Badania mikrobiologiczne i analizy chemiczne zawartości związków siarki w mediach złożowych pochodzących z warstw solnych obiektu magazynowania gazu ziemnego

• Autorzy: Turkiewicz A. , Kania M. , Janiga M.

Warianty tytułu

EN

Microbiological tests and chemical analysis of contents of sulfur compounds in the samples collected from salt caverns of an underground gas storage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono rezultaty badań mikrobiologicznych i chemicznych przeprowadzonych na materiale pochodzącym z kawernowego podziemnego magazynu gazu wytworzonego w warstwach solnych. Prace badawcze prowadzono w latach 2009–2012 i porównano ich wyniki z rezultatami pierwszych prac na omawianym obiekcie, zrealizowanych w 2005 roku. Materiał badawczy stanowiły solanki złożowe, próbki soli z osadem wgłębnym, gaz ziemny deponowany w kawernach oraz gaz zatłaczany do magazynu. Badania wykazały obecność siarkowodoru i siarczków w solankach, szczególnie w początkowym etapie monitoringu PMG (podziemnego magazynu gazu). Podwyższonej zawartości H₂S w solankach i magazynowanym gazie ziemnym towarzyszyła obecność bakterii beztlenowych. Należały do nich bakterie z grupy SRB (sulfate-reducing bacteria), wyizolowane w początkowym etapie badań, oraz bakterie redukujące siarczyny, z rodzaju Clostridium. Dokonano oceny ilościowej bakterii oraz zawartości poszczególnych związków siarki w badanych mediach.

EN

The paper reports on results of microbiological and chemical analyses of samples collected from a UGS. Samples of salines from the bottom of caverns, salts with sediments, stored gas, and natural gas before high pressure pumping, were examined. The studies were conducted between 2009–2012. The results of the monitored analyses were compared to the first works which took place during the exploitation of a UGS (underground gas storage) in 2005. Studies showed the presence of hydrogen sulfide and sulfides in brines, especially in the initial stage of monitoring. Increased amounts of H₂S in brines and natural gas were accompanied by the presence of anaerobic bacteria. Microbiological tests confirmed the presence of sulfate-reducing bacteria (SRB) and sulfite-reducing Clostridium during the first analyses. The quantitative rating of bacteria and individual content of sulfur compounds in the examined reservoir media were evaluated.

Słowa kluczowe

PL

siarkowodór; związki siarki; bakterie; gaz ziemny; solanka; złoże; podziemny magazyn gazu

EN

hydrogen sulfide; sulfur compounds; bacteria; natural gas; saline; reservoir; underground gas storage

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 69, nr 8
• Strony: 588--598
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., il.

Twórcy

autor

Turkiewicz A.

• Zakład Mikrobiologii. Instytut Nafty i Gazu. ul. Lubicz 25A, 31-503 Kraków

autor

Kania M.

• Zakład Geologii i Geochemii. Instytut Nafty i Gazu. . ul. Lubicz 25A, 31-503 Kraków

autor

Janiga M.

• Zakład Geologii i Geochemii. Instytut Nafty i Gazu. . ul. Lubicz 25A, 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Atlas R. M.: Handbook of microbiological media. Second Edition. USA, CRC Press Inc., 1997.
• [2] Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology. Ninth Ed. USA, Williams & Wilkins, 1993.
• [3] Biber E., Demczak M., Iwasyk Z.: Analiza związków siarki w gazie ziemnym. Nafta-Gaz 2001, nr 7-8, s. 384-393.
• [4] Brito E. M. et al.: Bacterial biodiversity from anthropogenic extreme environments: a hyper-alkaline and hyper-saline industrial residue contaminated by chromium and iron. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2013, vol. 97, issue 1, pp. 369-378.
• [5] Chen Y. G. et al.: Halobacillus salsuginis ap. nov., a moderately halophilic bacterium from a subterranean brine. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2009, vol. 59, issue 10, pp. 2505-2509.
• [6] Chen Y. G. et al.: Phylogenetic diversity of culturable bacteria in the ancient salt deposits of the Yipiglang Salt Mine, P.R. China. Wei Sheng Wu Xue Bao 2007, vol. 47, issue 4, pp. 571-577.
• [7] Cypionka H.: Oxygen respiration by Desulfovibrio species. Annu. Rev. Microbiol. 2000, vol. 54, pp. 827-848.
• [8] Dudek J.: Szczegółowa analiza warunków złożowych i dynamicznych PMG Swarzów, zbilansowanie ilości gazu za dotychczasowy XX-letni okres eksploatacji oraz analiza i ocena procesu tworzenia się siarkowodoru. Prace INiG 1999.
• [9] Firor R. L., Quimbt B. D.: A comparison of sulphur selective detectors for low level analysis in gaseous streams. Agilent Technologies Inc., 2001.
• [10] Foti M. et al.: Diversity, activity, and abundance of sulfate-reducing bacteria in saline and hypersaline lakes. Appl. Environ. Microbiol. 2007, vol. 73, issue 7, pp. 2093-2100.
• [11] Fugiel K., Geroń S., Wleklak A.: Zasady neutralizacji siarkowodoru w płuczkach wiertniczych. Nafta 1979, nr 10.
• [12] Hydrogen Sulfide. Material Safety Data Sheet. Iowa State University, Dep. of Chemistry, March 2009.
• [13] Kaksonen A. H. et al.: Desulfotomaculum thermosubterraneum sp. nov., a thermophilic sulfate-reducer isolated from an underground mine located in a geothermally active area. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2006, vol. 56, issue 11.
• [14] Kluk D.: Badania szybkości biodegradacji substancji ropopochodnych w odpadach wiertniczych. Nafta-Gaz 2010, nr 1, s. 27-33.
• [15] Mcgovern-Traa C. et al.: Sulphate-reducing bacteria in live reservoir core and drilling muds. World Expro, 1996.
• [16] Myhr S. et al.: Inhibition of microbial H₂S production in an oil reservoir model column by nitrate injection. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2002, vol. 54, issue 3, pp. 400-408.
• [17] Niewiadomska A.: Badania procesów mikrobiologicznych w PMG Swarzów i metody zapobiegania powstawaniu biologicznego H₂S. Nafta-Gaz 1994, nr 11.
• [18] Orphan V.J. et al.: Comparative analysis of methane-oxidizing archaea and sulphate-reducing bacteria in anoxic marine sediments. Appl. Environ. Microbiol. 2001, vol. 67, issue 4, pp. 414-434.
• [19] Peck H. D.: Some evolutionary aspects of inorganic sulphur metabolism. Univ. of michigan, 1996.
• [20] Raczkowski J., Turkiewicz A., Kapusta P.: Elimination of Biogenic Hydrogen Sulfide in Underground Gas Storage: A Case Study. Houston, Texas, USA 2004, SPE ATCE 89906.
• [21] Raczkowski J.: Technologia płuczek wiertniczych. Katowice, Wyd. Śląsk, 1981.
• [22] Schlegel H. G.: Mikrobiologia ogólna. Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2005.
• [23] Shi W., Takano T., Liu S.: Isolation and characterization of novel bacterial taxa from extreme alkali-saline soil. World J. Microbiol. Biotechnol. 2012, vol. 28, issue 5, pp. 2147-2157.
• [24] Skrtic L.: Hydrogen sulfied, oil and gas, and people’s health. Energy and Resources group. Univ. of California, May 2006.
• [25] Soreanu G. et al.: Laboratory pilot scale study for H₂S removal from biogas in an anoxic biotrickling filter. Water Sci. Technol. 2008, vol. 57, issue 2, pp. 201-207.
• [26] Steliga T., Jakubowicz P.: Oznaczanie związków siarki w gazie ziemnym za pomocą chromatografu gazowego z detektorem płomieniowo-fotometrycznym FPD. Nafta-Gaz 1999, nr 11.
• [27] Tardy-Jacquenod C. et al.: Desulfotomaculum halophilum sp. nov., a halophilic sulfate-reducing bacterium isolated from oil production facilities. Int. J. Syst. Bacteriol. 1998, vol. 48, issue 2, pp. 333-338
• [28] Turkiewicz A.: Bakterie siarkowe oraz produkty ich metabolizmu w środowisku złożowym PMG Wierzchowice. Nafta-Gaz 2003, nr 3, s. 121-128.
• [29] Turkiewicz A.: The role of microorganisms in the oil and gas industry. Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set The Environment Protection) 2011, t. 13, s. 227-239.
• [30] ZoBell E., Riviere J.: Organic geochemistry of sulphur. Geology Univ. of Texas, 1981.

Uwagi

PL

Artykuł powstał na podstawie pracy badawczej INiG, nr arch. DK-4100-193/09, nr zlecenia 406/SM/12.