Микроорганизмдер арқылы мұнайбергіштікті арттыру тәсілі

20-ғасырдың 40-жылдарынан бұрын кен орындары негізінен резервуардың өзінің табиғи энергиясынан пайдаланып біртіндеп әлсіреу тәсілі бойынша игерді. Бұл процесс бір ұңғыманы бұрғылаумен жалпы байырғы резервуардың қысым тұрақтылығын бүлдірді, бұл қысым тұрақтылығының бүлінуі мұнайдағы ерігіш газдардың бөлінуін келтіріп шығарды, сөйтіп мұнайды жер бетіне көтеріп шығарады. Бұл кезеңде негізінен мұнайдағы ерігіш газдар арқылы мұнайдың қозғалысын туындатты. Игеру мерзіміне ілесіп резервуар қысымы күрт төмендеп, ерігіш газдардың таусылуы резервуардағы мұнайларды тез арада жылжығыштығынан немесе қозғаушы күштен айырып тастайды. Бұл бір жайшылықта айтатын «бірінші реттік мұнай өндіру» делініп, әдетте мұнай бергіштігі тек қана 5-10% болады.

Бірінші реттік мұнай өндірудегі энергия қайнары мұнай қабатының өзінде, негізгі мұнайды айдаушы күш «табиғи», бұл оның мәндік қасиеті; екінші реттік мұнай өндіру су айдау немесе басқалай қабат қысымын толықтап тұратын тәсілдер, мысалы, газ айдау. Су мұнайды ығыстыру агенті ретінде мұнайды өндіріс ұңғымасына қарай итермелейді, бұл «физикалық» әсер; ал үшінші реттік мұнай өндіру яғни мұнай бергіштікті арттыру дегеніміз химиялық агенттерді (пар, полимер, сілті, беттік активті агенттер, CO₂, микроорганизмдер) қабатқа айдап, оларды мұнай, су, жыныс шекара беттерінде физикалық, химиялық өзгерістер тудырып, мұнай мен судың қасиеттерінің (физикалық және химиялық) өзгерісі арқылы судың шаю аумағын ұлғайтып немесе қуу өнімділігін жақсарту арқылы ең соңында мұнай бергіштікті арттыру мақсатына жету дегендік. George J. Stosur мұнай кен орындарын игерудің үш кезеңге бөлінуінің өзгертілу схемасы дайындалды.

Жылумен өңдеудің таяу жылдардан бергі өнім мөлшері тұрақты болып, басты EOR техникасы саналуда, бүкіл дүниенің 60% артық EOR өнім мөлшері түгелдей жылумен өңдеуден келген.

Газ айдау негізінен АҚЩ және Канадада дамушылыққа ие болды, өйткені бұл екі мемлекетте мол CO₂ газы қайнары және тасымалдауға қолайлы шарт жағдай бар. АҚШ-тың CO₂ айдау арқылы мұнай бергіштікті арттыруы негізінен батыс Техас штатындағы Перми ойпатына шоғырланған, бұндағы басты себеп бұл өңірдің известнякті және доломитті резервуарлары CO₂ айдауға өте жақсы үйлеседі, сонымен бірге бұл жерлер негізгі CO₂ өндіру базасына жақын орналасқан болып, газ қайнары өте қолайлы.

Химиялық жолмен мұнай өндіру нәтижесі біршама жақсы болғанымен, бітеліп қалған“көне жолдар”кейін оңайшылыққа ашылмайды,сөйтіп ішінде бөгеліп қалған мұнайларды өндіруге амалсыз қаламыз.

Микроорганизмдер арқылы мұнай бергіштікті арттыру техникасы (MEOR) кезекте даму кезеңінде ғана, Қытай, АҚШ, Россия, Румыния қатарлы мемлекеттер бұл салаға белсенді ат салысып, кен орындарда түрлі сынақтар жүргізе бастады, бұл бір түрдегі даму болашағына ие EOR техникасы саналады, бірақ көптеген шешуге тиісті мәселелерге дүп келіп түр.

Микроорганизмдер арқылы мұнай бергіштікті арттыру техникасы (MEOR) дегеніміз жер бетінде бапталған (өсірілген) микроорганизм бактерия ерітінділері мен қоректік ерітінділерін мұнай қабатына айдау, немесе тек қане жалаң қоректік ерітіндісін болмаса бактерияларды айдап оларды қабатта өсіп жетілдіру арқылы мұнай өндіруге пайдалы болатын зат алмасудың өнімдерін пайда қылдырып, мұнай бергіштікті арттыратын мұнай өндіру техникасы.

Микроорганизмдер хайуандар мен өсімдіктерге ұқсас табиғат дүниесіндегі үш үлкен дүниенің бір, әрі ол хайуандар мен өсімдіктерге қарағанда тіпті де ертеде пайда болған. Микроорганизмдер (Mciorbe Mciroogrnaism) жай көзбен көруге болмайтын немесе анық көрінбейтін кішкентай организмдердің жалпы аталуы. Вирустар, балдырлар, бактериялар және саңырау құлақтар негізгі микроорганизмдер қатарына жатады. Микроорганизмдер дене пішіні жағында кішкене болғандықтан төмендегідей ерекшеліктерге ие:

1) Көлемі кішкене, ауданы үлкен. Әдетте 0.1мм ден кіші болады, беттік ауданы үлкен болғандықтан микроорганизмдерде алып қоректік заттарды сіміретін беті, зат алмасудың керексіз өнімдерін сыртқа шығаратын беті және информация алмастыратын беті болады, әрі осы арқылы өзінің басқада ерекшеліктерін бейнелейді.

2) Сіміруі көп, айналдыруы тез. Микроорганизмдер қысқа ғана уақыт ішінде өзінің салмағынан көп ауыр заттарды ыдырата алады, бұл ерекшелік олардың қауырт өсуі және зор мөлшердегі зат алмасу өнімін синтездеуінің негізі.

4) үйлесу қаблеті күшті, өзгеруі оңай. Микроорганизмдерде өте күшті үйлесімділік қабілеті болады, тіпті өте нашар орта шарт жағдайында да тіршілік ете алады. Көптеген микроорганизмдер -196°C төмен ортада да тіршілік қаблетін сақтай алады; кейбір микроорганизмдер 250°C жоғары ортада да қалыпты тіршілік ете алады. Көптеген микроорганизмдер жалаң клеткалы, қарапайым көп клеткалы немесе клеткасыз құрылымда болатындықтан, өсіп өрбуі тез, әрі көптеген өзгерістен кейінгі ұрпақтарын пайда қыла алады. Адамдар олардың осы ерекшелігінен пайдаланып генеологиялық жолмен ерекше жасанды бактериялар жасай алады.

5) Таралуы кең, түрі көп. Табиғат дүниесінде кеңінен бар әрі тіршілік ететін микроорганизмдердің түрлері де өте мол. Таралуы жөнінен алып айтқанда, микроорганизмдер жете алмайтын жер жоқ деп айтуға болады. жер шарында жанар таудың центрінен басқа биосфера, гидросфера,атмосферадан бастап жыныстарға дейін, микроорганизмдердің барлық жерде іздері бар. Түрлері жағынан, адамдар олардың жүз мыңнан астам түрін тани алды, бірақ бұл тек қана табиғат дүниесіндегі микроорганизмдердің 10%-і ғана. Микроорганизмдердің зат алмасу өнім түрлері де өте көп, микроорганизмдер қанша түрлі зат алмасу өнімдерін пайда қыла алады? Бұл күні бүгінге дейін жұмбақ.

Клетканың өсіп жетілу барысы бірнеше кезеңді бастан кешіреді. Бірінші кезең баяу өрбитін кезең болып клеткалар саны жағынан тұрақтылықты сақтайды. Бұл кезеңде клетка жаңа ортаға үйлеседі. Екінші кезеңде логарифмді өсіп жетілу кезеңіне кіріп, клеткалар бастап өсіп өрбиді, соңында қоректік заттар таусылып, улы заттар (қышқылдар мен спирттер) жиналатын үшінші кезеңге, яғни өсіп өрбудің құлдырау кезеңіне кіреді. Бұл кезеңде қоректік заттардың азайуына байланысты клеткалардың өлуі біртіндеп көбейіп, соңында өлген клеткалар саны мен пайда болған клеткалар саны теңесетін тыныштық кезеңге кіреді.

Әдебиет:

1. Нурсултанов Ғ.М., Абайұлданов Қ.Н. Мұнай мен газды өндіріп, өңдеу: Оқулық,-Алматы «Өлке», 2000.
2. Yusheng Fu. Weishengwu Caiyou Jichu ji Jinzhan. Beijin:Shiyou Gongye Chibanshi, 2005.
3. Xiangan Qiu, Youfu Wang, Keliang Wang. Tigao Shiyou Caishoulv Jichu. Beijin Shiyou Gongye Chibanshi, 2007.
4. Knabe S.P. Overview of microbial enhanced oil recovery. OilGasJ6 1984ж 82(52): 59-60.
5. Zhengguo He, Yansheng Xiang, Wenmei Bo. Weishengwu Caiyou Jili Yanjiu(J). Zuancai Gongyi, 1999. 22(1) 19-21.
6. Qilong Tu қатарлар.Weishengwu Caiyou Jishu de Yanjiu Jinzhan yu Zhanwang. Tianranqi Diqiu Kexue (J). 2004. 15(5) 559-563.
7. Ma,S.Y.and Schneider6 D.R.(1998) Microbial.
8. Degin Zhou Weishengwuxue Jiaocheng.Beijing: Gaodeng Jiaoyu Chubanshi. 2012.
9. Donaldson E.C. Microhial Enhanced Oil Recovery. ELSEVIER-Amsterdam-Oxford-New-York-Tokyo. 1991.
10. Lianchan Chai, Ping Zheng. Weishengwu Caiyou de Diceng Huanjing yu Junzhong de Xuanze, Guowai, Youtian Gongcheng. 1996. (9): 4-5.