Avaliação do potencial de clones metagenômicos produtores de biossurfactantes para recuperação avançada de petróleo por ensaios em Sand Pack

Resumo

Em geral, os métodos tradicionais de recuperação do petróleo envolvem duas etapas: a recuperação primária, que é o resultado da pressão natural da terra sobre a formação petrolífera, e a recuperação secundária, que envolve a estimulação de poços de petróleo pela injeção de fluidos, o que contribui para melhorar o fluxo de petróleo e gás à cabeça do poço (Sen, 2008). No entanto, mesmo com a aplicação da recuperação secundária estima-se que dois terços do óleo residual permaneçam retidos no reservatório. No intuito de minimizar as perdas econômicas, outras medidas vêm sendo adotadas para este fim, como a recuperação terciária, a qual inclui o uso de métodos químicos, tais como injeção de polímeros, surfactantes e fluidos alcalinos, e até mesmo recursos térmicos, como injeção de vapor ou combustão in situ (Brown, 2010).As tecnologias atuais disponíveis permitem a recuperação de um valor máximo entre 40 a 45% do óleo originalmente presente no reservatório (Oil Original in Place - OOIP). A recuperação avançada do petróleo, conhecida como recuperação microbiana melhorada do petróleo (Microbial Enhanced Oil Recovery - MEOR), envolve a utilização de micro-organismos capazes de sintetizar moléculas de interesse para a indústria petrolífera, como biossurfactantes, biopolímeros, ácidos, substâncias solventes, gases e enzimas, com o intuito de aumentar a recuperação do petróleo a partir de reservatórios esgotados e marginais, estendendo assim a vida dos poços de petróleo (Sen, 2008). A porcentagem de recuperação do petróleo pelos métodos primários e secundários varia entre 12 - 35%. A recuperação terciária permite que aproximadamente 11% a mais de óleo residual do reservatório sejam recuperados (Khire, 2010). Isto revela a existência de uma enorme oportunidade para aperfeiçoar a recuperação do petróleo bruto (Xu e Lu, 2011). Um passo nessa exploração envolve o aumento da mobilidade do petróleo. Biossurfactantes são moléculas anfifílicas que contêm em sua composição grupos hidrofóbicos e hidrofílicos, os quais reduzem a tensão superficial e interfacial entre compostos apolares gerando micro-emulsões (Volk & Hendry, 2010). Estes compostos são produzidos por diferentes micro-organismos, sendo, portanto, muito versáteis (Ron & Rosenberg, 2001). Tais propriedades os tornam bons candidatos para a recuperação avançada de petróleo, além de apresentarem algumas vantagens em relação aos surfactantes químicos, como menor toxicidade, maior degradabilidade no meio ambiente e maior estabilidade a condições extremas de temperatura, salinidade, pressão e variação de pH (McInerney et al., 2005). Apesar dos biossurfactantes apresentarem alto potencial para substituir os surfactantes químicos, existem fatores que limitam a aplicação in situ de micro-organismos em MEOR. Um deles tem sido a dificuldade de obter cepas microbianas que possam sobreviver nas condições do reservatório, como pH, temperatura, pressão e salinidade extremos (Sen, 2008). Deste modo, a exploração do potencial dos micro-organismos provenientes de reservatórios de petróleo pode representar uma boa alternativa para a prospecção de biossurfactantes para serem aplicados em MEOR, já que os mesmos estão adaptados às condições intrínsecas daquele ambiente. Outro obstáculo é o fato de que a quantidade e qualidade dos biossurfactantes não são apenas influenciadas pelas espécies produtoras, mas também por condições ambientais e suprimento de nutrientes in situ (Banat, 1995). Os reservatórios de petróleo são exemplos de biorreatores de difícil observação e manipulação. Por esta razão, alguns pesquisadores têm dado relevância à aplicação de biossurfactantes em reservatórios de petróleo produzidos ex situ. Essa abordagem é ainda mais promissora, uma vez que é possível a utilização de micro-organismos geneticamente modificados sem que ocorra a liberação no meio ambiente (Volk & Hendry, 2010).