Сульфатредукция

Процесс восстановления сульфатов в сероводород в присутствии СВБ, именуемый иногда биогенной сульфатредукцией, проходит по следующей схеме [c.209]

Нефтепромысловые сточные воды могут быть заражены сульфатвосстанавливающими бактериями. Образующийся в результате сульфатредукции сероводород ухудшает качество нефти и газа. При этом повышается коррозионная активность воды, появляется возможность образования гипса в скважинах. Тонкодисперсный сульфид железа и бактериальная биомасса забивают коллекторы, снижая проницаемость пород и нефтеотдачу. [c.339]

Рис. 2. Влияние биоцидов на сульфатредукцию

Этот процесс биогенной сульфатредукции может быть описан реакцией [c.19]

Исследованиями М.В. Иванова и А.Ю. Лейн с использованием радиоактивного сульфата установлена общая схема механизма микробиологического восстановления сульфатов в современных осадках. В общем виде она представлена на рис. 19. Сероводород, образовавшийся в результате сульфатредукции, расходуется в трех параллельных реакциях. В экспериментах с образцами илов из Калифорнийского залива и добавками радиоактивного сульфата было показано, что на синтез серосодержащих соединений уходит от 2—16 до 70 % образовавшегося сероводорода. Естественно, чем больше серы перейдет в серосодержащие соединения и будет зафиксировано в таком виде в исходном ОВ, тем более сернистые нефти будут продуцироваться ОВ в будущем. Остается открытым вопрос от чего зависит степень осернения исходного ОВ. На наш взгляд, ответ на этот вопрос дает приведенная схема, из которой следует, что при наличии в системе ионов железа сероводород связывается в практически нерастворимые сульфиды железа. Следовательно, при прочих равных условиях количество образующихся сероорганических соединений тем больше, чем меньше железа в системе. [c.73]

Степень влияния на сульфатредукцию 8, % [c.39]

Как видно, процесс (2.10) энергетически более выгоден, но в морской воде сульфатов намного больше, чем нитратов, и последние быстро исчерпываются. Напротив, в почвах, как правило, нитратов больше, и поэтому при возникновении анаэробных условий (например, после затопления почв) сульфатредукция начинается через много суток только после почти полного исчерпания имевшегося в почве запаса кислорода и нитратов. [c.67]

В восстановительной обстановке не происходило окисления ОВ кислородом (низкое содержание спиртобензольных смол и мало СО-групп в смолах). Восстановительная обстановка в диагенезе способствует активному протеканию сульфатредукции и осернению исходного ОВ. В этих условиях сохраняются наиболее легко окисляемые компоненты исходного 08 — полиненасыщенные жирные кислоты и богатые азотом [c.101]

В окислительной обстановке практически отсутствует сульфатредукция и, следовательно, осернение исходного ОВ. Ненасыщенные жирные кислоты легко окисляются и не участвуют в нефтеобразовании, что резко сокращает возможность образования ароматических структур. Восстановленные формы азота также легко окисляются, что приводит к деазотированию исходного ОВ. Весьма примечательно, что эти нефти метановые, а в асфальтенах из них повышена доля нафтеновых колец (рис. 29,6). Факт этот вполне объясним. В окислительной обстановке (отсутствует активное осернение, поэтому мало серы в асфальтенах) [c.102]

Изменение величины отношений V/Ni, V/Fe и других не является следствием изменения содержания асфальто-смолистых веществ в нефтях под влиянием тех или иных факторов (см. табл. 31, 32). В асфальтенах нефти Русского месторождения по сравнению с Самотлорским месторождением содержание ванадия почти на порядок меньше, а железа на порядок больше, количество никеля увеличивается в 1,5 раза. Вследствие этого V/Ni, V/Fe как в асфальтенах, так и в нефтях резко различаются. Для Русского месторождения V/Ni < 1, для Самотлорского > 1. Две эти нефти — типичные представители двух различающихся по генезису нефтей. Величина S/N нефти Русского месторождения указывает на то, что она образовалась из ОВ, накопление которого происходило в слабовосстановительной или даже окислительной обстановке. И наоборот, нефть Самотлорского месторождения образовалась из ОВ, фоссилизация которого протекала в восстановительной обстановке при активной сульфатредукции и осернении исходного ОВ. [c.108]

Восстановительная обстановка осадконакопления приводит к тому, что основными процессами преобразования ОВ являются реакции гидрирования, циклизации и полимеризации ненасыщенных структур, а также осернения 08. Именно эти процессы формируют особый тип ОВ, обладающий высоким нефтематеринским потенциалом, и обусловливают особенности состава образовавшихся из них нефтей (тип 1А). Восстановительные условия благоприятствуют сохранению от окисления наименее стабильных компонентов ОВ — непредельных соединений и богатых азотом белковых веществ. Активная сульфатредукция способствует осернению ОВ и следовательно, росту отношения S/N. Циклизация ненасыщенных структур дает начало нафтеновым и ароматическим структурам. Совместное присутствие в системе реакционноспособных азот-, серосодержащих веществ и непредельных соединений благоприятствует протеканию реакций полимеризации и конденсации, что приводит к образованию высокомолекулярных соединений — смол и асфальтенов. [c.124]

Еще более благоприятные условия для фоссилизации ОВ складываются в случае наличия у планктона минерального скелета. Плотность таких организмов значительно больше 1, поэтому они недолго находятся в зоне аэрации и быстро опускаются на дно. Такие условия возникают в карбонатных фациях. Неудивительно поэтому, что уникальные запасы нефтей Ближнего и Среднего Востока приурочены именно к карбонатным фациям. Понятна также и высокая сернистость нефтей — низкое содержание в системе железа и активная сульфатредукция способствуют осернению исходного ОВ. [c.136]

Совершенно иная ситуация складывается в окислительной обстановке. Высокие значения п/ф указывают на интенсивное окисление ОВ в аэробных условиях. Легко окисляемые ненасыщенные жирные кислоты, а также компоненты белково-углеводного комплекса практически полностью выводятся и не участвуют в процессах нефтеобразования. Процесс сульфатредукции идет очень слабо. Отсутствие ненасыщенных структур резко сокращает возможность образования нафтеновых и ароматических структур. Все вместе это приводит к накоплению ОВ, из которого затем образуются нефти с низким содержанием серы, азота, нафтеновых и ароматических соединений. В этих условиях остаются химически и биохимически инертные компоненты исходного ОВ — насыщенные жирные спирты и кислоты, которые в будущем становятся основным материалом для образования легких парафинистых нефтей. С этих позиций легко объяснить данные табл. 38. В принципе не может быть больших и уникальных запасов нефтей малосернистых и высокопарафинистых. И, наоборот, нефти повышенной плотности, сернистые, служат прямым указанием на высокий генерационный потенциал нефте- [c.136]

Подавление сульфатредукции Непрерывный В пределах периода пользования реагента ис- [c.11]

Все перечисленные методы занижают расход Сорг на сульфатредукцию. Более точен метод, основанный на расчете скорости сульфатредукции по радиоактивному изотопу Но этот метод еще не внедрен в России не только в практику нефтепоисковых работ, но и исследовательских работ по геохимии органического вещества. [c.138]

В процессе бактериальной сульфатредукции происходит фракционирование изотопов серы восстановленные продукты (в том числе и сера органическая) обогащаются легким изотопом, окисленные - тяжелым, т.е. в остаточном сульфате накапливается тяжелый изотоп. Об интенсивности процессов сульфатредукции можно судить по количеству образовавшегося сероводорода. На восстановление сульфатов израсходовалась какая-то часть ОВ, его потери на сульфатредукцию также прямо пропорциональны образовавшемуся количеству Н28. Та часть ОВ, которая не была утилизована бактериями, вскоре оказывается в составе вновь образованных полимерных структур — гуминовых веществ, объединяющих гуминовые и фульвовые кислоты. В осадках эти вешества образуются при конденсации автохтонного, в основном планктонного, материала (белки, углеводы и производные липидов) и (или) аллохтонного, принесенного с суши вещества (главным образом лигнин и целлюлоза). [c.133]

Число органических субстратов, используемых в качестве источника углерода и энергии в процессе восстановления сульфата, достаточно велико сахара, спирты, органические кислоты (в том числе жирные кислоты, содержащие до 18 углеродных атомов), аминокислоты, некоторые ароматические соединения. Основным неорганическим источником энергии служит Н3. Некоторые виды могут окислять СО в процессе сульфатредукции, осуществляя следующие реакции [c.389]

Интересно предположение о том, что в зависимости от интенсивности сульфатредукции, о чем можно судить по уменьшению сульфатности иловой воды, происходит большая или меньшая генерация СН . Однако при детальном изучении скв. 5 Булла-море в Каспийском море выяснилось, что какой-либо четкой зависимости здесь не существует (см. рис. 28). При рассмотрении вопроса об интенсивности сульфатредукции очень важно обратить внимание на тот факт, что в ряде колонок осадков, в которых сверху вниз резко уменьшается содержание сульфатов (см. рис. 27), исчезает и Ре. Такое парадоксальное явление связано, вероятно, с тем, что 8 из сул4>атов выводится не обязательно в виде Ре, а, возможно, в какой-то иной форме, иногда в виде элементарной 8. Впрочем не нужно забывать, что распределение сульфатов и различных форм Ре изучалось по различным колонкам осадков, во всяком случае распределение сульфа- [c.90]

В настоящее время существует мнение, что С Н образуется в качестве побочного продукта при разрушении крупных молекул ОВ сульфат-редуцирующими микроорганизмами до ацетата, который уже потом используется метангенерирующими микроорганизмами. Это значит, что от интенсивности процесса сульфатредукции зависит более или менее глубокое разрушение крупных молекул ОВ, в результате которого отщепляются не только ацетат, но и другие органические соединения, в частности тяжелые УВ или такие органические соединения, которые в дальнейшем в результате жизнедеятельности еще плохо изученных микроорганизмов превращаются в У В различных типов. Однако в действительности все обстоит не так. О степени сульфатредукции можно судить по большей или меньшей редукции сульфатов из поровой воды. При изучении же изменения содержания сульфатов в поровой воде, иногда до полного исчезновения их, как, например, в поровой воде отложений, вскрытых скв. 5 Булла-море (см. рис. 28), не наблюдается какой-либо зависимости между количеством сульфатов и составом УВГ. Такой зависимости не отмечается и по колонкам современных осадков, поднятых в Черном и Каспийском морях. [c.93]

Рис. 1, Изменение сульфатредукции в зависимости от концентрации ингибиторов коррозии С к(а) 1 — Икар-1 , 2 — ИКБ-4В , 3 — Корексит-7798 , 4 — Виско-938 , 5 — Север-1 (И-2А), 6 — Урал-1 , 7 — Урал-Ш , 8 - Тарин , 9 — Т-80, 10 - АНП-2М.

I,11 кг/м на УКПН. Оценку технологического эффекта проводили по изменению объемов закачки сточной воды, добычи нефти сульфатредукции в призабойных зонах и числа порывов водоводов. Из 20 КНС, подвергнутых биоцидной обработке, на девяти достигнуто существенное увеличение объемов закачки на двух — эффект не обнаружен на семи КНС оценку эффективности мероприятия не проводили из-за нестабильной работы скважин и насосных агрегатов. За три месяца после обработки в целом дополнительно закачано 454,7 тыс. м воды, основной прирост (42%) достигнут на КНС 16, 18, 21. [c.46]

Способность биоцидной обработки увеличивать (восстанавливать) приемистость нагнетательных скважин нами была впервые обнаружена при проведении ведомственных испытаний бактерицида ЛПЭ-11в для подавления сульфатредукции на Кушкульском месторождении. В результате закачки бактерицида через НСП-2 в течение 2 суток с дозировкой 1-2 кг/м достигнуто повышение приемистости контрольных скважин №№ 244 и 18 на 30 и 50% соответственно. [c.47]

В сточные воды сероводород попадает вместе с пластовыми водами. Если сточные или пластовые воды водоносных горизонтов заражены сульфатвосстанавли-вающими бактериями, то сероводород может образовываться непосредственно в трубопроводах в результате протекания микробиологических процессов. Несмотря на то что кислород подавляет интенсивный процесс сульфатредукции, жизнедеятельность сульфатвосстанавливающих бактерий возможна не только в анаэробных 162 [c.162]

Можно предположить, что причинами накопления серы в нефти послужили микробиологическое заражение пласта и закачка алкил ированной серной кислоты (АСК). Начавшаяся в 60-х годах закачка биозараженных пресных вод привела к появлению к середине 70-х годов в продукции скважин Ромашкинского месторождения сероводорода биогенного происхождения, образовавшегося вследствие протекания процессов сульфатредукции. В это же время началась интенсивная закачка серной кислоты для увеличения нефтеотдачи, которой в общей сложности за 15-летний период было закачано около 700 тыс. т. Максимальная эффективность этого метода достигалась при первичном вытеснении и именно на терриген-ных коллекторах девона. Средняя удельная эффективность сернокислотного воздействия в девонских коллекторах составила 25 т дополнительной нефти на 1 т реагента [17]. [c.121]

На месторождениях нефти, разработка которых еще ие ка-чата или началась сравнительно недавно или находящихся на стадии стабильной ксплуатацик, где сульфатредукция еще не развивается, а также на месторождениях, на которых развитие сульфат-редукции началось, но активность замедлена и содержание серо- [c.125]

Корреляционные связи между общим содержанием серы, отношением З/Ы и параметрами состава аренов в целом по своей направленности обратны тем связям, которые наблюдаются между составом аренов и отношением п/ф, что также легко объясняется. Вообще обогащенность нефтей серой и циклическими струкутрами подмечена исследователями давно. Приуроченность большого содержания ароматических УВ к нефтям сернистым, тяжелым и смолистым хорошо известна и подтверждается на примере любого региона. Для Западной Сибири наиболее детально зависимость состава нефтей от содержания в них серы была исследована А.В. Рыльковым. Вероятно, основная причина параллельного изменения содержания серы и аренов - изменение характера условий фис-силизации исходного ОВ. В восстановительной обстановке, когда сохраняются от окисления необходимые для образования ароматических УВ ненасыщенные кислоты, активно идут сульфатредукция и осернение исходного ОВ, что приводит к образованию из него нефтей с большим содержанием серы и аренов. [c.50]

В.А. Гриненко показали, что высокая минерализация и восстановительная обстановка приводят к облегчению и.с.у. Этому способствует, с одной стороны, практически неограниченный запас сульфата в воде, а с другой — низкая (на 2—3 порядка ниже, чем в пресноводных бассейнах, по С.С. Беляеву, А.Ю. Лейн, М.В. Иванову), скорость сульфат-редукции. Известно, что эффект фракционирования изотопов серы находится в обратной зависимости от скорости сульфатредукции. Поскольку сульфатредуцирующие бактерии строго анаэробны, то окислительная обстановка практически исключает сульфатредукцию. Кроме того, окислительные условия часто сопутствуют опресненным бассейнам. В совокупности с высокой скоростью сульфатредукции все это приводит к формированию ОВ с тяжель1м изотопным составом серы. [c.71]

Комплекс восстановительных условий способствует тому, что аэробные окислительные потери ОВ относительно невелики. Они главным образом происходят на стадии седиментогенеза, в то время как уже в самом верхнем слое иловых осадков господствуют восстановительные условия, отсутствует свободный кислород и идет только анаэробное окисление, масштабы которого значительно меньше аэробного. Мерой аэробного окисления ОВ может служить величина отношения п/ф. Главную роль в анаэробном окислении играет сульфатредукция, в результате которой происходит осернение исходного ОВ. Косвенным критерием интенсивности этого процесса может служить отношение S/N в нефтях и ОВ. В такой обстановке сохраняются от окисления наиболее лабильные [c.175]

Органическая сера постоянно присутствует в составе органического вещества в осадках, затронутых процессом бактериальной сульфатредукции, и, судя по изотопному составу, следует отличать эту диагенетически образованную форму серы, которая является производной бактериального сероводорода, от серы, прижизненно накапливающейся в живых организмах моря. [c.133]

Последний этап, заключающийся в акцептировании сульфатом электронов с помощью серии редуктаз, представляет собой собственно диссимиляционную сульфатредукцию. [c.391]

Л.А. Гуляева предложила вьщелять окислительно-восстановительные обстановки по количеству серы сульфидной (5цц) I — окислительная - восстановление сульфатов не происходит (8цд — отсутствует) И — субокислительная — восстановление сульфатов происходит на глубине III — восстановительная (8ид 0,5% — слабо восстановительная, 1-0,5% — восстановительная, 8ид >1% резко восстановительная) IV — сероводородная, процесс восстановления сульфатов захватывает весь осадок, вьщеляющийся сероводород связывает все железо, а избыток его выходит в придонную воду. На примере современных осадков Калифорнийского залива показано, что при незначительных содержаниях ОВ в осадке (менее 0,5%) процессы сульфатредукции не проявляются. [c.137]

Масштабы микробиального метанообразования огромны. Ежегодная его биогенерация, по данным Г.А. Заварзина, составляет 2,7 10 " т, причем пресноводные озера, болота, рисовые поля характеризуются большей на порядок интенсивностью генерации метана. Это связано, видимо, с тем, что в пресной воде озер и болот практически отсутствуют сульфаты, процессы сульфатредукции там крайне подавлены, и весь водород, образовавшийся при разложении ОВ, расходуется на метанообразование. Процессы микробиальной генерации метана с глубиной. быстро затухают и на нескольких метрах прекращаются. Согласно данным Л.М. Зорькина, Е.В. Стадника, B. . Лебедева и Г.А. Могилевского, биохимическое метанообразование может происходить и на глубинах 1-2 км. По мнению этих исследователей, биохимический метан может образовывать залежи сухого газа . Скопления биохимического метана разрабатываются в Японии, газ присутствует в водно-растворенном виде. Значительная часть биохимического газа осадков, очевидно, переходит в гидратное состояние. [c.140]

Во И подгруппу отнесены экстремально термофильные, строго анаэробные формы, образующие H2S из сульфата в процессе диссимиляционной сульфатредукции. [c.179]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология