Microbial communities in freshwater used for hydraulic fracturing are unable to withstand the high temperatures and pressures characteristic of fractured shales
Microbial communities in freshwater used for hydraulic fracturing are unable to withstand the high temperatures and pressures characteristic of fractured shales
复制标题
用于水力压裂的淡水中的微生物群落无法承受裂隙页岩的高温和高压特征
DOI：
10.1099/acmi.0.000515.v1
复制
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Nixon S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nixon S
天然气是通过水力压裂法从页岩地层中回收的，这是一种已知的在深层地下创造微生物生态系统的过程。出现在压裂页岩中的微生物群落包括已知降解压裂液添加剂并导致油井基础设施腐蚀的生物。为了限制这些负面的微生物过程，必须限制负责微生物的来源。以前的研究已经确定了一些潜在的来源，包括压裂液和钻井泥浆，但这些来源仍然在很大程度上未经测试。在这里，我们采用高压实验方法来评估由淡水储层水制成的合成压裂液中的微生物群落是否能够承受水力压裂的温度和压力条件以及压裂页岩环境。通过细胞计数、DNA提取和培养，我们发现该群落可以单独承受高压或高温，但两者的结合是致命的。这些结果表明，最初的淡水基压裂液是一个不太可能的微生物在压裂页岩的来源。这些研究结果表明，潜在的问题谱系，如已发现占主导地位的裂缝页岩微生物群落的产硫菌株Halanaerobium，可能来自井下环境的其他输入源，如钻井泥浆。
Natural gas is recovered from shale formations by hydraulic fracturing, a process known to create microbial ecosystems in the deep subsurface. Microbial communities that emerge in fractured shales include organisms known to degrade fracturing fluid additives and contribute to corrosion of well infrastructure. In order to limit these negative microbial processes, it is essential to constrain the source of the responsible micro-organisms. Previous studies have identified a number of potential sources, including fracturing fluids and drilling muds, yet these sources remain largely untested. Here, we apply high-pressure experimental approaches to assess whether the microbial community in synthetic fracturing fluid made from freshwater reservoir water can withstand the temperature and pressure conditions of hydraulic fracturing and the fractured shale environment. Using cell enumerations, DNA extraction and culturing, we show that the community can withstand high pressure or high temperature alone, but the combination of both is fatal. These results suggest that initial freshwater-based fracturing fluids are an unlikely source of micro-organisms in fractured shales. These findings indicate that potentially problematic lineages, such as sulfidogenic strains ofHalanaerobiumthat have been found to dominate fractured shale microbial communities, likely derive from other input sources into the downwell environment, such as drilling muds.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1038/ismej.2012.8
发表时间：
2012-08
期刊：
The ISME journal
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
增塑聚氯乙烯燃料中的添加剂在高 pH 值下微生物硝酸盐还原：对核废物处置的影响
影响因子：
4.6
作者：
S. Nixon;B. V. van Dongen;C. Boothman;J. Small;J. Lloyd
通讯作者：
J. Lloyd
影响因子：
3.9
作者：
通讯作者：
--
在巴尼特页岩气井压裂液中使用杀菌剂来控制细菌相关问题
DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
--
作者：
K. S. Johnson;K. French;J. Fichter;R. Oden
通讯作者：
R. Oden
霍恩河流域裂缝性页岩气井中的细菌存活
DOI：
--
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. L. Moore;C. Cripps
通讯作者：
C. Cripps