-18 2007-08-20 Владимир Николаевич Смагилов Petroleum processing process and apparatus
RU2320715C2 (en) * 2006-05-02 2008-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (КубГУ) Method for selection of petroleum-oxidizing microorganisms as producers of biosurfactants
CN201514348U (en) * 2009-10-22 2010-06-23 湖南湘仪实验室仪器开发有限公司 Water-oil displacement rock sample box

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1763959A1 (en) * 1990-06-05 1992-09-23 Южно-Уральский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Геологоразведочного Нефтяного Института Method of phase state detecting for hydrocarbon seam mixture
RU2304607C2 (en) * 2004-06-18 2007-08-20 Владимир Николаевич Смагилов Petroleum processing process and apparatus
RU2320715C2 (en) * 2006-05-02 2008-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (КубГУ) Method for selection of petroleum-oxidizing microorganisms as producers of biosurfactants
CN201514348U (en) * 2009-10-22 2010-06-23 湖南湘仪实验室仪器开发有限公司 Water-oil displacement rock sample box

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
V.J.ORPHAN, L.T.TAYLOR, D.HAFENBRADL, E.F.DELONG, Culture-dependent and culture-independent characterization of microbial assemblages associated with high-temperature petroleum reservoirs, «Applied and environmental microbiology», Feb. 2000, p.700-711. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Füllekrug et al. Lipid rafts and apical membrane traffic
Baker Organic geochemistry of Cherokee Group in southeastern Kansas and northeastern Oklahoma
Powell et al. Rapid aggregation of biofuel-producing algae by the bacterium Bacillus sp. strain RP1137
Edgcomb et al. Comparison of Niskin vs. in situ approaches for analysis of gene expression in deep Mediterranean Sea water samples
Haberkamp et al. Complexity of ultrafiltration membrane fouling caused by macromolecular dissolved organic compounds in secondary effluents
US9359580B2 (en) Method for extraction and purification of oils from microalgal biomass using high-pressure CO2 as a solute
Dhakal et al. Fouling of ultrafiltration membranes by organic matter generated by marine algal species
Liu et al. A full-scale process for produced water treatment on offshore oilfield: Reduction of organic pollutants dominated by hydrocarbons
Sun et al. Efficient purification and concentration of viruses from a large body of high turbidity seawater
Hoarfrost et al. Gulf Stream ring water intrusion on the Mid-Atlantic Bight continental shelf break affects microbially driven carbon cycling
Baroni et al. Nitrogen availability and the nature of extracellular organic matter of microalgae
CN104032026B (en) Polysomal method and application thereof in a kind of extraction plastosome
Lobban et al. H anicella moenia, gen. et sp. nov., a ribbon‐forming diatom (B acillariophyta) with complex girdle bands, compared to M icrotabella interrupta and R habdonema cf. adriaticum: implications for S triatellales, R habdonematales, and G rammatophoraceae, fam. nov.
RU2464544C1 (en) Method of preparing samples of formation fluid for molecular biological analysis
Ibrahim et al. Advances in produced water treatment technologies: An in-depth exploration with an emphasis on membrane-based systems and future perspectives
EA201171022A1 (en) INTERMEDIATE COLLECTION OF VAPORS INSIDE OF SEALED CONTROLLED INFRASTRUCTURES
Santos‐Ebinuma et al. Extraction of natural red colorants from the fermented broth of Penicillium purpurogenum using aqueous two‐phase polymer systems
RU2478948C2 (en) Method of preparing formation water sample for gas chromatographic analysis of isopropanol
Brakstad et al. Interaction between microalgae, marine snow and anionic polyacrylamide APAM at marine conditions
CN108531477A (en) The foundation of allium main vegetables crop chloroplast DNA extracting method and its quality evaluation system
US10724108B2 (en) Methods for isolating nucleic acids from samples
Wang et al. Contribution of main pollutants in oilfield polymer-flooding wastewater to the total membrane fouling resistance
Taha et al. Experimental Evaluation of Foam Diversion for EOR in Heterogeneous Carbonate Rocks
Serna et al. Microscopic organic matter particles in late Holocene riparian sediments near the Cauca River, Colombia
Tennant et al. Palaeogenomics of the hydrocarbon producing microalga Botryococcus braunii

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200409