بخشی از مقاله
چکیده
یکی ازروشهای ثالثیه ازدیادبرداشت نفت,روش میکروبی است.چندین مکانیزم برای این فرایند پیشنهادشده استش کهش شاملش مکانیزم هایش تولید گازش,شتولید اسیدش,شتولیدبیوسورفکتانت ش,شتولید بیوپلیمرشو شانسداد ش انتخابی شمی باشد.یکی از مهمترین این مکانیزم ها,تولید بیوسورفکتانت است.دراین مطالعه به منظور بررسی اثرات چهارپارامتر - منبع کربن,غلظت نمک,منبع نیتروﮊن,منبع فسفر - که می توانند تولیدبیوسورفکتانت راتحت تاثیر قراردهند یک سری ازمایشات براساس روش آماری تاگوچی طراحی شده است.نتایج نشان می دهد که منبع کربن دارای بیشترین تاثیردرتولید بیوسورفکتانت است.
مقدمه
پس ازاستخراج نفت به روش های اولیه وثانویه هنوزمقدارنسبتا زیادی ازنفت درخلل وفرج موجوددرسنگ سازندمخزن باقی می ماند.مشخص گردیده است که به وسیله روشهای رایج ازدیادبرداشت نهایتا چیزی بین ٣٠تا٥٠درصد ازنفت اولیه ازمخزن خارج می گرددب١م.یکی ازروشهای ثالثیه ازدیادنفت که اخیرابه شدت موردتوجه قرارگرفته است روش ازدیادبرداشت میکروبی می باشد. این روش دارای قدمتی درحدودنیم قرن می باشد که پیشگامان اولیه به کارگیری آن کشورهای اروپای شرقی بوده اند اما هم اکنون این روش به صورت صنعتی دربرخی از کشورهای دیگر نیزمورداستفاده قرار می گیردب۲م چندین مکانیزم گوناگون برای فرایند ازدیادبرداشت میکروبی پیشنهاد شده است که مهمترین آنها عبارتند از:تولید گاز,تولید اسید,تولید بیوسورفکتانت,تولید بیوپلیمر , انسدادانتخابی,شکسته شدن هیدروکربن های سنگین وتولید هیدروکربن های سبکترو...ب۳و۲م.یکی از مهمترین مکانیزم ها تولید بیوسورفکتانت ها می باشد.
بیوسورفکتانت ها باعث کاهش کشش بین فازی نفت وسنگ سازند می شوند.ازطرفی دیگراین موادباایجاد حالت تعلیق درنفت باعث سهولت جدایش فیلم نفت از سنگ می شوندب۱و۴م.به طورکلی سورفکتانت ها ازیک قسمت آب دوست تشکیل شده است که این قسمت از جنس اسید آمینه ،پپتید ، آنیون یا کاتیون ،مونو ، دی و یا پلی ساکارید می باشدحقسمت دیگر این ترکیبات عموما از ترکیبات آب گریزی همانند اسید چرب اشباع و غیراشباع یا هیدروکسیله ساخته شده است بیوسورفکتانت ها می توانند به وسیله میکروارگانیزم های تجزیه کننده هیدروکربن ها به صورت خودبه خود وپیوسته تولید شوند و درمحیط رهاگردند و عملکرد آنها نیز غالبا تابعی از نوع هیدروکربن جذب شده می باشدحعلاوه بر این بیوسورفکتانت ها براثررشد میکروارگانیزم ها در محلول های دیگری مانند گلوکز،ساکاروز،گلیسرول و یا اتانول تولید می شوندب٥و٦م. سه استراتژی کلی برای استفاده از بیوسورفکتانت ها در فرایند ازدیادبرداشت میکروبی وجوددارد.این سه استراتژی عبارتند از:
۱-تولید بیوسورفکتانت ها در فرمانتورها و درشرایط کنترل شده و سپس تزریق این مواد درحین فرایند سیلاب زنی به داخل مخزن نفت.این روش تحت عنوان روش خارج ازمحل شناخته می شود و نسبتا گران است.
۲-تزریق مواد مغذی به مخزن وتحریک میکروارگانیزم های موجوددرمخزن.البته دراین روش میکروارگانیزم های موجوددرمخزن حتما بایدقادربه تولید بیوسورفکتانت باشند.
۳-تزریق موادمغذی و همچنین میکروارگانیزم ها به داخل مخزن.دراین روش از میکروارگانیزم های جداشده از نواحی مختلف که توانایی تولید بیوسورفکتانت ورقابت بامیکروارگانیزم های مقیم در مخزن رادارند استفاده می شود.روش های دوم و سوم به فرایندهای درجای ازدیادبرداشت میکروبی معروف هستندب۷م.معمولا عوامل متعددی در تولید بیوسورفکتانت درشرایط مخزن تاثیرگذارهستند از جمله: اکسیژن,دما,غلظت نمک,دب,وجود مواد مغذی از جمله منبع کربن,نیتروﮊن و فسفات و.... دراین تحقیق اثرات تعدادی از این عوامل در تولیدبیوسورفکتانت ها موردبررسی قرارگرفته است.
مواد و روشها
ازیک گونه باکتری لیکنی فورمیس موجوددر مرکز تحقیقات بیوشیمی و محیط زیست دانشگاه صنعتی شریف استفاده شده است.این باکتری بی هوازی اختیاری وگرم منفی می باشد.نفت مورداستفاده, از پالایشگاه تهران تهیه گردیده است.تمام مواد مورداستفاده شامل نوترینت براث,نیترات آمونیوم,فسفات پتاسیم,گلوگزوسایر مواد از محصولات شرکت مرک بوده اند..ملاس مورد استفاده نیز حاوی ۵۵ درصد شکر بوده است.
به منظور بررسی اثر عوامل گوناگون موثربرتولید بیوسورفکتانت از روش آماری تاگوچی ,که روش مناسب وسیستماتیک برای بررسی همزمان اثرچندین فاکتوربریک پارامتر می باشد,استفاده شده است.دراین روش از آرایه های متعامد برای طراحی آزمایشات به منظور بررسی تعدادزیادی فاکتور با تعداد کمی آزمایش استفاده می شود.بعد ازانتخاب فاکتورهای مناسب وسطوح آنها,آرایه متعامد مناسب انتخاب می گرددب۸م. دراین آزمایش اثر فاکتورهای زیر برمیزان تولید سورفکتانت موردبررسی قرارگرفته است :
۱- منبع کربن
۲- غلظت منبع نیتروﮊن در فاز آبی
۳- غلظت منبع فسفات در فاز آبی
۴- غلظت نمک در فاز آبی جدول ۱ فاکتورهای موردبررسی وسطوح آنها رانشان می دهد.همچنین جدول های ۲ و۳ آرایه کع مورد استفاده دراین آزمایش وترکیب محیط کشت در هرآزمایش را نشان می دهند. کشش سطحی در شروع و انتهای آزمایش به وسیله یک تنسیومتر مدل نف وساخت شرکت ککأطف آلمان اندازه گیری شد.
