Estudo de bactérias com atividade antagonista a bactérias redutoras de sulfato oriundas de amostras de água produzida de poços de petróleo

Abstract

A fase de recuperação secundária do petróleo é caracterizada por processos que objetivam restaurar a pressão interna do reservatório para assim aumentar a produtividade da jazida. Em poços distantes do continente, a água do mar, que contém cerca de 0,3% de sulfato, é comumente injetada para realizar esse processo. Portanto, estes reservatórios ficam sujeitos ao crescimento de bactérias redutoras de sulfato (BRS) que produzem sulfeto causando assim grandes prejuízos a indústria petroquímica. O processo de corrosão causado pela produção de sulfeto é conhecido como souring. Uma das formas de controlar o souring é a adição de biocidas (glutaraldeído e tetrakis(hidroximetil) fosfônio sulfato (THPS), mas estes tem um potencial de gerar um significativo impacto ambiental. Acredita-se que o controle biológico seja menos impactante por se utilizar de agentes microbianos para controlar o crescimento de BRS através de processos como biocompetição. O nitrato tem sido utilizado com a intenção de estimular tal biocompetição, mas, a complexidade das interações ecofisiológicas microbianas dificultam o sucesso dessa prática. O objetivo deste trabalho, portanto, foi o de avaliar os fatores relacionados com o controle de BRS in situ através (i) o uso de nitrato como agente regulador da sulfetogênese e (ii) a produção potencial de inibidores metabólicos pelos organismos desnitrificantes. Para esse trabalho foram isoladas 80 cepas bacterianas de poços de petróleo localizados na Bacia do Recôncavo Baiano, sendo 30 separadas fisiologicamente e caracterizadas em desnitrificantes heterotróficos e/ou autotróficos. Apenas 02 cepas apresentaram capacidade inibitória contra BRS em teste de placas com Desulfovibrio vulgaris. Curvas de crescimento com D. vulgaris mostram que este micro-organismo produz maior biomassa na presença de nitrato. Nessa condição a adição de nitrato diminui significativamente a produção de sulfeto, mas, em contrapartida, aumenta significativamente a biomassa de BRS. Portanto o uso de nitrato é um paliativo momentâneo que futuramente pode agravar de forma considerável o souring por permitir o aumento da biomassa de BRS, capazes de utiliza-lo. Embora exista potencial para exclusão biocompetitiva, pouco ainda se sabe sobre as interações que controlam as atividades dessas cepas in situ (interações de BRS com bactérias redutoras de óxido de nitrogênio (BRON) que sejam capazes de utilizar o nitrato.

Secondary oil recovery strategy aims to restore by secondary means the internal pressure of the rock formation and therefore enhancing oil recovery yields. For rock formations located offshore injection of seawater rich in sulphate (0.3 %) is often used for this purpose. In this way, such oil wells are easily subjected to the activity of sulphate reducing bacteria (SRB) causing the accumulation of sulphide which is the source of corrosion. The corrosive process caused by sulphide is known as “souring”. There have been several attempts for controlling souring such as the addition of biocides in the injected seawater (glutaraldehyde and tetrakis (hydroxymethyl) phosphonium sulfate (THPS)), however, these approaches can generate considerable environmental damage. Biological control is believed to generate less environmental impact for it control BRS growth through less harmful ecological processes such as bioexclusion. Nitrate is being used with such intent because it favours the competing denitrifying bacteria against BRS. However, the eco-physiological complexity characterizing bacterial interactions make the process difficult to achieve in situ. The aim of this study is to assess factors related to the in situ controls of BRS by (i) using nitrate as a regulating mediator and (ii) the effect of denitrifying bacteria inhibitory agents against BRS. For this purpose, 80 distinct bacterial strains were first isolated from oil wells located at the Recôncavo Baiano Basin and 30 strains were physiologically characterized as autotrophic and heterotrophic denitrifying bacteria. Only 2 strains showed to be capable of producing an inhibitory substance to Desulfovibrio vulgaris (BRS). In addition, growth curves characterization showed that D vulgaris is capable of growing using nitrate as electron acceptor. In such a condition, sulphide production decreases, but, on the other hand, it also enhances D. vulgaris biomass abundance. Thus, nitrate showed to work as a palliative and with such increase in BRS biomass, the souring problem may also increase significantly with the exhaustion of nitrate in situ. Although such biomass increase has been observed, it is expected that the denitrifying bacterial isolates found in this work may assist the process of BRS control by means of exclusion and the metabolic in situ use of produced sulphide by autotrophic denitrifiers capable of using nitrate.