• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권6호
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• pp.918-929
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• 2015

Microbial enhanced oil recovery (MEOR) is being used more widely, and the biological contributions involved in MEOR need to be identified and quantified for the improvement of field applications. Owing to the excellent interfacial activity and the wide distribution of producing strains in oil reservoirs, lipopeptides have proved to be an essential part of the complex mechanisms in MEOR. In this study, crude lipopeptides were produced by a strain isolated from an indigenous community in an oil reservoir. It was found that crude lipopeptides can effectively reduce the IFT (interfacial tension) to 10^-1~10^-2 mN/m under high salinity without forming stable emulsions, and the wettability of natural sandstone can be enhanced (Amott index, from 0.36 to 0.48). The results of core flooding experiments indicate that an additional 5.2% of original oil in place can be recovered with a 9.5% reduction of injection pressure. After the shut-in period, the wettability of the core, the reduction of injection pressure, and the oil recovery can be improved to 0.63, 16.2% and 9.6%, respectively. In the microscopic flooding experiments, the crude oil in membrane, cluster, and throat states contribute nearly 90% in total of the additional oil recovery, and the recovery of membranestate oil was significantly enhanced by 93.3% after shut in. Based on the results in macro and pore scale, the IFT reduction and the wettability alteration are considered primary contributors to oil recovery, while the latter was more dominant after one shut-in period.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권10호
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• pp.1230-1237
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• 2009

The selective plugging strategy of Microbial Enhanced Oil Recovery (MEOR) involves the use of microbes that grow and produce exopolymeric substances, which block the high permeability zones of an oil reservoir, thus allowing the water to flow through the low permeability zones leading to increase in oil recovery. Bacillus licheniformis TT33, a hot water spring isolate, is facultatively anaerobic, halotolerant, and thermotolerant. It produces EPS as well as biosurfactant and has a biofilm-forming ability. The viscosity of its cell-free supernatant is $120\;mPa{\cdot}s$ at $28^{\circ}C$. Its purified EPS contained 26% carbohydrate and 3% protein. Its biosurfactant reduced the surface tension of water from 72 to 34 mN/m. This strain gave $27.7{\pm}3.5%$ oil recovery in a sand pack column. Environmental scanning electron microscopy analysis showed bacterial growth and biofilm formation in the sand pack. Biochemical tests and Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis confirmed that the oil recovery obtained in the sand pack column was due to Bacillus licheniformis TT33.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권1호
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• pp.106-117
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• 2013

Microbial enhanced oil recovery (MEOR) is one of the most economical and efficient methods for extending the life of production wells in a declining reservoir. Microbial consortia from Wafra oil wells and Suwaihat production water, Al-Wusta region, Oman were screened. Microbial consortia in brine samples were identified using denaturing gradient gel electrophoresis and 16S rRNA gene sequences. The detected microbial consortia of Wafra oil wells were completely different from microbial consortia of Suwaihat formation water. A total of 33 genera and 58 species were identified in Wafra oil wells and Suwaihat production water. All of the identified microbial genera were first reported in Oman, with Caminicella sporogenes for the first time reported from oil fields. Most of the identified microorganisms were found to be anaerobic, thermophilic, and halophilic, and produced biogases, biosolvants, and biosurfactants as by-products, which may be good candidates for MEOR.

• 한국가스학회지
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• 제16권3호
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• pp.35-41
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• 2012

전 세계적으로 주목받는 탄소 포집 및 저장 기술(CCS)은 현재 많은 연구가 이루어져서 대규모 탄소 포집이 가능한 시점에 있다. 이에 대규모 이산화탄소 포집에 적합한 저장 기술 또한 주목을 받고 있는데, 그 중 하나가 이산화탄소 원유 회수증진 공정($CO_2$-EOR)이다. 이는 이산화탄소의 지중저장은 물론 원유 회수를 증가시키므로, 환경적인 측면과 경제적인 측면을 모두 만족시킬 수 있는 방법이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 다공성 매질인 저류층을 통과하는 원유와 이산화탄소 혼합유체의 흐름을 모델링하고, 모델링을 통해 이산화탄소 저장 및 원유 회수 증진의 효과를 보이고자 하였다. 혼합유체를 모델링하기 위해 Darcy-Muskat의 법칙으로부터 확산성, 점도 변화를 추가 고려하여 저류층 내 압력과 포화도를 계산하였고, 수치 해석적 모델링을 위해서 유한체적법(finite volume method)을 이용하였다. 그 결과, 저류층 내 원유와 물, 이산화탄소를 주입했을 경우 각 주입물질별 시간에 따른 압력과 포화도의 변화를 예측할 수 있었고, 이산화탄소 주입 방법이 물을 주입하는 방법보다 원유 회수 측면에서 더 유리한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권4호
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• pp.1010-1019
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• 2021

유전에 매장된 석유는 1차, 2차, 그리고 3차에 걸쳐 회수된다. 3차 회수로 분류된 공법 중 미생물을 이용한 원유 회수증진법은 크게 in-situ와 ex-situ 공법으로 나눌 수 있다. In-situ 공법은 미생물을 저류층에 직접 투입하여 미생물의 대사활동을 통한 원유의 회수를 유도하는 공법이다. 대사물질 중 바이오 계면활성제는 저류층 잔존 유분의 유동화에 큰 역할을 한다. 한편, ex-situ 공법은 외부에서 미생물의 대사물질을 추출하여 저류층에 투입하여 원유를 회수하는 방법이다. 두 가지 공법 모두 친환경적이지만, 보다 경제적인 in-situ 공법이 선호된다. 미생물을 이용한 원유 회수증진법은 오랜기간 검토되었음에도, 현재까지도 파일럿 규모에서 여전히 평가가 진행 중이다. 본 논문에서는, in-situ 공법에 적용가능한 미생물 중 박테리아의 종 특성과 대사물질에 대해서 살펴보았다.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.59-71
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• 2023

온실가스 감축과 탄소 중립의 실현을 위해서 탄소의 포집, 저장(carbon capture, and storage, CCS) 기술은 매우 중요하다. CCS는 CO₂ 저장을 중점적으로 함으로써, 포획된 CO₂를 지하 저류층 내부에 영구적으로 보관하는 역할을 한다. CO₂--EOR(enhanced oil recovery)은 CCS의 한 형태로, 오일 회수 촉진을 위해 CO₂를 지하 내부로 주입시켜 잔류 오일 회수에 도움을 줄 뿐만 아니라 CO₂가 지하에 저장되어 탄소 중립에도 기여하는 기술이다. 이 CO₂-EOR은 혼화공법과 비혼화공법으로 분류하며 혼화공법의 대표적인 방식인 CO₂-WAG(water alternating gas)는 물과 CO₂를 저류층 내부에 교대로 주입하여 오일을 생산하고 CO₂를 저장하는 공법이다. WAG 방식은 주입 유체의 돌파를 조절할 수 있어 오일 회수에 유리한 특징을 보이며, 흡입과 배출 과정 중에 상대투과도의 이력현상을 유도해 CO₂의 잔류 격리량을 확대할 수 있다. 본 연구에서는 CO₂-EOR 과정에서의 석유회수증진 효과와 CO₂가 지중에 저장되는 메커니즘을 설명하였으며, CCS와 연계한 CO₂-EOR 적용 사례를 소개하였다.

• Geosystem Engineering
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• 제21권6호
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• pp.335-343
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• 2018

Alkali-surfactant polymer flooding has become an important technique to improve oil recovery following the development of oil fields while the function of emulsification in enhanced oil recovery is rarely considered in the existing mathematical model for numerical simulation. In this paper, the mechanism of improving the recovery of the emulsification was analyzed in ASP flooding, and a relatively perfect mathematical model with deep filtration-theory was established, in which oil-water volume equation, saturation equation, viscosity equation, and permeability reduction equation are included. The new model is used to simulate the actual block of an oil field; the simulated results of the new model and an old model without considering the emulsification are compared with the actual well history. It is found that new model which is easy to be realized in numerical simulation has a high precision fitting, and the effect of adding oil and decreasing water is obvious. The sensitivity of emulsification was analyzed, and the results show that the water reducing funnel becomes wider and the rate of water cut decreases rapidly with the increase of emulsifying capacity, and then the rate of recovery slows down. The effect of increasing oil and decreasing water is better, and the degree of recovery increases. The emulsification of the ASP flooding is maintained at a moderate level, which corresponds to ${\Phi}=0.2$ in the new model, and the emulsification is applied to realize the general mathematical quantitative description, so as to better guide the oilfield development.

• 한국자원공학회지
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• 제55권6호
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• pp.660-669
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• 2018

석유회수증진법은 저류층 내의 잔존 석유의 회수율을 높이는 기술로 그 종류가 다양하다. 이 중 화학적 공법에 사용되는 폴리머, 계면활성제는 온도, 염도 등에 영향을 받으므로 적용할 수 있는 저류층이나 생산조건에 제약이 있다. 이 연구에서는 최근 연구 자료를 기반으로 화학적 공법의 문제해결과 효율 향상을 위한 기술 개발에 대해 분석하였다. 고온 및 고염 조건에서 분해가 쉽게 발생하는 기존의 폴리머를 개선하기 위해 새로운 폴리머 및 주입법 기술이 개발되었고 석유회수증진이 비전통저류층으로 활용 범위를 확대함에 따라 셰일과 탄산염암 저류층에 적용 가능한 계면활성제 개발이 이루어지고 있다. 하지만 이러한 화학물질은 비용이 높아 아직까지 현장에서는 널리 활용되어지지 않고 있으며 추가적인 연구를 통해 비용을 절감할 수 있다면 석유회수증진을 위해 효과적으로 적용될 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권3호
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• pp.390-396
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• 2013

Biosurfactants have versatile properties and potential industrial applications. A new producer, B. subtilis TU2, was isolated from the underground oil-extraction wastewater of Shengli Oilfield, China. Preliminary flask culture showed that the titer of biosurfactant obtained from the broth of TU2 was ~1.5 g/l at 48 h (718 mg/l after purification), with a reduced surface tension of 32.5 mN/m. The critical micelle concentration was measured as 50 mg/l and the surface tension maintained stability in solution with 50 g/l NaCl and 16 g/l $CaCl_2$ after 5 days of incubation at $70^{\circ}C$. FT-IR spectra exhibited the structure information of both glycolipid and lipopeptide. MALDI-TOF-MS analyses confirmed that the biosurfactant produced by B. subtilis TU2 was a blend of glycolipid and lipopeptide, including rhamnolipid, surfactin, and fengycin. The blended biosurfactant showed 86% of oil-washing efficiency and fine emulsification activity on crude oil, suggesting its potential application in enhanced oil recovery.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권5호
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• pp.457-464
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• 2010

사고로 해양에 유입된 기름을 제거하는 대표적인 방법은 기계적 회수, 화학적인 처리, 수면소각, 미생물에 의한 분해 등이 있으나, 2차오염의 가능성을 방지할 수 있는 기계적인 회수법이 최상으로 생각된다. 기계적 유회수 형태는 벨트, 디스크, Weir, Vortex, 흡입, 드럼, 브러쉬 방식 등이 있다. 저자는 합목적적인 방법으로 회수능력을 개선할 수 있는 실험을 위한 잠수공 모델을 만들었다. 본 스키머의 원리는 외부 액체(물과 기름)를 스키머에 유입시키면, 비중 차에 의해 기름은 뜨고 물은 가라앉는 것이다. 본 스키머는 탱크 바닥의 잠수공으로 물은 빠져나가 스키머 내에 물은 최소로 남고 기름은 모아 회수하는 위어타입의 혁신적인 것이다. 유회수량과 유회수율을 결과로 보였다. 유회수율은 1차 집유탱크의 기름층이 두꺼워지면 증가한다.