Optimization of low concentration Bacillus subtilis biosurfactant towards microbial enhanced oil recovery.

Author
Souayeh, Maissa Sassi.
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2014
Language
English
Subject
English abstract
This study investigates the ability of lipopeptide biosurfactant produced from Bacillus subtilis strain isolated from oil contaminated Omani oil field soil samples to recover the residual oil at reduced concentration. The biosurfactant reduced the interfacial tension to 1.8 mN/m and also altered the wettability to more neutral wettability. The biosurfactant is stable over wide range of pH and temperatures. The minimum biosurfactant concentration required to make the process economically feasible was determined by performing core-flood experiments at various critical micelle dilutions using 200-300 md Berea sandstone cores with porosity of 22%. The fluids used in the work are 32o API crude oil, and brine with 7-9% salinity collected from the field of interest. Experiments were conducted at the reservoir temperature, 60°C. It was found that biosurfactant can maintain an extra recovery of 14% of residual oil after water flooding even after 20 times dilution. These results revealed that the biosurfactant is still effective even at concentration as low as the CMC value (0.1 g/L). Furthermore, the performance of 20 times diluted biosurfactant was improved by mixing it with commercial chemical surfactant to the ratios of 50%biosurfactant:50%chemical surfactant and 25%biosurfactant: 75%chemical surfactant, and, resulted in extra recovery of 28% and 27% of residual oil after water flooding respectively. Salinity studies show that this biosurfactant maintained a relatively low interfacial tension values over wide range of salinities. Biosurfactant maintained extra recovery of about 20% till a salinity of 20%. When the salinity was increased to 10%, the biosurfactant was still successful in reducing the water flooding residual oil saturation by 12% even when diluted by 10 times. Economical evaluation showed that using this biosurfactant at low concentration would produce appreciable amount of trapped oil with minimum cost.
Member of
Theses and Dissertations
Resource URL
https://hdl.handle.net/20.500.12408/629
Arabic abstract
تبحث هذه الدراسة قدرة مواد صابونية حيوية دهنية منتجة من بكتريا من سلالة عصوية رقيقة معزولة من عينات نفط مستخرجة من التربة الملوثة لأحد حقول النفط العمانية لتعزيز عمليات استخراج النفط. تعمل هذه المواد الصابونية الحيوية على تخفيض التوتر السطحي (IFT) إلى ۱٫۸ mN / m ، وكذلك تغيير خاصية الالتصاق السوائل على الصخور والأسطح ل أكثر حیادا . وهذه المواد الصابونية الحيوية مستقرة على نطاق واسع من درجات الحموضة و درجات الحرارة. تم تحديد التركيز الأدنى المطلوب لهذه المواد الصابونية الحيوية لجعل عملية استخراج النفط اقتصادية عن طريق إجراء تجارب core flooding باستعمال محاليل من المواد الصابونية الحيوية بتراكيز مختلفة باستخدام (۲۰۰-۳۰۰ Berea Sandstone ( md تتمتع بمسامية مقدارها ۲۲ ٪. السوائل المستخدمة في العمل هي النفط الخام (۳۲ API المستخرج من الحقل، و مياه مستخرجة من الحقل ذات ملوحة تتراوح بين 7-9 ٪. وأجريت التجارب في درجة حرارة C60 وهي نفس درجة حرارة مكمن النفط من الحقل العماني المختار لهذا العمل . تبين أن المواد الصابونية الحيوية يمكنها الحفاظ على زيادة في الإنتاج تساوي تقريبا 14٪ من النفط المتبقي بعد عمليات انتاج النفط باستخدام المياه حتى بعد ۲۰ مرة من التخفيف. كشفت هذه النتائج أن المواد الصابونية الحيوية لا تزال فعالة حتى في تركيزات منخفضة مثل قيمة CMC (۰٫۱ ا/g ). وعلاوة على ذلك ، تم تحسين أداء المواد الصابونية الحيوية المخفف ۲۰ مرة عن طريق خلطها مع مواد صابونية كيميائية تجارية ل نسب ۵۰٪ مواد صابونية حيوية :
٪۵۰ مواد صابونية كيميائية تجارية و ۲۰٪ مواد صابونية حيوية :75 ٪ مواد صابونية كيميائية تجارية ، و أسفرت عن استخراج ۲۸٪ إضافية من و ۲۷ ٪ من النفط المتبقي بعد عمليات انتاج النفط باستخدام المياه ، على التوالي. وتبين الدراسات المقامة على تأثير الملوحة على المواد الصابونية الحيوية أنها تستطيع الحفاظ على قيم منخفضة نسبيا للتوتر السطحي على مجموعة واسعة من الملوحة . المواد الصابونية وجدت فعالة في الحفاظ على انتاجية تساوي ۲۰% حتى بعد زيادة نسبة الملوحة إلى ۲۰%. عندما تمت زيادة الملوحة إلى ۱۰٪ ، المواد الصابونية الحيوية كانت فعالة في زيادة إنتاج النفط بنسبة ۱۲ ٪ من النفط المتبقي بعد عمليات انتاج النفط باستخدام المياه حتی بعد تخفيفه ۱۰ مرات. أظهر التقييم الاقتصادي أن استخدام هذه المواد الصابونية الحيوية في تركيز منخفض من شأنها أن تنتج كمية ملحوظة من النفط بأقل تكلفة.
Category
Theses and Dissertations