Физиология и экология аэробных органотрофных бактерий нефтяных пластов

• Автор: Григорьян, Александр Алексеевич
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Распространение, видовое разнообразие и геохимическая деятельность

микроорганизмов в месторождениях нефти

1.1.1. Физикохимическая характеристика месторождений нефти как среды обитания микроорганизмов
1.1.2. Распространение и геохимическая деятельность микроорганизмов нефтяных пластов
1.1.3. Метаболическое разнообразие прокариот в микробных сообществах нефтяных пластов

11. Сульфатвосстанавливающие бактерии

12. Метанобразующие бактерии

1.1.3.3. Анаэробные органотрофные бактерии

14. Железорсдупирующие бактерии
1.1 Фототрофныс бактерии
1.1.3.7. Аэробные органотрофные и углеводородокисляющис бактерии
1.2. Перспективы применения микробных метаболитов в нефтяной
промышленности
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Характеристика нефтяных месторождений
2.1.1. Нефтяное месторождение Дации
2.1.2. Залежь Кондиан нефтяного месторождения Даган
2.1.3. Залежь 2 Ромашкинского нефтяного месторождения
2.2. Отбор проб
2.3. Состав питательных сред, условия культивирования и учта микроорганизмов
2.4. Микроскопические методы
2.5. Аналитические методы
2.6. Методы оценки интенсивности анаэробных микробных процессов,
происходящих в нефтяных пластах
2.7. Молекулярнобиологические методы
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.3. Распространение микроорганизмов в нефтяных пластах
3.3.1. Микробиологическая характеристика нефтяного месторождения Дацин
3.3.2. Микробиологическая характеристика залежи Коидиан нефтяного
месторождения Даган
3.3.3. Микробиологическая характеристика залежи 2 Ромашкинского нефтяного месторождения
3.2 Физиология и филогенетическое разнообразие аэробных бактерий нефтяного
месторождения Дацин
3.3. Физиология и филогенетическое разнообразие аэробных бактерий из залежи
Кондиан
3.4. Описание новых термофильных углсводородокисляющие бактерий,
выделенных из нефтяных пластов
3.4.1. Характеристики колоний и клеточная морфология
3.4.2. Потребности в элементах питания и физиология
3.4.3. Содержание ГЦ пар в ДНК, ДНКДНК гомология
3.4.4. Филогенетический анализ последовательностей гена бБрРНК
3.4.5. Состав жирных кислот и хинонов
3.4.6. Диагноз СеоЬас5 . поу.
3.4.7. Диагноз СеоЬасИиз зиЫеггапеиБ Бр. поу.
3.4.8. Диагноз ОеоЬасШиБ игегелдо Бр. поу.
3.4.9. Диагноз ОеоЬасизигазБсия Бр. поу.
3.5. Образование нефтевытссняющих метаболитов аэробными микроорганизмами
в лабораторных условиях
3.6. Динамика микробиологических процессов в высокотемпературном нефтяном
пласте при испытании биотехнологии повышения нефтеотдачи
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В условиях нефтяных пластов, характеризующихся преимущественно низким окислительновосстановительным потенциалом среды, первостепенное значение приобретают анаэробные процессы деструкции органического вещества нефти. Так, присутствие даже следовых количеств сульфатов в воде способствует распространению и развитию сульфатвосстанавливающих бактерий Розанова, Кузнецов, Назина и соавт. . Нитрат и другие оксиды азота, как правило, отсутствуют в пластовых водах. Потенциальными донорами электронов могут служить водород, а также органические кислоты. Концентрация органических кислот может превышать шМ , , ii, Розанова и соавт. v, v, . Чаще всего в нефтяных флюидах содержится ацетат, пропионат, бутират, формиат и бензоат. Концентрация более сложных нафтеновых кислот может достигать 0 тМ. Кроме того, возможными источниками электронов для анаэробного метаболизма могут служить разнообразные углеводороды и гетероциклические соединения, входящие в состав нефти . i, , V . Эксплуатация нефтяного месторождения с применением заводнения приводит к активизации водообмена в залежи, опреснению высокоминерализованных пластовых жидкостей, охлаждению пластовых флюидов призабойных зон высокотемпературных нефтяных месторождений, проникновению в пласт окислителей и аллохтонных бактерий, увеличению поверхности водонефтяного контакта Кузнецова и соавт. Кузнецова, Ли, Розанова, . При этом в призабойных зонах нагнетательных скважин, куда с нагнетаемой водой поступает растворенный воздух, происходит окисление углеводородов нефти аэробными углеводородокисляющими бактериями. Образующиеся продукты жирные и ароматические кислоты, а также низшие спирты потребляются в нефтяном пласте анаэробными микроорганизмами бродильными, метанобразующими, сульфатвосстанавливающнми, ацетогенными, еннтрофными Кузнецова, Горленко, Горленко, Кузнецова, Розанова, , Назина, Розанова, Назина, Беляев и соавт. Розанова и соавт. i . Микробные процессы протекают на всм участке пласта от призабойных зон нагнетательных скважин до забоя добывающих скважин. Они приводят к преобразованию органического вещества нефти через многообразие промежуточных форм до СОг и СН4 Беляев и соавт. Иванов и соавт. i . Розанова, Кузнецов, . Интегральную оценку активности микробного сообщества в целом дают радиоизотопные методы определения скоростей терминальных процессов биодеградации нефти. Методы определения скоростей сульфатредукции и метаногенеза были разработаны отечественными микробиологами Иванов, Беляев, Иванов, Лауринавичус, Беляев, . Радиоизотопными методами сульфатрсдукция и мстаногенез были зарегистрированы в пластах с температурой от до С. Наиболее интенсивно эти процессы протекали в области нагнетательных скважин, что свидетельствовало об активном преобразовании органического вещества нефти в этой зоне Иванов и соавт. Беляев и соавт. Розанова и соавт. Назина и соавт. Розанова и соавт. i . v . Кроме того, полученные результаты отражали большую роль аэробноанаэробных процессов в биотрансформации нефти по сравнению с анаэробными в заводняемых нефтяных пластах. В карбонатных нефтяных коллекторах основным терминальным процессом бактериальной деструкции нефти является сульфатрсдукция Розанова и соавт. Розанова, Назина и соавт. Так, в богатых сульфатами пластовых водах Ромашкинского залежи 2 и 3 и Бавлинского месторождений, сульфатредукция достигала величины 17 мкг Блсут1, тогда как скорости бактериального метанобразования были на несколько порядков ниже Назина и соавт. В песчаниковых нефтяных коллекторах с низкосульфатными водами преобладает метаногенез Беляев и соавт. Отсутствие сульфата в нагнетаемых и пластовых водах определяло низкую интенсивность сульфатредукции в водах высокотемпературных месторождений Мыхпай и Самотлор v, v, i . v . В пластах Бинагады, изначально лишенных 2 и 2, закачивание сульфатсодержащих вод активизировало сульфидогенез i . Розанова, Назина, .