Улучшенные методы борьбы с бактериями могут сделать добычу нефти экологичнее и дешевле

Небольшие изменения в практике нефтедобычи могут предложить оффшорной отрасли более устойчивое решение для экологических и коммерческих угроз, создаваемых вредоносными бактериями в подводных нефтяных месторождениях.

Исследование, финансируемое Советом по инженерным и физическим наукам (EPSRC) и проводимое под руководством Университета Ньюкасла, изучает способы решения проблем, связанных с сульфатредуцирующими бактериями в оффшорных нефтяных пластах.

Сульфатредуцирующие бактерии, впервые появившиеся миллиарды лет назад, процветают в бескислородных водных средах. Обладая способностью долгое время находиться в спящем состоянии, они «вдыхают» сульфаты, но «выдыхают» токсичный, коррозионный сероводород (H₂S) при активации.

Этот процесс, известный как «закисление пласта», увеличивает содержание серы в нефти, снижая её рыночную стоимость. Сероводород также высокотоксичен, создавая потенциально смертельную опасность для работников на морских платформах, а его коррозионная активность может повреждать трубопроводы и установки, приводя к утечкам и разливам нефти.

Работая с рядом частных, государственных и академических партнёров из Великобритании и других стран, команда из Ньюкасла исследует несколько простых в реализации мер по снижению затрат, таких как регулирование температуры воды, используемой при добыче нефти.

В рамках работы по пониманию того, как сульфатредуцирующие бактерии активируются в нефтяных резервуарах, команда изучает широко распространённую практику закачки морской воды в пласт для снижения температуры и облегчения добычи, которая с точки зрения закисления пласта создаёт проблемы.

Руководитель исследования доктор Кейси Хьюберт, приглашённый профессор Университета Ньюкасла из Университета Калгари (Канада), заявил:

«Морская вода богата сульфатами, которые сульфатредуцирующие бактерии используют для своего метаболизма. Наши результаты позволяют предположить, что подогрев закачиваемой морской воды, чтобы температуры в горячем пласте снижались, скажем, до 70°C, а не до 50°C, может предотвратить активность сульфатредуцирующих бактерий без существенного влияния на процесс добычи нефти».

Бактериальные маркеры на морском дне

Индустрия уже проявила значительный интерес, и были получены дополнительные средства от крупнейших компаний нефтегазового сектора.

Один из методов, который в настоящее время использует оффшорная отрасль для смягчения воздействия сульфатредуцирующих бактерий, — это закачка нитратов для стимулирования роста другого типа бактерий, которые вытесняют сульфатредуцирующих в борьбе за питательные вещества. Команда из Ньюкасла также видит большой потенциал в улучшении этой практики и повышении её экологичности.

«Мы работаем над способами более точного прогнозирования необходимой дозы нитратов в каждом конкретном случае, учитывая точные локальные условия, — говорит доктор Хьюберт. — Корректировка дозы нитратов предлагает способы лучше управлять рисками коррозии, связанными с закислением пласта, а в некоторых случаях может снизить затраты, если можно использовать меньшие дозы. Наша цель — работать с отраслью, чтобы метод контроля закисления с помощью нитратов был полностью понят и получил широкое распространение».

Проект также исследует, может ли присутствие теплолюбивых («термофильных») бактерий на холодном морском дне быть признаком наличия под ним нефтяных пластов. Если это так, то картирование и отслеживание распространения таких бактерий, которые могли просочиться из пластов, может стать ценным и менее инвазивным для окружающей среды инструментом для нефтяных компаний при поиске новых запасов, а также поможет снизить риск неудачного бурения. Тестирование этой идеи начинается у атлантического побережья Канады.

Доктор Хьюберт заключает:

«Наша общая цель — определить способы сделать добычу нефти более экологически чистой. Если мы продолжим полагаться на ископаемое топливо ещё несколько лет или десятилетий, то императивом должно быть удовлетворение наших энергетических потребностей эффективно и с минимальным воздействием на окружающую среду».