Збагачені органічною речовиною осадові породи в результаті складних абіогенних процесів в певних структурно-тектонічних умовах стають джерелом накопичення нафти і газу.
Формування газонафтових покладів - це результат тривало протікаючих процесів діагенеза органічних опадів і катагенеза в глибоких частинах біосфери і за її межами. Якщо внаслідок тектонічних підняттів нафтові поклади знову потрапляють в зону, де можливе існування життя (1200-1300 м), то вони заселяються комплексами специфічних анаеробних організмів, здатних асимілювати важкі вуглеводні: 1) способом анаеробного компенсаційного дихання (з неповним розкладанням органіки і виділенням метану) , 2) анаеробного дихання за рахунок відновлення сірки сульфатів пластових нафтових вод і виділенням вуглекислоти.
У процесах окислення важких вуглеводнів беруть участь різні групи мікроорганізмів. Для одних єдине джерело вуглецевого живлення - природні газоподібні Вуглеводні та рідкі метанові. Це представники родів Mycobacterium, Nocardia, Pseudomonas (Могилевський, 1968; Оборін і ін. 1979).
Вивчення фізіологічних властивостей бактеріальних культур (виділених в атмосфері індивідуальних вуглеводнів) дозволяє поділити їх на чотири групи: перша здатна окислювати тільки метан (Pseudomonas methanica), друга - Метан і рідкі вуглеводні (Ps. Methanica var. Scissa, Bact. Ethanicum), третя - етан, пропан, бутан і все рідкі гомологи парафінового ряду до С10 і ін. (Mycobacterium var. Propanicum, М. eqni, М. luteum var. Termophilum, M. flavum, lacticolum, Ps. Fluorescens, Micrococcus nitrificans); четверня - поряд з усіма важкими гомологами парафінового ряду також і метан (Micobacterium methanica, Ps. Iiquefaciens Proactinomorphus).
На частку метану і його гомологів - вуглеводнів парафінового ряду - доводиться в середньому 70-80% речовин газонафтових покладів, на нафтени - ароматичні вуглеводні, з великими труднощами піддаються бактеріального окислення, - решта 20-30%.
Першим встановив можливість повного бактеріальної окислення парафіну, нафталіну і нафти, т. Е. І ароматичних поліциклічних вуглеводнів бактеріями, В. О. Таусон (1929, 1948). Він провів ряд простих і наочних дослідів. На поверхню рідкої живильного середовища, що містить тільки мінеральні солі (сірчанокислий амоній, сірчанокислий магній, кислий фосфорнокислий калій, вуглекислий кальцій) наливалася тонким шаром нафту; для зараження використовувався грудочку будь грунту, але краще взятої біля нафтових промислів (Баку). На початку прозора рідина під плівкою нафти вже через кілька днів ставала каламутною, набувала жовте забарвлення; поступово муть посилювалася, по, нафтою з'являлася сіра матова плівка, яка потовщується нафтова плівка мутнела і нарешті розривалася: «вікна» за повнилися сірої каламуттю, яка при дослідженні під мікроскопом виявилася цілком складається з дрібних бактерій. Через 25-30 днів нафта зникала зовсім, на дно випаду, пластівчастий осад, що складається з мікробних тіл. Повторні експерименти показали, що за два місяці з площі 1 дц 2 з нафтовою плівкою повністю знищується 1,6 г нафти. Так, в Закавказзі бактерії можуть розвиватися вісім місяці в році, отже на поверхні водойми, забрудненої нафтою, може розкластися бактеріальним шляхом 640 г нефтм з кожного 1 м 2. т. Е. Процес йде досить швидко В. О. Таусон писав, що нафтові бактерії, які здійснюють свою роботу на протязі багатьох тисяч і мільйонів ЛЕ1 «з'їли» вже не одну нафтову поклад. Однак він згадував про корисну діяльність нафтових бактерій, які вистилають як «санітарів», що очищають водойми і грунту про забруднення нафтою.
Дослідження бактерій, що використовують ароматичні вуглеводні, розвивалися. Виділено основні їх види в підземних водах і вивчені бактерії, що використовують ароматичні вуглеводні: нафталін, бензол, толуол. Характерними видами, окислюючими ароматичні вуглеводні, виявилися Bacterium benzoli, Вас. aliphaticum; бактерії, що окислюють нафталін, належали п'яти видів роду Pseudomonas, Mycobacterium citreochromogenum і Chromobacterium naphtalain. Більшість бактерій, що окислюють нафталін, добре розвивається і на вуглеводнях парафінового ряду.
Отже, бактерії, які розкладають нафту і газоподібні вуглеводні нафтогазоносних покладів, завершують гіпергенні «нафтової» цикл вуглецю і звільняють його з цих стійких з'єднань, повертаючи знову в атмосферу у формі вуглекислоти. Подібного ж підземному розкладанню піддаються поклади кам'яного вугілля, органічна речовина бітумінозних горючих сланців і інші розсіяні в осадових товщах органічні сполуки.
«Нафтова мікробіологія» зросла в особливе науковий напрямок, що має велике практичне значення: це швидко розвивається галузь науки, яка вирішує найважливіші питання, пов'язані з синтезом білкових продуктів, охороною навколишнього середовища, пошуками і розвідкою нафтових родовищ (Оборін і ін. 1979). Поліпшення використання природних ресурсів нафти і підвищення коефіцієнта нафтовіддачі пластів - одна з головних задач нафтовиків на найближчі роки. В даний час з'ясовано принципова можливість її вирішення за допомогою бактеріальної обробки свердловин, що підтвердилося успішним застосуванням цього методу на промислах Польщі. Збільшення нафтовіддачі з пласта досягається: 1) утворенням бактеріями кислот, що розчиняють вапняні породи, що збільшує їх пористість; 2) утворенням газоподібних продуктів - вуглекислого газу, метану, водню, сірководню, які, розчиняючись в нафти, підвищують її рухливість; 3) руйнуванням високомолекулярних вуглеводнів до більш рухливих низькомолекулярних сполук; 4) виділенням бактеріями поверхнево активних речовин, які сприяють зменшенню величини поверхневого натягу; 5) механічним витісненням мікроорганізмами плівок нафти, обволакивающих зерна породи.
У ряді країн, в тому числі і в СРСР, проводилися польові досліди закачування накопичувальної культури бактерій в нафтові пласти. Поки вони виявилися неефективними через недостатню вивченість видового складу мікрофлори нафтових пластів і процесів зміни мікробних ценозів при порушенні природної рівноваги, пов'язаного з видобутком нафти і закачуванням пластових вод. Слабо досліджені: вплив хімічного складу нафт і вод на мікробні біоценози; взаємини «корінних», властивих нафтовим пластів, мікробних комплексів з знову вводяться в пласт бактеріальними культурами. Необхідно більш глибоке знання суті протікають в пластах біохімічних процесів, складу продуктів метаболізму з урахуванням конкретних гідрохімічних, літолого-фаціальних, структурно-геохімічних умов нафтових родовищ.
Поділіться посиланням з друзями