Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Procesy biogenne w przemyśle naftowym i badania mediów złożowych dla potrzeb PMG

Turkiewicz Anna, Steliga Teresa, Gmiński Zbigniew

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2023

|

R. 26, Nr 5 (291)

4-8

PL

Artykuł omawia kilka aspektów dotyczących badań związanych z przemysłem naftowym, w tym metodę zwiększenia wydobycia ropy naftowej przy udziale bakterii. Przedstawiono także problematykę występowania procesów mikrobiologicznych w kawernach solnych oraz badania mediów złożowych z Podziemnego Magazynu Gazu “Wierzchowice”, pod kątem generowania H2S.

EN

The paper refers to several aspects of research studies supporting the oil industry. The focus was placed on questions connected with Microbial Enhanced Oil Recovery. The article discusses also microbial processes in the salt caverns as extreme environment for bacteria. What is more, the paper refers to the phenomena of H2S formation at Underground Gas Storage “Wierzchowice”.

2

Biomonitoring studies and supervisory research for the purposes of underground gas storage and currently exploited natural gas deposits

Turkiewicz Anna, Janiga Marek

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 8

503--509

EN

This paper refers to several aspects of research studies supporting the oil and gas industry – in particular underground gas storage (UGS) in depleted deposits and salt caverns – and focuses on questions related to the formation of hydrogen sulphide contamination in reservoir conditions as well as on methods for limiting unfavourable biogenic phenomena. The main problem found at gas storage facilities is the activity of sulphate reducing bacteria (SRB). The elimination or limitation of H2S generation in microbiologically contaminated environments have been the subject of many extensive studies. Biocides, biocorrosion inhibitors and H2S scavengers are widely applied to protect reservoir structure, gas storage infrastructure as well as water-based drilling fluids from the negative effects of bacterial activity. One of the most popular biocidal products, recommended for oil and gas industry are triazine derivatives, laboratory tested in the presented biomonitoring studies. Triazine products prove very effective in biomass reduction and elimination of anaerobic bacteria, especially SRB. Before any industrial operation (based on technology of using biocides), it was necessary to analyse the sulphur compounds in the stored natural gas in different exploitation gas wells of UGS. It was also necessary to investigate the selection of a specific biocidal product and its proper concentration. A concentration that is too low may even stimulate the microbial growth; since the substance is not toxic for microorganisms, they may start to metabolise it. Moreover, the wrong choice of biocides may even generate an economic loss or environmental hazard. Generally, the application of biocides, H2S scavengers and nitrate-based treatment are one of the most effective world strategies to decrease microbiological contamination, which affects various areas of the oil and gas industry. These products have also been successfully applied to control bacterial growth in Polish natural gas wells. The issue of the influence of microorganisms and biomass on the permeability of reservoir rocks was also presented. In addition, the paper refers to biodegradation processes, that take place in the environment of drilling fluids. Also, the issue of choice of biocide/ H2S scavenger preparations for industrial applications is presented. The choice of chemicals includes efficiency tests of nanoparticles in contaminated media.

PL

Artykuł dotyczy kilku aspektów prac badawczych stanowiących wsparcie dla przemysłu nafty i gazu, głównie podziemnego magazynowania gazu w złożach sczerpanych i kawernach solnych. Skoncentrowano się na zagadnieniach związanych z powstawaniem skażeń siarkowodorowych w warunkach złożowych oraz na metodach ograniczania niekorzystnych zjawisk o charakterze biogennym. W obiektach magazynowania gazu duży problem stanowią aktywne bakterie redukujące siarczany z grupy SRB. Eliminacja lub ograniczenie zawartości siarkowodoru w skażonych mikrobiologicznie środowiskach jest przedmiotem wielu prac badawczych. Preparaty takie jak biocydy, inhibitory biokorozji lub neutralizatory H2S są często stosowane do ochrony struktury złożowej, obiektów magazynowych, jak również wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych przed niekorzystnym oddziaływaniem bakterii. Jednym z najbardziej popularnych środków biobójczych stosowanych w przemyśle nafty i gazu są pochodne triazyny, testowane również w ramach omawianych badań biomonitoringowych. Produkty triazynowe są bardzo efektywne w procesach redukcji biomasy oraz eliminacji bakterii beztlenowych, głównie z grupy SRB. Przed każdorazowym zabiegiem przemysłowym (opartym na technologii stosowania biocydów) niezbędne jest przebadanie zawartości związków siarki w magazynowanym gazie, pobranym z różnych odwiertów eksploatacyjnych podziemnego magazynu. Konieczny jest również dobór odpowiednich preparatów oraz wytypowanie optymalnych stężeń preparatów biobójczych. Zbyt niskie stężenie może bowiem stymulować wzrost mikroorganizmów, które są zdolne do wykorzystania danej substancji w procesach metabolicznych. Ponadto niewłaściwy dobór biocydu może powodować straty i wpływać negatywnie na środowisko przyrodnicze. Generalnie stosowanie biocydów, neutralizatorów siarkowodoru i związków azotanowych stanowi jedną z najbardziej skutecznych światowych strategii ograniczenia skażeń mikrobiologicznych w wielu obiektach złożowych. Wymienione wyżej środki chemiczne były również z sukcesem stosowane w polskich odwiertach gazowych. W artykule przedstawiono także problem wpływu mikroorganizmów i biomasy na przepuszczalność skał zbiornikowych. Ponadto nawiązano do zjawisk o charakterze biodegradacyjnym, które mają miejsce w środowisku płuczek wiertniczych. Zaprezentowano problematykę dotyczącą wspomnianego doboru preparatów typu biocyd/H2S scavenger do zastosowań przemysłowych z uwzględnieniem badań efektywności działania nanocząsteczek w skażonych mediach.

3

Testy biocydów i neutralizatorów H2S jako dodatków do płuczek wiertniczych i płynów szczelinujących

Kapusta Piotr, Turkiewicz Anna, Brzeszcz Joanna

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 3

143--151

PL

W artykule przedstawiono wyniki testów substancji o działaniu biobójczym pod kątem możliwego zastosowania jako dodatków do płuczek wiertniczych i płynów szczelinujących. Celem pracy było wytypowanie najbardziej skutecznych substancji biobójczych poprzez zbadanie efektów ich działania na bakterie tlenowe (aerobowe), beztlenowe (anaerobowe), grzyby, bakterie redukujące siarczany (SRB) oraz konsorcjum mikroorganizmów. Uwzględniono rozmaite związki, ponieważ zawsze nadrzędnym celem jest wybór substancji o najwyższej aktywności, przede wszystkim zaś z grupy tych, które nie podlegały jeszcze testom. Szczególną uwagę poświęcono substancjom, które oprócz znanych właściwości biobójczych mają także zdolność neutralizacji siarkowodoru i zredukowanych związków siarki (ang. H2S scavengers), oraz tzw. zielonym biocydom, czyli takim, które uważane są za bezpieczne dla środowiska. Większość testowanych środków biobójczych okazała się skuteczna w stosunku do bakterii tlenowych i beztlenowych, podczas gdy 10 z 12 badanych cechowało się dobrą bądź bardzo dobrą aktywnością (niskie wartości MIC i MBC) wobec bakterii SRB, w tym także 3 z 4 neutralizatorów H2S. Z drugiej strony tylko niektóre środki biobójcze wykazały dobrą bądź bardzo dobrą aktywność w stosunku do grzybów i konsorcjum mikroorganizmów; były to środki oparte na aminach czwartorzędowych (Bardac LF i Barquat CB-80), na pochodnych triazyny (Biostat i Petrosweet HSW 82165) oraz na DBNPA (Biopol C-103L). Po wprowadzeniu do płuczki wiertniczej i płynu szczelinującego związki aminowe (Bardac LF i Barquat CB-80), jak również mieszanina środków biobójczych (Grotan OX i Preventol GDA 50) okazały się skuteczniejsze od tych zawierających pochodne triazyny (Biostat, Petrosweet HSW 82165) lub DBNPA (Biopol C-103L), ponieważ wykazywały pełną aktywność już przy stężeniu 800 ppm. Przyjazny dla środowiska środek biobójczy Aquacar THPS 75 był najmniej skuteczny.

EN

The article presents the results of studies on substances with a biocidal effect in terms of their possible use as additives to drilling muds and fracturing fluids. The aim of the work was to identify the most effective biocides by examining their action on aerobic and anaerobic bacteria, fungi, sulfate-reducing bacteria (SRB), and a consortium of microorganisms. Various chemicals have been considered, due to a constant and overriding goal to find the one with the highest activity, and above all, the ones that have not yet been tested. Particular attention was paid to substances that, apart from known biocidal properties, have also the ability to neutralize hydrogen sulfide, and to reduced sulfur compounds (H2S scavengers), and the so-called “green biocides”, i.e. those that are considered safe for the environment. Most of the tested biocidal agents were effective against aerobic and anaerobic bacteria, while 10 out of 12 showed good or very good activity against SRB (low MIC and MBC values), including 3 out of 4 H2S scavengers. On the other hand, only some biocidal agents proved to be effective against fungi and microbial consortium; among them were agents containing quaternary ammonium compounds (Bardac LF and Barquat CB-80), triazine derivatives (Biostat and Petrosweet HSW 82165) and DBNPA (Biopol C-103L). Bardac LF and Barquat CB-80, together with the mixture of Grotan OX and Preventol GDA 50, upon introduction to the drilling mud and fracturing fluid, were superior over other biocidal agents (Biostat, Petrosweet HSW 82165 and Biopol C-103L), showing the full activity at 800 ppm. Environmentally friendly biocide Aquacar THPS 75 appeared to be the least effective.

4

Laboratory tests on the use of Thiobacillus and Acidihiobacillus species in the process of eliminating H2S from formation waters and process waters

Turkiewicz Anna, Kapusta Piotr, Kania Małgorzata

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 8

521--528

EN

This article reports on a series of laboratory tests aimed at determining to what extent it is possible to neutralise hydrogen sulphide with H2S-utilising bacteria from the genera Thiobacillus and Acidithiobacillus in the environment of formation water and process water. Four active bacterial suspensions were used for this study. The formation water was sourced from underground gas storage (UGS) areas and from currently exploited deposits. The water was taken mainly from natural gas reservoirs. Different sample incubation times were applied during the experiments, i.e. 1-day to 30-day incubation periods. The changes in H2S content under the influence of bacterial cultures were measured in individual samples and compared to the hydrogen sulphide content in control samples. The percentage of changes in H2S levels in the tested formation water samples were calculated. Further tests were conducted on contaminated process water. These served as ‘base waters’ used for preparing water-dispersible polymer drilling fluids. The changes in hydrogen sulphide content under bacterial action were also studied in these samples. The aim of this work was to compare the performance of Thiobacillus and Acidithiobacillus bacteria. The suspension of A. thiooxidans was by far the most effective in neutralising H2S, followed by the suspension of A. ferrooxidans. The detailed results are included in the tabulated statements. Other suspensions of the genus Thiobacillus proved to be much less effective at neutralising hydrogen sulphide in the tested water samples. The article also discusses the results of tests carried out to show the combined effect of bacteria and a nitrate inhibitor (called BMF Bac 4), which is used in some deposits with nitrate-based treatment technology. This technology is used worldwide as an alternative to the use of biocides in reducing hydrogen sulphide content in reservoir media.

PL

Artykuł omawia badania laboratoryjne ukierunkowane na stwierdzenie, w jakim zakresie możliwa jest neutralizacja siarkowodoru przez bakterie z rodzajów Thiobacillus i Acidithiobacillus w środowisku wody złożowej i wody technologicznej. Woda złożowa pochodziła z obszarów PMG (podziemnego magazynowania gazu) oraz z obecnie eksploatowanych złóż; wody pobierano głównie ze złóż gazu ziemnego. W trakcie eksperymentów zastosowano zróżnicowany czas inkubacji próbek testowych: od inkubacji 1-dobowej do 30-dobowej. W poszczególnych próbkach określano zmiany zawartości H2S pod wpływem oddziaływania kultur bakteryjnych w stosunku do zawartości siarkowodoru w próbkach kontrolnych. Obliczono procentową zmianę poziomu H2S w badanych próbkach wód złożowych. Kolejne testy przeprowadzono na skażonych wodach technologicznych. Są to tzw. wody bazowe, służące do sporządzania wodno-dyspersyjnych polimerowych płuczek wiertniczych. W wodach tych również badano zmiany zawartości siarkowodoru pod wpływem działania bakterii. W ramach pracy dokonano porównania działania czterech zawiesin bakterii z rodzajów Thiobacillus i Acidithiobacillus. Zdecydowanie najbardziej efektywne okazały się bakterie A. thiooxidans, natomiast na drugim miejscu była zawiesina A. ferrooxidans. Szczegółowe wyniki zawarto w zestawieniach tabelarycznych. Pozostałe zawiesiny bakterii z rodzaju Thiobacillus użyte w pracy badawczej okazały się znacznie mniej skuteczne w neutralizacji siarkowodoru w badanych próbkach wód. Artykuł omawia również wyniki przeprowadzonych testów obrazujących łączny efekt oddziaływania bakterii oraz inhibitora azotanowego (o nazwie BMF Bac 4), stosowanego w niektórych złożach w ramach technologii nitrate-based treatment. Technologia ta znalazła zastosowanie na świecie jako alternatywa dla wykorzystania biocydów, w celu zmniejszenia zawartości siarkowodoru w mediach złożowych.

5

Laboratory research on selection of effective antimicrobial substances and H2S scavengers used in drilling fluid technology and underground gas storage

Turkiewicz Anna, Janiga Marek, Rogaliński Marcin

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 12

903--912

EN

The article discusses the results of biocide tests for application in the oil and gas industry. This research was carried out with the use of active agents, such as: nano-silver particle suspension, and the solutions of two antimicrobial substances. The second part of the laboratory study was testing H2S scavengers. Preparations recommended for drilling fluid technology and underground gas storage facilities were used. It should be noted that biogenic processes can largely cause the phenomenon of degradation of drilling fluids. As a result of these processes, drilling mud gets contaminated and loses its technological and rheological properties, making it incapable of fulfilling its role during drilling operations. All the tested scavengers were triazine products. In general, this agent in a solution acts in two ways. The application of triazine derivatives (three isomeric forms) is a good means of eliminating microorganisms from drilling fluid or formation water. These active agents have strong antimicrobial properties. On the other hand, these substances can also neutralise the hydrogen sulphide. The research enaNafta-Gabled determination of the effectiveness of the antimicrobial activity of the following substances: nano-silver particles, nano-Ag in combination with oxazolidine, and nano-Ag with a combination with glyoxal. The results of laboratory tests also allowed for a comparison of the efficiency of the action of individual H2S scavengers. The first two tests were conducted in the range of nano-silver particles concentrations from 0.05 to 0.6% vol., while the next tests (i.e. with the application of nano-Ag/biocide) were carried out in the concentration range from 0.02 to 0.5% vol. Bacterial or fungal colony units (CFU) were used as a reference method for assessing the microbial water quality. The formation water came from a facility of underground gas storage (collective water – i.e. water from separators). In parallel tests, the number of bacteria was also determined in the contaminated water-based polymer drilling mud. The number of microorganisms in the tested samples was compared with the CFUs in control samples without biocide. The described research is part of a complex study intended to conduct biomonitoring of deposit environments and to eliminate bacterial contamination and sulphating of hydrocarbons, especially in stored natural gas. Industrial operations in this field make it possible to maintain the correct quality of stored gas and contribute to the improvement of exploitation. Selected effective substances will be used in the future in industry to reduce the content of biogenic hydrogen sulphide and to decrease a number of harmful microorganisms in drilling muds and formation waters.

PL

W artykule omówiono wyniki testów skuteczności działania biocydów dla potrzeb przemysłu naftowego i gazowniczego. Badania zostały przeprowadzone z zastosowaniem zawiesiny cząstek nanosrebra oraz roztworów dwóch produktów biobójczych. Druga część pracy dotyczyła testów skuteczności działania pochłaniaczy siarkowodoru wytworzonych na bazie triazyny. Użyto preparatów rekomendowanych do zastosowania zarówno w technologii płynów wiertniczych, jak i w obiektach podziemnego magazynowania gazu (PMG). Pochodne triazyny (trzy formy izomeryczne) stosowane w przemyśle mają silne własności bakteriobiobójcze w odniesieniu do skażonych płuczek wiertniczych i wód złożowych. Należy zaznaczyć, że procesy biogenne są w dużej mierze odpowiedzialne za biodegradację cieczy wiertniczych. W wyniku tego tracą one swoje własności technologiczne i reologiczne, a także nie spełniają określonych zadań w otworze wiertniczym. Testowane w ramach pracy neutralizatory są produktami chemicznymi, których działanie jest dwutorowe. Mają one jednocześnie zdolność eliminacji bakterii ze skażonego środowiska, jak również pochłaniają wytworzony w nim siarkowodór. Badania pozwoliły na określenie aktywności biobójczej następujących substancji: nanosrebra, następnie nanosrebra w połączeniu z oksazolidyną oraz nanosrebra w połączeniu z glioksalem. Testy laboratoryjne umożliwiły również porównanie efektywności działania poszczególnych neutralizatorów H2S. W badaniach ukierunkowanych na obecność bakterii oraz grzybów określano liczbę JTK (jednostek tworzących kolonie) w próbkach testowych w odniesieniu do liczby mikroorganizmów występujących w próbce kontrolnej (próbka płynu bez substancji biobójczej). Badania te przeprowadzono równolegle w środowisku zainfekowanych płynów, tj. wody złożowej z obiektów PMG (wody zbiorczej – jest to woda pobierana z separatorów) oraz wodno-dyspersyjnej polimerowej płuczki wiertniczej. Omawiane prace badawcze stanowią część kompleksowych badań biomonitoringowych środowisk złożowych, które prowadzone są w celu zwalczenia skażenia mikrobiologicznego i jednocześnie eliminacji zasiarczenia węglowodorów, szczególnie w obiektach magazynowania gazu ziemnego. Badania te przyczyniają się do utrzymania prawidłowej jakości gazu magazynowanego w PMG i tym samym prowadzą do usprawnienia eksploatacji. Wytypowane skuteczne preparaty chemiczne zostaną w przyszłości wykorzystane w przemyśle do zmniejszenia zawartości biogennego siarkowodoru oraz redukcji liczby niekorzystnych mikroorganizmów w środowisku płuczek wiertniczych i wód złożowych.

6

The role of biocides and H2S scavengers in exploitation of hydrocarbon reservoirs and laboratory tests in the field of hydrogen sulfide scavenging

Turkiewicz Anna, Brzeszcz Joanna

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2019

|

Vol. 36, no. 1

61--73

EN

The article presents the problem of microbiological contamination of formation media (fluids) and discusses the role of biocides used to control and counteract harmful biogenic processes. The types of active substances used in biocidal products recommended for the oil industry are listed. The focus was also on issues related to the occurrence of hydrogen sulfide in natural gas and on the methods of elimination of this toxic compound (or decreasing its content in the gas). The article describes scavenging of hydrogen sulfide from natural gas by using liquid scavengers and the series of laboratory tests. Discussed research concerns the effect of two active substances on content of sulfur compounds in test samples, including: hydrogen sulfide, methyl mercaptan, carbon oxysulfide and dimethyl sulfide.

PL

W artykule przedstawiono problematykę zanieczyszczenia mikrobiologicznego mediów (płynów) złożowych oraz omówiono rolę biocydów stosowanych w celu kontroli i przeciwdziałania niepożądanym procesom biogennym. Wymieniono rodzaje substancji czynnych używanych w produktach biobójczych, polecanych do stosowania w przemyśle naftowym. Skoncentrowano się także na zagadnieniach związanych z występowaniem siarkowodoru w gazie ziemnym i na sposobach eliminacji tego toksycznego związku (lub zmniejszeniu jego zawartości w gazie). W artykule scharakteryzowano działanie płynnych neutralizatorów siarkowodoru i opisano przebieg badań laboratoryjnych dotyczących wpływu dwóch substancji czynnych (typu H2S scavengers) na zmiany zawartości związków siarki w próbkach testowych, w tym: siarkowodoru, merkaptanu metylowego, tlenosiarczku węgla i siarczku dimetylowego.