Erdöl- und Gaslagerstätten
In Kohlenwasserstofflagerstätten spielen Mikroorganismen häufig eine wichtige Rolle und können unter ungünstigen Verhältnissen technische Probleme verursachen. Die ablaufenden mikrobiellen Prozesse sind häufig sehr komplex und durch Struktur und Größe der Matrix nur schwer zu beeinflussen. Umso wichtiger ist die Vermeidung einer sekundären Kontamination bzw. ein frühzeitiges Erkennen und Eingreifen im Schadensfall.
Wir bieten Ihnen speziell angepasste mikrobiologische Untersuchungen an wasser‑, öl- oder feststoffhaltigen Proben unter praxisrelevanten Bedingungen aus dem Lagerstättenbereich oder obertägigen Anlagenteilen.
Leistungsumfang
- Entnahme von flüssigen Proben oder Feststoffen aus den entsprechenden geologischen Strukturen oder Anlagenteilen
- Untersuchung der Proben auf alle relevanten Bakteriengruppen
- Untersuchung der vorgefundenen Bakterien auf die Verwertung relevanter Stoffe, z.B. Wasserstoff sowie auf die Bildung von kritischen Stoffwechselprodukten, z.B. Schwefelwasserstoff
- Bestimmung des Besiedlungsgrades und der Aktivität unter den jeweiligen Standortbedingungen (Salzgehalt, Temperatur, Chemie, Druck)
- Identifizierung individueller Bakteriengruppen in vorgefundenen Mikroorganismenspektren mittels molekularbiologischer und biochemischer Methoden
- Ermittlung der Ursachen für mikrobielle Besiedlungen und Ableitung möglicher Gegenmaßnahmen
- Empfehlungen zur Stabilisierung von Bohrspülungen, Flutwässern oder Sole
- Überprüfung der Wirksamkeit eingesetzter Biozide
- Gutachten, Risikobewertung, wissenschaftliche Studien
Typische mikrobiell verursachte Störfälle sind:
- Mikrobielle Korrosion an Sondenköpfen, Rohrleitungen oder obertägigen Anlagenteilen
- Qualitätsminderung durch Schwefelwasserstoffbildung
- Blockierung von Sonden oder Verstopfungen in obertägigen Anlagen aufgrund mikrobieller Stoffwechselprodukte (z.B. FeS) oder bakteriellen Bewuchses (Biofilme, Schleimbildung)
- Versäuerung, Ausfällungen oder Ablagerungen
- Permeabilitätsminderungen in der Schicht
- Versagen von Spülungs- oder anderen Bohrchemikalien
Die Untersuchungen erfordern in jedem Fall eine mikrobiologische Betrachtung der konkreten Standortbedingungen. Spezielle und erprobte Testmedien und –verfahren garantieren eine zuverlässige Analyse und Typisierung der vorkommenden Organismen. Darüber hinaus ermöglichen bewährte Lebendtests eine anwenderorientierte, weitgehende Charakterisierung der nachgewiesenen Bakterienpopulationen. Ergänzt werden diese Analysen durch molekularbiologische Nachweis- und Typisierungsverfahren.
Fallbeispiele
Injektionswasseruntersuchugnen und Biozidtest
Auf einem Erdölfeld wurde dem Injektionswasser zur Vorbeugung gegen bakterielle Infektionen ein Biozid zugesetzt. Trotzdem konnte in mehreren Tiefenproben des Flutwassers der Lagerstätte die Entwicklung von Bakterien nachgewiesen werden. Es war zu klären, warum das eingesetzte Biozid keine ausreichende Wirkung auf die Bakterien des Injektions- bzw. Flutwassers hatte.
Durch mikrobiologische und molekularbiologische Untersuchungen wurde die in der Lagerstätte auftretende Bakterienpopulation charakterisiert und Keimgemische für die Biozidtests kultiviert.
Zur Bestimmung der bioziden Wirksamkeit wurden alle dem Flutwasser zudosierten Chemikalien berücksichtigt. Dabei konnte in Lebendtests nachgewiesen werden, dass der eingesetzte Sauerstoff-Scavenger wirksame Komponenten des Biozides inhibiert, wodurch die biozide Wirkung nachweislich stark eingeschränkt wurde. Zusätzlich wurde mit dem Scavanger eine fehlende Nährsalzkomponente in die Lagerstätte eingetragen, wodurch es noch zu einer Verstärkung des bakteriellen Wachstums kam.
Durch Testung und Auswahl eines alternativen Biozid-Präparates konnte das Problem behoben werden.
Nitratbehandlung einer Lagerstätte
Durch Injektion von sulfathaltigem Wasser in eine Öllagerstätte wurde eine unerwünschte mikrobiell verursachte Sulfidbildung ausgelöst. Zur Unterdrückung von sulfatreduzierenden Bakterien (SRB) sollte der Einsatz von Nitrat untersucht werden. Unter bestimmten Voraussetzungen kann die Dosierung von Nitrat zur Hemmung der Sulfatreduktion führen.
Mit entsprechenden Proben der Lagerstätten- und Injektionswässer wurden unter Lagerstättenbedingungen zahlreiche Modellversuche mit zuvor angereicherten SRB-Keimgemischen durchgeführt.
Die umfangreiche Studie ergab, dass Nitrat direkt nur eine zeitlich begrenzte unterdrückende Wirkung hatte. Sind hingegen Nitratreduzierer vorhanden, welche Nitrat zu Nitrit reduzieren, wirkt Nitrit nachhaltig hemmend auf die Sulfatreduktion. Die komplexen Hemmwirkungen und konkreten Bedingungen wurden beschrieben und entsprechende Handlungsempfehlungen für den Betreiber ausgearbeitet.
Untersuchung von Ablagerungen an einer Sonde
Als Folge von Ausfällungen und Ablagerungen traten an der Sonde einer Verpressbohrung Verstopfungen auf. Um mögliche bakterielle Prozesse auszuschließen wurden an rückgefördertem Wasser entsprechende Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten keinerlei lebende Bakterien oder keimfähige Sporen. Die Ablagerungen wurden als mineralische Partikel charakterisiert und später chemisch weiter untersucht. Eine aktuelle Gefährdung durch mikrobielle Aktivitäten konnte ausgeschlossen werden.