Способ стимулирования микробного производства метана в нефтеносной подземной формации

СПОСОБ СТИМУЛИРОВАНИЯ МИКРОБНОГО ПРОИЗВОДСТВА МЕТАНА В НЕФТЕНОСНОЙ ПОДЗЕМНОЙ ФОРМАЦИИ Лартер Стивен Ричард (CA), Хед Иан Маккатчен, Джоунс Дэвид Мартин В изобретении представлен процесс стимулирования микробного производства метана в нефтеносной подземной формации, состоящий из: (а) анализа одного или нескольких компонентов формации для определения характеристик среды формации; (b) обнаружения присутствия микробного консорциума, содержащего по меньшей мере один вид метанпродуцирующих микроорганизмов в пределах формации; (c) оценки, являются ли микроорганизмы формации активными в настоящее время; (d) определения, содержит ли данный микробный консорциум один или несколько видов метантрофических микроорганизмов; (e) определения характеристик одного или нескольких видов микроорганизмов консорциума по меньшей мере одного из членов консорциума, являющихся метанпродуцирующими микроорганизмами, и сравнения членов консорциума по меньшей мере с одним известным видом микроорганизмов, имеющим одну или несколько известных физиологических и экологических характеристик; (f) определения характеристик одного или нескольких видов метантрофических микроорганизмов консорциума(если присутствуют) и сравнения членов консорциума по меньшей мере с одним видом известных микроорганизмов, имеющим одну или несколько известных физиологических или экологических характеристик; (g) использования информации, полученной на стадиях (а)-(е), для определения экологической среды, которая способствует in situ микробному разложению нефтепродуктов и микробному образованию метана с помощью по меньшей мере одного вида метанпродуцирующих микроорганизмов консорциума; (h) использования информации, полученной на стадиях (а)(f), если присутствуют метантрофические микроорганизмы, для определения экологической среды, подавляющей in situ микробное разложение метана по меньше мере одним видом метантрофических микроорганизмов консорциума; и (i) изменения среды формации, основанного на определениях, сделанных на стадиях (g) и (h), если присутствуют метантрофические микроорганизмы, для стимулирования микробного превращения нефтепродуктов в метан при минимизации разложения метана за счет побочных процессов.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ЮНИВРСИТИ ОФ НЬЮКАСЛ АПОУН ТАЙНЕ (GB); НОРШК ГИДРО АСА (NO) 017371 Настоящее изобретение относится к процессам превращения нефтепродуктов и других ископаемых топлив в метан в подземной формации с существенной с экономической точки зрения скоростью при использовании микробного воздействия и извлечения метана. Предпосылки изобретения Термин "нефтепродукт" означает сырую нефть, в том числе тяжелые и остаточные фракции нефти в любом нефтеносном коллекторе, битум в битуминозном песке, природный газ, газовый конденсат и любой углеводород, содержащий флюид, извлекаемый через буровые скважины, или вещества, содержащие твердые и жидкие углеводороды, извлекаемые при разработке коллекторов любого типа, содержащих битуминозные пески или битум. Когда нефть присутствует в пористых и проницаемых подземных горных породах, таких как песчаник, карбонат, кремнистый сланец, глинистый сланец или раздробленная порода любого типа, ее обычно можно разрабатывать путем вскрытия нефтеносных формаций и установления градиентов давления с целью выталкивания нефти через нефтяной коллектор вверх в буровой скважине. Этот процесс известен как первичная добыча. В тех случаях, когда градиенты давления недостаточны для производства нефти с желаемой скоростью, обычно используют усовершенствованный способ добычи для извлечения дополнительных количеств нефти. Этот процесс известен как вторичная добыча. Существует несколько способов вторичной добычи, в том числе путем нагнетания газа и нагнетания воды. Выбор конкретного способа вторичной добычи зависит от особенностей залежи нефтепродуктов. Нагнетание воды, или заводнение, является наиболее распространенным способом вторичной добычи. При заводнении вода под давлением закачивается в нефтеносную формацию, при этом нефть и/или газ добывают из прилегающих нефтяных эксплуатационных скважин. Сначала из эксплуатационной скважины извлекают нефтепродукты, затем нефтепродукты и воду. Однако, даже после вторичной добычи, существенная часть нефтепродуктов остается в формации,обычно свыше 50%, а в некоторых случаях - свыше 75% от первоначального количество нефти в месторождении. Самой высокой долей неизвлекаемого нефтепродукта характеризуются обычно тяжелые нефти, гудрон и нефтепродукты в сложных по составу нефтеносных формациях. Во многих нефтяных месторождениях после заводнения, осуществленного стандартными способами, может оставаться очень большая часть нефти (40% или много больше). Большая часть этой оставшейся нефти удерживается за счет капиллярных сил или адсорбции на поверхности минералов и представляет собой остаточную нефтенасыщенность. Дополнительное количество нефти удерживается в пределах формации залежи в виде целиков нефти, не добытой способами первичной и вторичной добычи. Эту остающуюся остаточную нефть можно извлечь, используя усовершенствованные способы добычи. В одном усовершенствованном способе добычи используют микроорганизмы (или местные или внесенные) для вытеснения удержанной или адсорбированной нефти из породы. Цель этого способа, известного как добыча нефти с использованием микробов (Microbially Enhanced Oil Recovery, MEOR), заключается в том, чтобы увеличить нефтедобычу первоначальных нефтепродуктов в подземной формации. В процессах MEOR обычно используют микроорганизмы для того, чтобы:(1) изменить проницаемость подземной формации путем блокирования горловин пор в залежи для отвода потока закаченной воды в области, все еще насыщенные нефтью;(2) генерировать биоповерхностно-активные вещества, которые уменьшают межфазное натяжение нефтепродукт/вода и опосредованно изменяют смачиваемость высвобождающейся нефти;(3) генерировать полимеры, которые содействуют увеличению подвижности нефтепродуктов в коллекторе;(4) генерировать кислоты с низкомолекулярным весом, которые вызывают растворение породы и увеличивают проницаемость; и(5) генерировать газы (преимущественно СО 2), которые увеличивают формационное давление и уменьшают вязкость нефти при растворении в ней. Для достижения различных целей, связанных с микробной активностью в подземных формациях,было предложено множество микроорганизмов. Большинство способов MEOR включают закачивание и создание экзогенной микробной популяции в нефтеносной формации. Популяцию обеспечивают субстратами для роста и минеральными питательными веществами в виде добавок к воде, используемой для заводнения при вторичной добычи нефти. Рост экзогенных микроорганизмов часто ограничен условиями, которые превалируют в формации. Физические ограничения, такие как малые и изменяющиеся диаметры горловины пор в формации в сочетании с высокими температурами, минерализациями и давлениями флюидов в формации и низкими концентрациями кислорода в формационных водах, строго ограничивают виды микроорганизмов, которые можно ввести и культивировать в формации. Биологические ограничения, такие как конкуренция с присутствующими в коллекторе местными микробами, неблагоприятная по своей природе среда подземных коллекторов и нагрузка изменяющейся среды от поверхности к коллектору, также ограничивают жизнеспособность экзогенно внесенных микроорганизмов. Для решения этих проблем при использовании способов MEOR были предложены местные микроорганизмы,-1 017371 главным образом анаэробные организмы. Как правило, микроорганизмы присутствуют в нефтяных коллекторах с температурой ниже примерно 80C (Bernhard и Connan, 1992; Magot et al., 2000; Orphan et al., 2000; Wilhelms et al., 2001). Биоразложение нефтепродуктов, как сырой нефти, так и природного газа, в нижних горизонтах является распространенным процессом (Connan, 1984; James, 1984; Horstad и Larter, 1997; Wenger et al., 2001; Head etal., 2003 и ссылки в них). При подходящих условиях и достаточном времени местные бактерии и архебактерии в нижних горизонтах могут на протяжении длительного геологического периода конвертировать нефтепродукты или другое ископаемое топливо, например угли, в метан (Scott et al., 1994; Head etal., 2003; Rling et al., 2003 и ссылки в них). Метаногенез, исключительно анаэробный процесс, обычно связан с биоразложившимися нефтяными коллекторами. Метан, содержащий более легкий изотоп углерода, часто находят в смеси с термогенным метаном (Scott et al., 1994; Larter et al., 1999; Sweeney и Taylor, 1999; Pallasser, 2000; Masterson et al., 2001; Boreham et al., 2001; Dessort et al., 2003), при этом метанпродуцирующие бактерии являются обычными местными членами микрофлоры нефтяных коллекторов(Mueller и Nielsen, 1996; Nilsen and Torsvik, 1996; Nazina et al. 1995 a, b; Ng et al., 1989). Описанные метанпродуцирующие бактерии являются бактериями, которые восстанавливают диоксид углерода до метана, хотя имеются немногочисленные сообщения об ацетокластических метанпродуцирующих бактериях из нефтяных коллекторов (Obraztsova, 1987). Эксперименты с радиоактивными метками указывают,что восстановление диоксида углерода до метана является более распространенным, чем ацетокластический метаногенез (Mueller и Nielsen, 1996; Rozanova et al., 1995) и высокое давление в нефтяных коллекторах благоприятствует объемным восстановительным реакциям, таким как метаногенез при восстановлении диоксида углерода (Head et al., 2003). При большинстве геологических условий процесс превращения протекает медленно, и, как было показано, природное биоразложение нефти в коллекторе обычно занимает много миллионов лет (Larter et al., 2003). Кроме того, было показано, что разложение в природе часто является анаэробным процессом, и метан часто представляет собой природный конечный продукт разложения нефти (Larter et al., 1999; Head et al., 2003), при этом существенная часть метана образуется при восстановлении диоксида углерода при использовании вторичных источников водорода (Rling etal., 2003). Недавние разработки в микробиологии также показали существование микробного консорциума, который, вероятно, может непосредственно превращать углеводороды в метан в условиях, сходных с условиями в нефтяных коллекторах (Zengler et al., 1999; Anderson и Lovely, 2000). Константы кинетической скорости первого порядка биоразложения углеводородов и неуглеводородов в нефтяных коллекторах в природных условиях, как было показано, составляют порядка от 10-6 до 10-7/ год (Larter et al., 2003; Head et al., 2003), приблизительно в 10000-100000 раз меньше, чем скорости анаэробного разложения углеводородов неглубоко под землей, например в кавернах или в неглубоких водоносных формациях. Для промышленной добычи существенных количеств нефти в виде метана в реалистичной временной шкале от нескольких месяцев до нескольких лет с использованием микробных технологий, как показали авторы настоящего изобретения, разложение больших частей нефтяного слоя должна быть ускорено до приповерхностных скоростей метаногенеза. На фиг. 1 показаны результаты компьютерного моделирования биоразложения нефти на всем протяжении 26 м нефтяного столба, в котором происходит метаногенез со скоростями, типичными для среды неглубоких каверн. 20% остающейся в коллекторе нефти извлекают через приблизительно 10 лет. Так, для того чтобы добыть промышленные количества метана путем микробного разложения нефтепродуктов в коллекторах при анаэробных условиях, необходимы технологии ускорения скоростей образования метана и должна быть определена степень увеличения, необходимого для достижения промышленных скоростей производства. В патенте US6543535 описан в общих чертах процесс стимулирования микробной активности в нефтеносных подземных коллекторных формациях, включающий:(a) анализ одного или нескольких компонентов формации для определения характеристик среды формации;(b) выявление присутствия в пределах формации микробного консорциума;(c) определение характеристик одного или нескольких видов микроорганизмов по меньшей мере одного из членов консорциума, являющегося по меньшей мере одним видом метанпродуцирующих микроорганизмов, и сравнение членов консорциума по меньшей мере с одним известным видом микроорганизмов, имеющим один или несколько известных физиологических или экологических характеристик;(d) использование информации, полученной на стадиях (а) и (с), для определения среды, способствующей in situ микробному разложению нефтепродуктов и микробному образованию метана с помощью по меньшей мере одного вида метанпродуцирующих микроорганизмов консорциума; и(e) изменение среды формации, основанной на определениях, полученных на стадии (d) для стимулирования микробного превращения нефтепродуктов в метан. Краткое описание изобретения Авторы настоящего изобретения установили дополнительные ключевые стадии к изобретению,описанному в патенте US6543535, направленные на идентификацию коллекторов, в которых возможно стимулирование производства метана, способов стимулирования производства метана, на конкретные-2 017371 действия, необходимые для предотвращения разложения метана обычными микроорганизмами, присутствующими в коллекторе, способы распознавания метанокисляющих архебактерий от родственных метанпродуцирующих организмов, а также на усовершенствование некоторых из стадий, описанных в патенте US6543535, и описание новых стадий, необходимых для эффективного производства метана. Соответственно настоящее изобретение обеспечивает процесс стимулирования микробного производства метана в нефтеносной подземной формации, включающий:(a) анализ одного или нескольких компонентов формации для определения характеристик среды формации;(b) выявление присутствия в пределах формации микробного консорциума, содержащего по меньшей мере один вид метанпродуцирующих микроорганизмов;(c) оценку, являются ли в настоящее время формационные микроорганизмы активными;(d) определение, содержит ли микробный консорциум один или несколько видов метантрофических микроорганизмов;(e) определение характеристик одного или нескольких видов микроорганизмов консорциума, по меньшей мере одного из членов консорциума, являющихся метанпродуцирующими микроорганизмами,и сравнение членов консорциума по меньшей мере с одним известным видом микроорганизмов, имеющим одну или несколько известных физиологических и экологических характеристик;(f) определение характеристик одного или нескольких видов метантрофических микроорганизмов консорциума (если присутствуют) и сравнение по меньшей мере с одним или несколькими известными микроорганизмами, имеющими одну или несколько известных физиологических или экологических характеристик;(g) использование информации, полученной на стадиях (а)-(е) для определения экологической среды, способствующей in situ микробному разложению нефтепродуктов и микробному образованию метана с помощью по меньшей мере одного вида метанпродуцирующих микроорганизмов консорциума;(h) использование информации, полученной на стадиях (а)-(f), в случае присутствия метантрофических микроорганизмов, для определения экологической среды, которая подавляет in situ микробное разложение метана с помощью по меньшей мере одного вида метантрофических микроорганизмов консорциума; и(i) изменение среды формации, основанное на определениях, сделанных на стадии (g) и (h), в случае присутствия метантрофических микроорганизмов, с целью стимулирования микробного превращения нефтепродуктов в метан при минимизации разложения метана вследствие неблагоприятных процессов. Предпочтительно, чтобы способ включал, как часть стадии (b), стадию обнаружения присутствия анаэробных нефтеразлагающих бактерий. Этот способ включает стадии установления, способны ли нефтяные слои к активному разложению местными организмами или введенными организмами, присутствуют ли метантрофические микроорганизмы, которые разлагают метан, произведенный метанпродуцирующими микроорганизмами, и, если они присутствуют, изменение среды формации с целью снижения их активности. Процесс, предлагаемый в настоящем изобретении, стимулирует и поддерживает активность смеси различных микроорганизмов в нефтеносной подземной формации для превращения нефтепродуктов в метан, который затем можно добыть. Этот процесс также снижает активность метантрофических организмов, которые могут присутствовать в формации, что позволяет избежать разложения произведенного метана и процессов, отличных от метаногенеза, которые могут выступать в качестве альтернативных акцепторов электронов и, таким образом, препятствовать производству метана. Не желая быть связанным теорией, полагают, что смесь микроорганизмов конвертирует нефтепродукты в метан путем следующих многократных действий. 1. Микробные консорциумы разлагают различные соединения, входящие в состав нефтепродуктов(например, насыщенные и/или ароматические углеводороды, асфальтеновые и азот-сера-кислородсодержащие органические соединения) на различные соединения, которые могут включать амины, спирты, органические кислоты и газы. 2. Метанпродуцирующие бактерии конвертируют различные соединения с низкой молекулярной массой, которые могут включать амины, спирты, органические кислоты и газы, в метан, CO2 и воду. Авторы настоящего изобретения установили третью группу микроорганизмов в нефтяных коллекторах, метантрофические архебактерии, которые конвертируют метан в CO2 и воду. Микроорганизмы, присутствующие в природе в подземной формации, обычно составляют многочисленные смешанные консорциумы микроорганизмов, которые часто зависят друг от друга. Например,при деградации нефтепродуктов синтрофические микроорганизмы, производящие органические кислоты и водород, получают энергию от разложения нефтепродуктов, если побочные продукты их метаболизма(такие как органические кислоты, ацетат и Н 2) непрерывно удаляют и поддерживают их концентрации на низком уровне. Метанпродуцирующие организмы совершают часть этой функции по удалению побочных продуктов путем превращения по меньшей мере части некоторых из них (например, ацетата, CO2 и Н 2) в метан. Метантрофические архебактерии, которые обычно существуют в сообществе с бактериями,способными утилизировать промежуточные продукты анаэробного окисления метана, способны разру-3 017371 шить любые количества произведенного метана. Это может происходить или вблизи места образования метана или на некотором расстоянии от него. Информация о распределении, избыточном количестве и активности таких метантрофических архебактерий является важной для прогнозирования чистого выхода и скорости производства метана как результата воздействий микроорганизмов, стимулирующих метаногенез. В этом описании одного варианта реализации изобретения основное внимание уделено превращению нефтепродуктов в метан в обычной нефтеносной формации. Однако процесс, предлагаемый в настоящем изобретении, можно применять к любой нефтеносной формации, в котором возможна модификация условий с целью стимулирования роста по меньшей мере одного вида микроорганизмов, разлагающих нефть, и по меньшей мере одного вида микроорганизмов, способных конвертировать продукты деградации в метан. Процесс, предлагаемый в настоящем изобретении, можно использовать для стимулирования микробной активности в месторождениях нефтеносного сланца, заново разрабатываемых и законсервированных угольных формациях, гудронных песках и других месторождениях ископаемого топлива для трансформации нефтепродуктов, содержащихся там, в метан. Используемый в этом описании термин "ископаемое топливо" применяют в широком смысле, включающем твердые углеродосодержащие отложения, такие как кероген, торф, лигнит и уголь; жидкие углеродосодержащие отложения,такие как нефть, газообразные смеси углеводородов, содержащие компоненты иные, чем один метан; и сильно вязкие нефтяные отложения, такие как битум и гудрон. Данный процесс, предложенный в настоящем изобретении, также можно использовать для мелиоративных проектов, где почвы и водоносные формации, загрязненные нефтепродуктами, могут быть обработаны для увеличения микробного превращения нефтепродуктов в извлекаемый метан. В этом описании местные микроорганизмы, которые трансформируют нефтепродукты в метан,идентифицированы и затем стимулированы, тогда как местные организмы, которые разлагают метан или конкурируют с метанпродуцирующими бактериями за доноры электронов, идентифицированы и затем подавлены. Подразумевают, что термин "микроорганизмы" включает бактерии и архебактерии, их ферменты и другие продукты, а также соответствующие эукариоты. Необходимо иметь в виду, что бактерии и архебактерии в целом представляют микроорганизмы, которые могут разлагать нефтепродукты и/или конвертировать образующиеся продукты в метан в бескислородных условиях. Краткое описание чертежей На фиг. 1 показаны результаты компьютерного моделирования степени биоразложения и производства метана на всем протяжении нефтяного столба; на фиг. 2 - процессы, участвующие в производстве метана из нефтепродуктов; на фиг. 3 - идеальная конфигурация нефтяного и газового месторождения для добычи как остаточной нефти, так и извлекаемой нефти в виде метана; и на фиг. 4 - схематическое изображение одного примера настоящего изобретения. Анализ флюида/породы. Химия и микробиология. При применении на практике процесса, предложенного в настоящем изобретении, первая стадия состоит в анализе одной или нескольких проб флюидов (вод, нефтей и газов) и пород в нефтеносной формации, в котором необходимо стимулировать микробную активность. Хотя для практического применения настоящего изобретения достаточно одной пробы, возможно взятие множества проб. Отбор проб. Пробы можно получить с помощью несложных процедур отбора проб, известных специалистам в данной области. Обычно пробы флюидов (жидкости или газа) извлекают из формации через перфорационные отверстия в обсадных трубах или из скважины с открытым устьем. Флюиды можно отобрать из скважины, используя формационный тестер на флюиды, спускаемый на кабеле в формацию, или прибор для отбора проб флюидов, или в надводном устье скважины при подземном испытании, например испытаниях при помощи бурильной колонны, пробных испытаниях или в обычном производстве. Как пробы формационной воды, так и нефтепродуктов (нефти и газа) используются при оценке среды формации. Образцы породы можно извлечь из буровых кернов, бурового шлама, осадочных пород, выносимых с продукцией скважины и/или в местах выхода месторождения на поверхность, или данные о породе можно получить при расшифровке каротажных диаграмм скважин или другими способами. Анализ среды. Анализ среды формации обеспечивает важнейшую информацию для определения подходящих стимуляторов микробного роста или условий среды in situ, пригодных для микробной активности. Предпочтительно включать в этот анализ определение температуры и давления формации, которые можно получить любым подходящим способом. Хотя многие коллекторы содержат биоразложившиеся нефти, не все коллекторы содержат в настоящее время активные микробные популяции. Ключевая часть процесса заключается в определении коллекторов, которые содержат соответствующие активные организмы, активность которых может быть ускорена с целью добычи метана на экономическом уровне путем биоразложения нефти. Чтобы определить среду в коллекторе, можно провести геохимический анализ одного или несколь-4 017371 ких флюидов формации, например формационной воды или нефтепродуктов, и/или одного или нескольких твердых формационных веществ, процедура анализов которых известна специалистам в этой области. Предпочтительно проанализировать пробы флюидов и/или породы, полученные из формации. Анализ флюидов может включать измерение параметров состояния (например, температуру и давление), а также геохимический анализ формационной воды, который может включать анализ на основные анионы и катионы, рН, окислительный потенциал (Eh), хлориды, сульфаты, фосфаты, нитраты, ионы аммония, минерализацию, селен, молибден, кобальт, медь, никель и другие следовые элементы. С помощью геохимического анализа также предпочтительно идентифицировать побочные продукты, которые, как известно, образуются за счет местной микробной активности. Например, присутствие метана, CO2, РНК, ДНК, ферментов и карбоновых кислот может указывать на микробную активность, и метан, относительно обедненный изотопом углерода 13, часто находят в нефтяных месторождениях, где происходил природный метаногенез. В частности, метаболиты, возникающие при анаэробном разложении углеводородов, такие как алкил- или арилзамещенные сукцинаты или восстановленные нафтойные кислоты, являются важнейшими маркерами систем, в которых происходит анаэробное разложение углеводородов. Идентификацию таких маркеров можно использовать в качестве первого шага при определении присутствия активного микробного консорциума, анаэробно разлагающего нефтепродукты. Ряд лабораторных исследований, использующих алифатические, ароматические и полициклические ароматические углеводороды в качестве субстратов для разнообразных сульфатвосстанавливающих, денитрифицирующих и метанпродуцирующих культур, идентифицировали алкил- и арилсукцинаты, образующиеся при добавлении фумарата или к субконечному углероду алкана или к алкилзаместителю ароматического углеводорода, в качестве первоначального относительно стабильного метаболита в процессе разложения (Widdel и Rabus, 2001; Rabus, et al., 2001; Wilkes, et al., 2002). Также известно, что сукцинаты являются метаболитами, образующимися при биоразложении как насыщенных, так и ароматических углеводородов в бескислородных зонах водоносных формаций, загрязненных нефтепродуктами (Beller, etal., 2002). В недавнем исследовании бескислородной зоны в водяной формации, загрязненной бензином,2-нафтойная кислота и восстановленные 2-нафтойные кислоты были идентифицированы в качестве доказательства анаэробного разложения (Annweiler, et al., 2002). Aitken, et al. (2002) обнаружили, что активно разлагающиеся месторождения нефти содержат 2-нафтойную кислоту и, что более существенно, некоторые количества восстановленных 2-нафтойных кислот, например 5,6,7,8-тетрагидро-2-нафтойную кислоту, которые являются исключительно индикаторами анаэробного разложения углеводородов в условиях,подходящих для метаногенеза. Присутствие таких соединений указывает на условия анаэробного разложения, подходящие для образования водорода и последующего метаногенеза. Другими соединениями, которые указывают на активный метаногенез в местных условиях, являются археолы, липидные молекулы, характерные для архебактерий и которые авторы изобретения идентифицировали в нефтяных месторождениях и угольных шахтах, подвергающихся активному биоразложению. Археолы, типичные для метанпродуцирующих бактерий, указывают на активный метаногенез. Специфические фосфолипиды и ДНК микробов, типичные для метанпродуцирующих архебактерий,можно также непосредственно использовать для идентификации месторождений, в которых протекают активные метанпродуцирующие процессы и в которых можно ускорить промышленные скорости производства метана. Кроме того, метанпродуцирующие бактерии содержат новые кофакторы, такие как F430,порфирин никеля, связанные с метил-кофермент-М-редуктазой. Похожий, но отличающийся порфирин никеля с более высоким молекулярным весом связан с архебактериями, анаэробно окисляющими метан,их анализ обеспечит чрезвычайно важную информацию об относительном доминировании и местоположении метанпродуцирующих бактерий и метанокисляющих архебактерий (Krger, et al. 2003). Важной особенностью этих анализов является то, что основное внимание должно уделяться переходным зонам нефть/вода в коллекторах. Авторы настоящего изобретения показали, что специфические индикаторы активного разложения предпочтительно концентрируются в пробах около границ раздела фаз нефтепродукты/вода и именно в этих местах следует проводить отбор проб и определение характеристик. Активно разлагающиеся нефтяные коллекторы можно также идентифицировать с помощью некоторых косвенных геохимических характеристик. Повышенные уровни диоксида углерода в добытом газе,отличный по изотопному составу метан, обогащенный изотопом углерода 12, кислотные метаболитные маркеры, как описано выше, критически важны при обнаружении и измерении градиентов состава в нефтяном столбе. Градиенты в нефтяных столбах, такие как колебания содержания насыщенных углеводородов в зависимости от глубины слоя нефти, были обнаружены авторами в некоторых нефтяных месторождениях, и эти градиенты были использованы для оценки скорости углеводородного метаболизма присутствующими в залежи местными микроорганизмами. Градиенты возникают, когда организмы разрушают углеводороды у основания нефтяного столба, и профиль содержания углеводородов вдоль нефтяного столба в результате этого изменяется, при этом возникает вертикальный и/или латеральный градиент состава по таким параметрам, как, помимо прочего, содержание насыщенных углеводородов, распределение или содержание н-алканов, или распределение более устойчивых соединений, таких как изопреноидные алканы или гопаны. Обнаружение таких градиентов можно использовать для идентифика-5 017371 ции месторождений, в которых можно ускорить метаногенез, так как там, где существуют градиенты,организмы являются активными. Из этого градиента можно рассчитать скорость биологической активности и, таким образом, указать степень, до которой необходимо ускорить природные скорости разложения и метаногенеза. Это можно использовать для оценки объема дополнительных обработок, необходимых для усиления метаногенеза до требуемых скоростей. Однако не только органические геохимические характеристики являются признаками активной переработки нефти микроорганизмами в природе. В коллекторах, где происходило или может происходить активное биоразложение, обычно вблизи границ раздела фаз нефть-вода в колонне месторождения в нефти находят высокие концентрации таких металлов, как кобальт, никель или железо. Анализ нефтепродуктов включает количественный анализ основных видов углеводородов, таких как насыщенные углеводороды, ароматические углеводороды, смолы и асфальтены, и подробное определение молекулярного состава отдельных углеводородных фракций, таких как н-алканы, изопреноидные алканы, алкилбензолы, алкил нафталины и т.д. Анализ нефтепродуктов и газа способствует установлению избыточных количеств и состава различных углеродных субстратов, необходимых для микроорганизмов. Хотя в принципе многие из компонентов сырых нефтей можно использовать для метаногенеза,наиболее реактивные нефти и месторождения, наиболее подходящие для метаногенеза, будут еще содержать избыточные количества н-алканов, изопреноидных алканов и других более химически активных компонентов, таких как легкие алканы и ароматические углеводороды. Химический анализ нефтепродуктов, извлеченных из добытых флюидов или бурового шлама либо образцов керна, взятых из нефтяного столба, позволит определить величину любых композиционных градиентов, которые существуют в нефтяном столбе. Определение композиционных градиентов можно использовать для определения текущих скоростей биоразложения нефтяного столба и, таким образом, предельной величины, до которой необходимо ускорить скорости биоразложения и скорости метаногенеза. Анализ породы может включать минералогические, химические характеристики и характеристики фации, а также замеры свойств формации, такие как пористость, проницаемость, капиллярное давление и смачиваемость. Анализ геологической среды коллектора следует предпочтительно проводить с использованием способов геофизического и геологического картирования. Авторы настоящего изобретения показали, что относительные объемы и пространственное расположение нефтяных и водяных слоев контролируют чистые скорости биоразложения (Larter, et al., 2003). Нефтяные зоны, прилегающие или окружающие зоны коллектора, насыщенной водой, будут наиболее оптимальными для стимулирования. Зоны остаточной нефти с высокой степенью насыщения водой будут очень благоприятными средами для стимулирования. Анализ микробов. Сбор местных микроорганизмов. Правильный отбор проб является решающим элементом этих анализов. Микробные популяции в глубине под землей обычно очень слабы и на величину пять-шесть порядков менее многочисленны, чем в приповерхностных отложениях (приблизительно от 103 до 104 клеток на см 3 в глубине земли). Таким образом, чтобы избежать ошибочной идентификации, приняв загрязняющие организмы за местные,очень важно принять меры по жесткому контролю загрязненности. При проведении анализов, основанных на нуклеиновых кислотах, чрезвычайно важно обработать все реагенты и материалы, кроме затравок, взятых для амплификации, ультрафиолетом и провести ферментативную обработку, используя ДНКазу I. Пробы на анализ нуклеиновых кислот также следует немедленно заморозить или зафиксировать добавлением отфильтрованного 50% этанола. Пробы под землей следует брать из центра целых кернов в стерильных условиях для того, чтобы избежать загрязнения от наружной стороны керна, загрязненной во время бурения. Пробы для исследований, основанных на культивировании, следует хранить либо замороженными, либо при температурах, близких к температурам in situ, для снижения роста загрязняющих микроорганизмов во время хранения и транспортировки. В идеале для увеличения вероятности получения местных организмов без загрязнителей пробы должны являться материалом керна, однако формационные воды и/или пробы бурового шлама можно анализировать на присутствие активных микроорганизмов, если поддерживаются условия для подавления внешних загрязняющих организмов,при содействии микроорганизмам, адоптированным к условиям in situ. Предпочтительно до выполнения анализа микроорганизмы в водных пробах концентрировать путем фильтрации и/или центрифугирования. Количество микробов в местной популяции обычно будет маленькой частью от объема пробы. В обычных нефтеносных формациях вода может содержать менее чем 0,025 мг микроорганизмов на 1 л. Чтобы облегчить обнаружение микроорганизмов, их концентрации можно увеличить, используя стандартные способы обнаружения микробов, известные специалистам в данной области. Выращивание проб в микрокосмах, которые копируют насколько возможно условия in situ, для определения факторов, которые содействуют или подавляют конкретные метаболические процессы, также является ключевым подходом к определению нефтяных систем-кандидатов для успешной микробной стимуляции.-6 017371 Определение характеристик местных микроорганизмов. Термин "определение характеристик микроорганизмов", используемый в этом описании, означает определение ключевых характеристик микроорганизма или консорциума микроорганизмов с использованием одного или нескольких следующих способов: биохимические способы, физиологические способы, измерения биогеохимических процессов, оптические способы или генетические способы. Степень сходства между этими ключевыми характеристиками отобранных микроорганизмов и микроорганизмов с известными свойствами можно использовать для того, чтобы установить идентичность и сделать вывод о физиологии, метаболических функциях и экологических особенностях отобранных микроорганизмов,используя способы, хорошо известные в области микробной экологии (например, см. Head, et al., 1998;Head, 1999; Gray и Head, 2001; RlingHead, 2004; Stahl, 1997; Truper и Schleifer, 1992). Неограничительные примеры способов по установлению характеристик, которые можно использовать в процессе,предлагаемом в настоящем изобретении, включают:(a) способы обогатительной культуры для получения изолятов микроорганизмов, из которых можно получить ключевые биохимические, морфологические, физиологические, экологические и генетические особенности и сравнить их с особенностями известных микроорганизмов;(b) определение состава жирных кислот в фосфолипидах (PLFA) у местных микроорганизмов и сравнение с распределением PLFA у известных микроорганизмов;(c) определение распределений изопреноидно-глицерилового эфира (археолы), характерных для метанпродуцирующих архебактерий, и сравнение с распределениями изопреноидно-глицерилового эфира у известных микроорганизмов;(d) анализ соединений на конкретные изотопы для идентификации организмов, потребляющих метан;(e) определение характеристик специфических порфиринов никеля для распознавания метанпродуцирующих бактерий и метанокисляющих архебактерий;(f) способы определения генетических характеристик, два примера которых (среди многих), приведены ниже. 1. Последовательности генетических фрагментов у отобранных микроорганизмов, в том числе помимо 16S r-РНК генов (бактериальных, архебактериальных), гены, кодирующие альфа-субъединицу метил-кофермент-А-редуктазы (mcrA) у метанпродуцирующих и метанокисляющих архебактерий, и гены,кодирующие альфа-субъединицу бензилсукцинатсинтазы (bssA), и гомологи, вовлеченные в первоначальную активацию углеводородов анаэробными бактериями, разлагающими углеводороды. Эти последовательности сравнивают с последовательностями нуклеиновых кислот у известных микроорганизмов(например, используя Ribosomal Database Project, Университет штата Мичиган, Ист-Лансинг или базу данных Genbank генов при Национальном центре по биотехнологической информации, расположенном в Национальной библиотеке по медицине (здание 38 А, комната 8N805), Бетесда, Мэриленд, 20894, США) для установления филогенетической идентичности с ближайшими известными родственными микроорганизмами, используя установленные способы (RlingHead, 2004). В частности, используют количественный анализ этих целевых генов, типичных для конкретных микроорганизмов или процессов, которые необходимо контролировать для максимального извлечения метана (например, используя в реальном времени ПЦР), для разработки конкретных праймеров, которые можно использовать для распознавания и количественного определения ключевых вариантов mcrA, участвующих в метаногенезе и окислении метана соответственно, и для определения количества потенциальных первоначальных углеродразлагающих синтрофов. Авторы настоящего изобретения установили присутствие конкретных микроорганизмов в нефтяных коллекторах, которые являются важными объектами этих анализов. К ним относятся метанокисляющие архебактерии, метанпродуцирующие бактерии и анаэробные бактерии, разлагающие углеводороды. В биоразложившихся нефтяных залежах были, в частности, идентифицированы 16S рибосомные РНК последовательности окисляющих метан архебактерий, которые необходимо контролировать для максимального извлечения метана. Нижеследующие последовательности были амплифицированы с помощью точно заданных праймеров из проб, взятых из биоразложившегося нефтяного коллектора. Информацию о самых близких совместимых последовательностях получают при поиске в базе данных. Эти последовательности подробно описаны в приложении 1. Клоны ATS17A и ATS29A имеют уникальную приблизительно 40 bp инсерцию, которая указывает,что они отличаются по форме относительно ранее идентифицированных организмов. 2. Олигонуклеотиды, предназначенные для гибридизации с 16S рРНК генами конкретных микроорганизмов и целевыми генами, указывающими на ключевые процессы (углеводородная активация, образование метана, окисление метана) следует использовать в способах, основанных на полимеразно-цепной реакции. Хотя потенциально возможному использованию таких образцов олигонуклеотида, помеченных радиоактивным фосфором, биотином, флуоресцентными красителями, ферментами и другими подходящими метками, вероятно, не хватает чувствительности, необходимой для анализа глубинных проб, если дополнительно не используют способы, повышающие чувствительность, такие как полимеразно-цепную реакцию или обогащение, основанное на культивировании, или анализ микрокосм.-7 017371 В следующих параграфах описано применение образцов ДНК для выявления присутствия и идентификации метанпродуцирующих бактерий и метанотрофических архебактерий, которые должны быть стимулированы и подавлены, соответственно, для достижения максимального извлечения метана.i. Определение присутствия и идентификация метанпродуцирующих бактерий и метанокисляющих архебактерий. Превращение нефтепродуктов в метан требует активного участия метанпродуцирующих бактерий. Присутствие метанпродуцирующих бактерий в пробе указывает на высокую вероятность образования метана in situ. Однако также могут присутствовать метанокисляющие архебактерии и их необходимо различать для того, чтобы разработать наиболее подходящее воздействие для максимального производства водорода. Для выявления метанпродуцирующих архебактерий в принципе можно использовать 16S рРНК гены и гены, кодирующие альфа-субъединицу метил-кофермент-М-редуктазы. В патенте US6543535 неверно утверждается, что "метил-редуктаза" (фактически метил-кофермент-М-редуктаза) является единственной для метанпродуцирующих архебактерий. Гомологи метил-кофермент-М-редуктазы также найдены в архебактериях, окисляющих метан в аэробных условиях (Krger et al., 2003; Hallam etal., 2003), и, таким образом, олигонуклеотидные праймеры, нацеленные на области, которые сохраняются в mcrA генах метанпродуцирующих бактерий и отличаются в mcrA генах окислителей метана (Krgeret al., 2003; Hallam et al., 2003), необходимо сконструировать так, чтобы различать эти два вида организмов. В качестве альтернативы следует использовать широкую специфичность mcrA праймеров (например, Lueders и Friedrich, 2003), которую отслеживают путем клонирования и секвенирования образцовmcrA генов, отобранных для определения их происхождения. Определение среды для стимулирования разложения нефтепродуктов и метаногенеза и замедления окисления метана. Из знания местных микроорганизмов и их пищевых потребностей можно определить химический состав формационной нефти, воды и скелета породы и физические характеристики формации (давление,температура, пористость, насыщенность и т.д.), экологическую среду в целом, необходимые для содействия и замедления активности подходящих членов микробного консорциума. Затем эту информацию используют для изменения условий в формации с целью содействия микробного превращения нефтепродуктов в метан и замедления микробного разложения метана. Изменение активности микроорганизмов, находящихся под землей, зависит по меньшей мере от одного из следующих факторов: 1) добавление и/или удаление и/или сохранение ключевых компонентов, необходимых для микробного роста и/или активности, как установлено лабораторными и/или предварительными исследованиямиin situ; и 2) регулирование и/или сохранение подземной среды (например, химического состава, температуры, минерализации и давления). Микробная экология. Для того чтобы стимулировать и/или поддерживать промышленные скорости разложения нефтепродуктов и образования метана и уменьшить скорость разложения метана, определяют основные компоненты подземной среды и микробиоты. Основная система, активная в нефтяных коллекторах, показана на фиг. 2. Для ускорения производства метана необходимо увеличить активность синтрофов и метанпродуцирующих бактерий и снизить метантрофическую активность. Для того чтобы конвертировать нефтепродукты в метан, формационный консорциум местных микробов может содержать микроорганизмы, разлагающие нефтепродукты, имеющие схожие генетические характеристики с одним или несколькими видами микроорганизмов, перечисленных ниже. В случае присутствия углеводородразлагающих, железовосстанавливающих, нитратвосстанавливающих (в том числе,помимо прочего, денитрификаторов), сульфатвосстанавливающих бактерий и/или архебактерий, необходимо принять специальные меры по подавлению их активности, иначе углеводороды будут разлагаться до диоксида углерода и воды без образования метана. Кроме того, маловероятно, что любые идентифицированные организмы, анаэробно разлагающие углеводороды, являются местными для данной формации. Впрочем, они также были бы нежелательными для процесса превращения нефтяных углеводородов в метан. Наиболее вероятно, что такие организмы будут неактивными, если их не обеспечить существенными количествами кислорода. К потенциальным синтрофическим организмам, которые будут конвертировать сложные органические соединения углерода в нефтепродуктах в субстраты, которые можно конвертировать в метан с помощью метанпродуцирующих бактерий, относятся организмы, родственные следующим: Syntrophobacter spp., Syntrophus spp., Syntrophomonas spp., Thermoanaerobacter и родственные им, Thermotoga, Thermoanaerobacterium, Fervidobacterium, Thermosipho, Haloanaerobium, Acetoanaerobium, Anaerobaculum, Geotoga, Petrotoga, Thermococcus, Pyrococcus Clostridium и родственные им, и к ним также должны относиться метанпродуцирующие архебактерии одного или нескольких видовMethanobacteriales, Methanomicrobiales, Methanosarcinales и родственные им, Methanopyrales и Methanococcales для превращения продуктов разложения в метан. Организмы, которые могут приводить к более низкому выходу метана, также могут присутствовать в формациях и должны быть идентифицированы. Первоначально это могут быть анаэробные метанокис-8 017371 ляющие архебактерии. Они не были культивированы в лаборатории и их относят к ANME-I и ANME-2,которые являются родственными Methanosarcinales, но отличаются от них. Кроме этих основных групп метанокисляющих архебактерий, могут присутствовать и другие группы. В случае их присутствия активность таких организмов следует контролировать для предотвращения снижения производства метана. Понимание подземной экологии позволяет специалистам в данной области установить подходящие добавки, которые могут стимулировать подземную активность. Добавки могут включать (в форме, подходящей для распределения по всей формации) без ограничений: основные питательные вещества, содержащие азот и фосфор, которые не ускоряют конкурирующие процессы, такие как восстановление нитратов или сульфатов, неограничительные примеры которых могут включать Na2HPO4, K2HPO4, NH4Cl, добавленные с водой путем закачивания, или газообразный аммиак (NH3), легколетучие дополнительные соединения фосфора (PH3, CH3-РН 2), которые можно быстро диспергировать через газовые шапки, облегчающие очень быстрое снабжение питательными веществами всех больших областей месторождений. В формациях фосфаты могут химически осаждаться и, следовательно, менее химически активные формы фосфора, такие как полифосфат и пентоксид фосфора, могут являться более подходящими добавками; однако NaNO3, KNO3, NH4NO3 ускоряли бы синтрофические компоненты метанпродуцирующего консорциума, метанпродуцирующие бактерии используют в качестве источника азота исключительно ион аммония и добавление нитрата стимулировало бы нитратвосстанавливающие бактерии, которые подавляли бы метаногенез путем более эффективного конкурирования за доноры электронов. Таким образом, крайне важно добавлять азот и фосфор в правильной форме, чтобы случайно не стимулировать процессы, которые подавляют метаногенез; витамины (неограничительные примеры могут включать цианокобаламин (витамин B12), фолиевую кислоту, аскорбиновую кислоту и рибофлавин); микроэлементы (неограничительные примеры могут включать В, Zn, Cu, Со, Mg, Mn, Fe, Mo, W, Ni,и Se); буферные растворы для контроля среды; воды с различной минерализацией и значениями рН или содержащие комплексообразующие агенты, такие как органические кислоты, например оксалат, ЭДТА или другие полилигандные органические соединения с лигандами, в том числе гидроксилированные кислоты, для облегчения растворения минералов и высвобождения природных питательных веществ, в том числе, без ограничения, калия, аммония или иона фосфата из растворившихся полевых шпатов, глин или других силикатов и карбонатов. В патенте US6543535 предполагают, что для стимулирования микробной активности можно добавлять как природные, так и искусственные акцепторы электронов (неограничительные примеры которых включают SO4-2, NO3-2, Fe+3, гуминовую кислоту, минеральные оксиды, хиноновые соединения, СО 2,О 2 и их комбинации). Однако, хотя эти добавки будут потенциально стимулировать микробную активность, все они, за исключением СО 2, будут вредны для образования метана из нефтепродуктов и не должны использоваться, если может быть достигнуто превращение нефтепродуктов в метан. Все эти акцепторы электронов стимулируют организмы, которые будут конкурировать с метанпродуцирующими бактериями за доноры электронов. Добавки можно использовать для ускорения производства метана. Например, если кобальт или никель, как известно, стимулируют рост близкородственных метанпродуцирующих микроорганизмов, и если кобальт или никель присутствуют в формации только в ограниченных концентрациях и в лабильной доступной форме, тогда добавление в формацию этих ограничивающих компонентов в доступной растворимой форме также должно стимулировать нетипичные метанпродуцирующие бактерии. Подходящие стимуляторы могут быть апробированы и оптимизированы при использовании местных микроорганизмов в лабораторных микрокосмах, культурах или экспериментальных участках in situ для определения их эффективности в содействии быстрому разложению нефтепродуктов и метаногенезу. Однако любые выбранные стимуляторы также не должны увеличивать степень активности любых метантрофических или нитрат-, железо- или сульфатвосстанавливающих микроогранизмов, которые подавляют метаногенез путем конкуренции за общие доноры электронов. Если такие организмы стимулируются, то их активность должна быть независимо блокирована. Местные микробные консорциумы выращивают в питательных веществах, используя ряд питательных сред, при варьировании рН, минерализации, микроэлементов для нахождения тех условий, которые обеспечивают высокие скорости разложения нефтепродуктов, связанные с метаногенезом и низкие скорости разложения метана. Эти исследования микрокосма и культуры обычно включают несколько циклов добавления стимулятора и комбинаций стимуляторов, а также изменения условий (например, изменение минерализации, температуры, pH см. ниже). Так как местные микроорганизмы, найденные в данной формации, и химический состав формационных флюидов и формационных пород обычно являются характерными именно для этой формации, условия, способствующие росту местных организмов, могут варьировать от одной залежи нефти к другой и от одного участка к другому в пределах одного скопления нефти. Условия, благоприятные для роста микроорганизмов в одной части залежи нефти, могут быть не оптимальными для другой части нефтяной залежи. Кроме того, может возникнуть необходимость подавления метанокисляющих архебактерий, которые присутствуют в местах, удаленных от места образова-9 017371 ния метана, для минимизации потерь метана во время извлечения. Авторы изобретения сделали заключение о том, что разложение углеводородов в нефтяных коллекторах глубоко под землей часто ограничено фосфором, калием или азотом. В своих основных исследованиях Bennett и соавторы (суммировано в Bennett et al., 2001; Rogers и Bennett, 2004 и ссылки в них) показали тесную связь между геомикробиологией водоносных формаций, загрязненных нефтепродуктами,изменением минерального состава и химическим составом подземных вод. Биологическая активность нарушает общий химический состав подземных вод и, следовательно, равновесие минерал-вода, а в микромасштабе - прикрепленные организмы локально нарушают равновесие минерал-вода, высвобождая лимитирующие питательные вещества. Было показано, что в загрязненных нефтью водоносных формациях полевые шпаты выветриваются только около прикрепленных микроорганизмов в бескислородной зоне загрязняющего шлейфа и что местные бактерии колонизировали полевые шпаты, содержащие калий и следовые количества фосфора. Большая часть фосфора в отложениях многих нефтяных коллекторов и нефтеносных закрытых отложениях находится в полевых шпатах, и было сделано предположение, что естественное растворение полевого шпата в некоторых нефтяных коллекторах (например, месторождение Gullfaks в Северной Америке) связано с биоразложением попутных нефтей (Ehrenberg и Jacobsen,2001). В нефтях содержание фосфора низкое (приблизительно 1 млн доли или много меньше), тогда как содержание фосфора в коллекторах песчаника или нефтеносных закрытых сланцах более высокое (до 1000 млн долей или более оксидных эквивалентов). Таким образом, как правило, фосфор присутствует в минеральных фазах с низкой растворимостью в воде. Действительно, авторы изобретения полагают, не желая быть связанными теорией, что во многих примерах запас лимитирующих питательных веществ при растворении минералов в залежах или нефтеносных закрытых сланцах может быть лимитирующей скорость стадией при подземном биоразложении нефтепродуктов. Для высвобождения имеющихся фосфора или калия с целью ускорения биоразложения нефтепродуктов можно в нагнетаемые воды вносить фосфор в виде растворимых форм фосфатов или изменять химический состав воды в коллекторе путем изменения pH, минерализации или добавления комплексообразующих агентов, в том числе органических кислот или полилигандных органических хелатобразующих агентов. Фосфат аммония или аммоний фосфат калия вносят как жизненно важный азот, так и фосфор с калием. Авторы настоящего изобретения установили, что для скорости метаногенеза крайне важной также является концентрация иона аммония (NH4+) в формационных водах. В природе средние концентрации иона аммония в нефтеносных коллекторах лежат в диапазоне от нескольких миллионных долей (ppm) до примерно 500 миллионных долей (ppm), но обычно около нескольких десятков миллионных долей (Manning и Hutcheon, 2004). Напротив, в бескислородной среде около поверхности (например, в кавернах) концентрации ионов аммония составляют свыше 1000 миллионных долей. Азот, представленный в форме иона аммония, будет ускорять метаногенез, тогда как, если он поставляется в виде нитрата, конкурирующее диссимиляционное восстановление нитрата будет прекращать или снижать производство метана. В коллекторах песчаника, коллекторах, в которых нефтепродукты удерживаются в пористой структуре песчаников, как установили авторы настоящего изобретения, концентрация питательных веществ,таких как фосфор, является лимитирующим фактором для суммарной скорости биоразложения нефти и,таким образом, метаногенеза. Концентрацию фосфора можно увеличить путем добавления экзогенного фосфора или высвобождения фосфора из основной породы коллектора путем изменения характеристик вод в залежи таким образом, чтобы фосфорсодержащие минералы в коллекторе, такие как глины или полевые шпаты, растворялись, высвобождая содержащийся в них фосфор. Например, нагнетание свежей воды с низкой минерализацией или кислотных вод будет способствовать растворению полевого шпата и высвобождению питательных веществ. Добавление органических кислот, таких как оксалат, ЭДТА (этилендиаминтетраацетат), цитрат или другие хелатообразующие агенты, содержащие большое количество лигандов, в том числе гидроксилированные кислоты и другие полифункциональные хелатообразующие агенты, способствует минеральному растворению и высвобождению из минералов, присутствующих в коллекторе, природного фосфора и других жизненно важных питательных веществ. Эти технологические операции могут стимулировать все присутствующие микроорганизмы, а не только те, которые необходимы для превращения нефтепродуктов в метан. Чтобы предотвратить активность организмов, которые будут конкурировать с метанпродуцирующими бактериями за доноры электронов, могут потребоваться некоторые добавки для подавления их активности. Они могут включать (без ограничений) молибдат натрия (или другой гексавалентный катион) для подавления сульфатвосстанавливающих бактерий, и хлорат натрия для подавления нитратвосстанавливающих бактерий. Маловероятно, что метанокисляющие архебактерии будут активными в местах метаногенеза, но в случае их присутствия в других областях формации они должны быть подавлены. Тот факт, что эти группы архебактерии, вероятно, пространственно разделены, является важным, поскольку известные ингибиторы анаэробного окисления метана(например, бромэтансульфоновая кислота) также подавляют метанпродуцирующие бактерии. Кроме того, метанокисляющие архебактерии часто существуют в тесном сообществе с сульфатвосстанавливающими бактериями, которые потребляют продукты анаэробного окисления метана, способствуя завершению окисления метана. Это позволяет подавлять анаэробное окисление метана ингибиторами восстанов- 10017371 ления сульфата, такими как молибдат натрия. Формационные условия. Условия в нефтеносных, подземных формациях могут быть неблагоприятными для развития популяций соответствующих местных микроорганизмов. Может возникнуть необходимость в более активном стимулировании соответствующих микроорганизмов. Это стимулирование выполняют путем изменения одного или нескольких параметров среды формации. Например, высокоминерализованная среда может значительно замедлять скорости разложения нефтепродуктов и метаногенеза. Нагнетание низкоминерализованных вод может стимулировать разложение и активность метаногенеза. Равным образом можно также изменить среду для снижения скорости разложения метана. В идеале,изменения, необходимые для увеличения скоростей разложения нефтепродуктов и метаногенеза, будут одновременно уменьшать скорость разложения метана. Настоящее изобретение можно использовать на практике в любой нефтеносной формации, которая подходит для жизни бактерий или которую можно модифицировать, сделав подходящей для микробной жизни. В целом, формационные флюиды будут иметь температуру менее примерно 130C, давление менее 10000 фунт на квадратный дюйм (6895 кПа), pH под землей между примерно 3-10 и концентрацию солей менее чем около 300000 ч. на 1 млн. Коллекторы с температурой меньше 80 по Цельсию или которые можно охладить ниже этой температуры являются коллекторами, оптимальными для обработки. Как показали авторы настоящего изобретения, маловероятно, что местные организмы будут активными в коллекторах с температурой выше 80C или где геохимические или геологические данные указывают на то, что коллектор когда-либо подвергался нагреву до температуры более 80C (Wilhelms et al., 2001). При таких обстоятельствах потребуется введение экзогенного метанпродуцирующего консорциума. Параметры среды формации, имеющие принципиальное значение для обеспечения оптимальных условий разложения нефтепродуктов и метаногенеза, включают, без ограничений, температуру, минерализацию, pH, щлочность, концентрацию органических кислот, питательные вещества, витамины, микроэлементы, наличие предельного количества терминальных акцепторов электронов (высокие уровни будут подавлять образование метана) и токсичные вещества (для подавления активности конкурирующих микроорганизмов). Для инициирования или поддержания промышленных скоростей образования метана может потребоваться корректировка или сохранение одного или нескольких из этих параметров в пределах конкретных диапазонов. Условия, способствующие росту микробного консорциума в формации, будут обязательно включать многие факторы, в том числе, не ограничивая область настоящего изобретения, следующие, по отдельности или в комбинации: изменения формационной температуры, pH, Eh, минералогии и минерализации и концентрацийCO2, O2 и H2 в формации; формирование, перемещение и/или сохранение поверхностей раздела фаз вода-нефть между различными микробными популяциями, разлагающими нефтепродукты, и/или зонами микробного метаногенеза. Изменение среды формации (добавление стимуляторов, депрессантов и/или изменение факторов среды). Добавки стимулятора (стимуляторов), ингибитора (ингибиторов) или изменение (изменения) фактора (факторов) среды, по отдельности или в комбинации, называют при описании настоящего изобретения "модификаторами" микробного роста. Конкретный модификатор или комбинация модификаторов,подходящих для конкретного применения, будет зависеть от микробного консорциума, который необходимо модифицировать, и условий среды формации. Поскольку обычно местные микроорганизмы лишены питательных веществ, одна стратегия стимулирования будет включать добавление питательных веществ. Однако, поскольку стимулирование производства метана, вероятно, также включает стимулирование разложения метана, комплект модификаторов часто будет содержать ингибитор для подавления активности разложения метана (см. комментарии выше). Как только комплект модификаторов определен, среду формации можно изменять на длительной основе или прекращать модификацию после соответствующего периода времени, приводящего к изменению популяций микроорганизмов, зависящего от оценки результатов анализа среды разрабатываемого коллектора. Как упомянуто выше, в месторождения, где отсутствует активность местных микроорганизмов, необходимо внесение экзогенных микроорганизмов. Для них также можно использовать термин "модификаторы". Процесс закачивания. Для модификаторов роста или активности, к которым относится закачивание материала в формацию, при заводнении к флюидам можно добавить вещество в виде водного раствора или газа (например,CO2), растворителя или полимера, который закачивают в формацию любым наиболее подходящим способом, при этом данное изобретение не ограничено каким-либо конкретным способом введения стимуляторов. Реализация настоящего изобретения часто включает добавление комплекта стимуляторов с помощью программы обводнения. Чтобы упростить последующее описание, термин "носитель для закачи- 11017371 вания" будут относить к воде. Микробные стимуляторы или средства для обработки коллекторов можно добавлять к воде и закачивать в формацию через один или несколько нагнетательных скважин и направлять под давлением к одному или нескольким эксплуатационным скважинам. Подземные нефтяные формации часто заводняют водой для обеспечения дополнительного давления, способствующего добыче нефти. Предпочтительно закачивать в скважину микробный стимулятор как часть программы заводнения. Количество воды, закаченной в формацию, и количества микробных модификаторов, содержащихся в воде, будут зависеть от желаемого результата. Специалисты в данной области могут определить количество, необходимое для обеспечения производства метана, основываясь на информации, представленной в данном описании. Многочисленные модификаторы можно закачать в формацию все сразу или в отдельных стадиях закачивания. Например, за водяной пробкой или водяным валом, содержащим один модификатор, может следовать вторая водяная пробка или водяной вал, содержащий второй модификатор. Другим примером может служить закачивание одного водяного вала, за которым следует стадия нагнетания газа. Кроме того, стимуляторы можно закачивать в одно место для усиления метаногенеза, тогда как в некоторых случаях ингибиторы можно закачивать в другое место, где проходит поток извлекаемого газа, для предотвращения нежелательных процессов, например окисления метана. Нагнетание газа в пространство ниже разлагающегося столба нефти может способствовать циркуляции воды и питательных веществ в микроорганизмах и также позволяет закачать легко испаряемые питательные вещества в доступной бактериям форме, которые быстро рассеиваются в любой газовой фазе в среде коллектора. Слоистые коллекторные биореакторы являются наиболее подходящими для производства метана и его удаления. В таком коллекторном биореакторе столб биоразлагающийся нефти и/или зоны остаточных нефтепродуктов можно разделить на части по вертикали и контролировать среду, например, следующим способом:(a) нижнюю зону разложения нефти или закачанных химически активных органических субстратов модифицируют с экологической точки зрения для производства избыточного количества свободного газа(b) верхнюю зону разложения нефти или закачанных химически активных органических субстратов модифицируют с экологической точки зрения для производства избыточного количества метана;(c) свободный газ из нижнего слоя флотационным способом перемещается вверх через слоистый биореактор и свободный метан или метан в водяном или нефтяном растворе разделяется в движущейся газовой фазе и переносится в газовую шапку для добычи. Можно использовать также газовую продувку или барботирование разлагающихся столбов нефти с помощью газа, закачиваемого из скважины, или газа, образующегося в биоразлагающемся слое коллектора ниже зоны, которую необходимо продуть. Газовую фазу (метан, диоксид углерода и воздух) можно закачать ниже разлагающегося нефтяного столба. С метаном и диоксидом углерода происходит простое разделение и удаление метана в виде свободного газа. С воздухом аэробное разложение органического вещества у основания столба способствует возникновению давления и переносу больших объемов газа(диоксида углерода) вверх в анаэробную зону, где происходит образование метана. Барботирование газа или продувка зон разложения нефти или зон остаточных нефтепродуктов также способствует внесению питательных веществ или в виде унесенных водорастворимых питательных веществ либо посредством летучих питательных веществ, транспортируемых газом. Это может быть быстрый путь поступления азота, фосфора и других питательных веществ в зоны производства метана. Коллекторы, в которые барботируется или вдувается газ, или коллекторы, функционирующие без барботирования газа, в идеале имеют скважины для закачивания, расположенные ниже первоначальной границы раздела фаз нефть-вода (н-в) для закачивания питательных веществ, ингибиторов и метаболических модификаторов в воды, которые перемещаются вверх в зоны разложения нефти при производстве. Ускорению метаногенеза, обеспечению питательными веществами, введению микроорганизмов,разлагающих органические вещества и производству газов (метана и диоксида углерода) можно содействовать путем закачки химически активного жидкого органического вещества в биоразлагающиеся нефтяные столбы или в пространство ниже них. Органическое вещество можно получить из бытовых и промышленных сточных вод, отходов биомассы (например, жидких отходов) и химической промышленности и сельскохозяйственных отходов. Такие материалы можно закачивать в активно разлагающиеся столбы нефтепродуктов как часть стандартной программы поддержания формационного давления или в стерильные столбы, нуждающиеся в затравке организмами, разлагающими органические вещества. Для ускорения разложения химически активного органического вещества, такого как бытовые сточные воды, для производства газа (в форме диоксида углерода) и создания давления, NaNO3, KNO3,NH4NO3 были бы подходящими добавками, хотя их следует избегать, если требуется производство метана из таких легко разлагающихся органических веществ. Создание/сохранение поверхностей биоразложения. Микроорганизмы в подземных формациях проявляют наибольшую активность у границ среды, на- 12017371 пример, между зонами ферментации и зонами метаногенеза. Следовательно, активность микроорганизмов в формации можно увеличить путем увеличения количества таких границ, которые служат в качестве поверхностей раздела в среде. Согласно формуле изобретения патента США 6543535 один способ по увеличению количества таких поверхностей раздела заключается в изменении скоростей заводнения. Второй способ состоит в чередовании или варьировании модификаторов, закачиваемых в формацию фактически для создания в среде перемещающихся фронтов. Третий способ заключается в формировании в среде микромасштабных поверхностей раздела путем образования в формации эмульсий нефтепродукт - вода или путем изменения химического состава глины. Авторы настоящего изобретения считают, что самый практичный четвертый способ основан на знании геометрии месторождения. Оптимальными месторождениями для процесса метаногенеза являются месторождения, где уже существующие природные поверхности раздела между водой и нефтью являются большими. К ним относятся любые месторождения со столбами остаточной нефти, образовавшимися естественным путем на протяжении геологического периода либо при первичной или вторичной добыче нефти. Наиболее оптимальными месторождениями по добычи нефти в виде метана являются те месторождения, которые имеют большие столбы остаточной нефти ниже столба извлекаемой нефти. Обычным процессом во время заполнения месторождения является перемещение нефтяных столбов вследствие изменения наклона месторождения, утечки нефти через сальники и во время процесса биоразложения нефть потребляется естественным образом и нефтяные столбы перемещаются вверх, оставляя зоны остаточной нефти с большими площадями поверхностей раздела вода/нефть. Авторы настоящего изобретения установили, что наилучшие месторождения по добыче нефти в виде метана, такие как месторождение Troll или Frigg в Северном море, часто имеющие мощные зоны остаточной нефти с высокой водонасыщенностью, идеальны для производства метана путем микробной активности (Horstad и Larter, 1997;Larter et al., 1999) (фиг. 3). На фиг. 3 показана идеальная конфигурация для месторождения по производству метана и добычи как остаточной нефти, так и извлекаемой нефти в виде метана. На чертеже показан выход нефти как функции глубины большого нефтяного и газового коллектора в Северном море (месторождение Troll согласно Horstad и Larter, 1997). При производстве газа из газовых шапок добывают газ, который частично получен при микробном превращении нефти в метан, происходящей в нефтяном столбе и зоне остаточной нефти. Так как нефть добывают из нефтяного столба, вода в зоне остаточной нефти и в нефтяном столбе перемещается вверх, содействуя метаногенезу и добыче нефти в виде метана за счет увеличения площади поверхности нефть/вода и добавления под нефтяной столб питательных веществ, метаболических модификаторов или организмов. Такие высокорасположенные зоны поверхностей раздела также можно разрабатывать путем обычных процессов добычи, когда добывают нефтяные столбы для того, чтобы оставить зону остаточной нефти. Такие рассредоточенные нефтяные зоны идеально способствуют микробной активности, так как поверхность раздела вода/нефть является большой и способствует свободному переносу питательных веществ, метаболических модификаторов или организмов в реакционные центры в нефтяном столбе. Изменение условий среды. Изменение условий среды с тем, чтобы стимулировать рост микробного консорциума в формации,можно осуществить путем закачки материала в формацию. К факторам среды, которые можно изменить,относятся температура формации, pH, Eh и минерализация и концентрации CO2, O2 и Н 2, а также других доноров и акцепторов электронов. Как уже обсуждалось выше, процесс изменения среды будет происходить наиболее вероятно при закачке флюидов (например, воды, растворителя и полимера) или газов в качестве части вторичного или третичного процесса добычи. Идеальное местоположение нагнетательной скважины находится ниже существующих на данный момент границ раздела фаз нефть-вода или зон остаточной нефти, которые перемещаются вверх во время обычного производства нефти или потребления нефти во время биоразложения, что позволяет нефтеносной зоне перемещаться вверх, способствуя перемещению воды через любой остаток остаточной нефти. Это позволяет модифицирующим агентам и организмам распределяться вверх в остатках нефти, способствуя увеличению скорости разложения и производству метана. В качестве примера изменения условий среды воды нефтяных формаций часто содержат низкие концентрации местного иона фосфата, который авторы настоящего изобретения считают питательным веществом, контролирующим скорость в большинстве биоразлагающихся коллекторов. Закачивание воды с очень низкой степенью минерализации или с pH, отличной от pH формации, или вод, содержащих органические кислоты, такие как оксалат или цитрат или другие комплексообразующие агенты, способствует растворению и высвобождению из минералов, таких как полевые шпаты или глины, ключевых питательных веществ, таких как фосфор, азот, калий, кобальт или никель. В другом варианте фосфор можно добавить в виде фосфата, полифосфата или пентоксида фосфора, азот в виде иона аммония или мочевины и калий, кобальт или никель в виде водорастворимых солей. Мониторинг процесса. Во время процесса закачки для стимулирования микробной трансформации нефтепродуктов в метан и подавления микробного разложения метана предпочтительно контролировать как формационные- 13017371 условия, так и микробную динамику (экологию). Этот мониторинг можно осуществлять любым подходящим способом. Обычно пробы флюидов (например, нефти, газа и воды) получат из формации через одну или несколько буровых скважин, сообщающихся с формацией. Пробы анализируют, определяя концентрацию и вид микроорганизмов во флюиде, а также концентрацию модификаторов и продуктов жизнедеятельности микробов во флюиде. Можно также выполнить другие геохимические анализы для оценки эффективности воздействия стимуляторов на среду формации и подтверждения химической совместимости желательного закачиваемого компонента и флюидов и твердых веществ, находящихся под землей. Если основанное на этом геохимическом мониторинге воздействие модификатора в формации находится за пределами требуемого диапазона, концентрацию модификатора в воде, используемой для заводнения, можно установить таким образом, чтобы вернуть концентрации модификатора в пределы приемлемого диапазона. Производство. Извлечение водорода, полученного с помощью микробной активности, можно осуществить путем использования любой подходящей технологии производства газа, включая уже имеющуюся инфраструктуру на месте месторождения. Описанный процесс никоим образом не ограничен во вторичной или третичной добыче нефти. Данный процесс можно использовать одновременно с закачкой воды при вторичной добыче нефти, в конце вторичной добычи или в начале разработки нефтяного месторождения, если установлено, что закачка воды является осуществимой в данном случае. После введения в формацию комплекта стимуляторов формацию можно закрыть на период времени, достаточный для того, чтобы дать возможность микроорганизмам образовать метан или для поддержания его производства на всем протяжении формации. Метан можно собирать в газоносную зону или газовую шапку, фазу свободного газа, лежащую выше нефтяной зоны, или в виде повышенной концентрации метана в пределах первоначальной нефтяной фазы. Этот газ можно извлечь через обычную газовую эксплуатационную скважину,которая сообщается с газовой зоной или газовой шапкой. В других формациях газ можно добыть в виде продукта, захваченного добытой нефтью и водой. В других же формациях газ можно добыть через различные зоны скважин, ранее используемых при добыче жидких нефтепродуктов из формации. Для увеличения микробного высвобождения газа из неизвлекаемой нефти и последующего производства газа может быть полезным снижение общего формационного давления путем разработки водозаборных скважин или за счет природного истощения формации при добыче нефтепродуктов из коллектора. Это изобретение не ограничено технологией, используемой для извлечения метана или любых попутных нефти,газа или конденсата. Биоразлагающиеся коллекторы дают возможность использовать новые формы добычи газа. Слоистые коллекторные биореакторы описаны выше. Хотя микроорганизмы можно закачать в коллектор, формационные микроорганизмы, естественно присутствующие в формации, предпочтительны, поскольку известно, что они способны выживать и расти в формацию среды. В действительности, авторы настоящего изобретения считают, что месторождениями, наиболее подходящими для добычи нефтепродуктов в виде метана, являются месторождения,которые в настоящее время активно биоразлагаются. Однако это изобретение не ограничено использованием местных микроорганизмов. Экзогенные микроорганизмы, подходящие для выращивания в подземной формации, можно внести в формацию с помощью известных способов закачки до, во время и после практического использования способа, предложенного в настоящем изобретении. Следующий пример месторождения иллюстрирует конкретный существующий вариант реализации настоящего изобретения. Для этого гипотетического примера сделана ссылка на фиг. 4, который иллюстрирует горизонтальную эксплуатационную или нагнетательную скважину 5 в месторождении с подвижным столбом извлекаемой нефти 2 и зоной остаточной нефти 3, расположенной ниже нее. Водяной столб 4 расположен ниже нефтяного столба. Нефтяной столб 2 перекрывается извлекаемой газовой шапкой 1. Коллектор проявляет признаки активных местных микроорганизмов (т.е. легкий изотоп углерода в метане, тяжелый изотоп углерода в диоксиде углерода, градиенты состава в нефтяном или водяном столбе, обнаружение специфических микроорганизмов). Горизонтальная нагнетательная скважина 6 лежит под скоплением нефтепродуктов. Первоначально добычу нефти осуществляют из верхней эксплуатационной скважины 5,позволяя воде перемещаться вверх через зону остаточной нефти 3 ниже нефтяного столба 2. Чтобы способствовать производству метана в нефтяном столбе 2 или зоне остаточной нефти 3 путем ускорения жизнедеятельности местных микроорганизмов, можно периодически закачивать воду, содержащую один или несколько стимуляторов или препаратов для подавления нежелательных процессов, через верхнюю скважину 5 или нижнюю нагнетательную скважину 6 в водяном столбе 4 или зону остаточной нефти 3. Так как подземные микробы увеличивают превращение нефти в порах в метан, концентрация метана (не показано) возрастает в жидких фазах (воде или нефти). В конечном счете, концентрация метана может превысить во флюидах уровень насыщения и образовывать пузыри из метана. Образовавшийся метан может перемещаться к верхней части формации, присоединяясь к существующей газовой шапке 1,которая расположена под естественным выходом флюидов 7 или потоком в виде газа, растворенного в нефти, добытой у нефтяной эксплуатационной скважины 5. Например, метан может быть растворен в- 14017371 нефти в подвижной нефтяной зоне или растворен в добытой воде. Метан также может течь в виде отельной газовой фазы вместе с добытой нефтью и водой. Метан извлекают в эксплуатационной скважине вместе с добытой нефтью и водой. Пока добывают нефть и газ, воды, содержащие любые закаченные стимуляторы или препараты для подавления, поднимаются через зону остаточной нефти, способствуя дальнейшему ускорению превращения нефти в метан. Закачка жидких органических отходов, таких как бытовые сточные воды, в инжекторную скважину, расположенную ниже нефтяного столба, или в зону остаточной нефти вносит в формацию микроорганизмы, питательные вещества и химически активное органическое вещество, которые производят избыточное количество газа (метана и диоксида углерода),увеличивают формационное давление, что улучшает добычу нефти, и создают газовые пузыри, которые способствуют движению воды вверх через нефтеносные зоны, при этом происходит транспортировка питательных веществ, и помогают перемещению метана через формацию к газовой шапке или в нефтяном столбе, где его можно добыть в обычных эксплуатационных скважинах. Газ, растворенный в нефти,уменьшает ее вязкость и это, вместе с некоторым увеличением давления, способствует добычи нефти, в дополнение к производству метана. Ссылки.Aitken, C.M., Jones, D.M.Larter, S.R. 2002, Isolation and identification of biomarkers indicative of anaerobic biodegradation in petroleum reservoirs, Abstracts of the 2002 William Smith Meeting, Geological Society of London, October, 2002. Полная статья опубликована в заключительном обзоре в Nature. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ стимулирования микробного производства метана в нефтеносной подземной формации,которая необязательно содержит метанотрофные микроорганизмы, в котором:(a) анализируют один или несколько компонентов формации для определения геохимических характеристик среды указанной формации;(b) обнаруживают присутствие микробного консорциума, содержащего по меньшей мере один вид метанпродуцирующих микроорганизмов в пределах указанной формации, и, в случае отсутствия такого консорциума в формации, вводят в формацию экзогенный метанпродуцирующий консорциум;(c) оценивают, являются ли микроорганизмы формации активными в настоящее время;(d) определяют, содержит ли данный микробный консорциум один или несколько видов метанотрофных микроорганизмов;(e) определяют физиологические и экологические характеристики одного или нескольких видов микроорганизмов консорциума, содержащего по меньшей мере один вид метанпродуцирующих микроорганизмов, и сравнивают члены консорциума по меньшей мере с одним известным видом микроорганизмов, имеющим одну или несколько известных физиологических и экологических характеристик;(f) если на стадии (d) было установлено присутствие в формации одного или нескольких видов метанотрофных микроорганизмов, определяют физиологические и экологические характеристики указанных видов метанотрофных микроорганизмов консорциума и сравнивают указанные члены консорциума по меньшей мере с одним известным видом микроорганизмов, имеющим одну или несколько известных физиологических или экологических характеристик;(g) используют информацию, полученную на стадиях (а)-(е), для определения экологической среды,которая способствует in situ микробному разложению нефтепродуктов и микробному продуцированию метана по меньшей мере одним видом метанпродуцирующих микроорганизмов консорциума;(h) если на стадии (d) установлено присутствие в формации одного или нескольких видов метанотрофных микроорганизмов, используют информацию, полученную на стадиях (a)-(f), для определения экологической среды, подавляющей in situ микробное разложение метана по меньшей мере одним видом метанотрофных микроорганизмов консорциума; и(i) стимулируют микробное разложение нефтепродуктов при подавлении разложения метана и активности конкурирующих микроорганизмов, при избегании ускорения конкурирующих процессов, причем указанное стимулирование достигают путем:(I) изменения среды указанной формации на основе определений, сделанных на стадиях (g) и (h),для стимулирования микробного разложения нефтепродуктов при избегании ускорения конкурирующих процессов, для чего:(1) вводят в формацию один или несколько видов азот- и/или фосфорсодержащих основных питательных веществ, способствующих микробному разложению нефтепродуктов, но не ускоряющих протекание конкурирующих процессов, где указанные основные питательные вещества выбраны из группы,состоящей из:NH4Cl и газообразный аммиак (NH3), за исключением любых нитратов, и(b) соединений фосфора, выбранных из группы, включающей Na2HPO4, K2HPO4, летучие соединения фосфора, такие как РН 3 и СН 3-РН 2, полифосфаты и пентоксид фосфора; и, необязательно,(2) вводят добавку, выбранную из группы, состоящей из:(II) изменения среды указанной формации на основе определений, сделанных на стадиях (g) и (h),для подавления разложения метана и подавления активности конкурирующих микроорганизмов, для чего вводят ингибиторы разложения метана и активности конкурирующих микроорганизмов, причем указанные ингибиторы выбирают из группы, включающей молибдат натрия (или другой шестивалентный катион), для подавления сульфатвосстанавливающих бактерий, хлората натрия для подавления нитратвосстанавливающих бактерий и бромэтансульфокислоты для подавления микроорганизмов, окисляющих метан. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадия обнаружения присутствия анаэробных бактерий,разлагающих нефть, является частью стадии (b). 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что включает идентификацию продуктов активности присутствующих микроорганизмов. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что идентифицируемые продукты включают метаболиты, образующиеся при анаэробном разложении углеводородов. 5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что включает стадию идентификации археолов. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что на стадии (а) в основном анализируют переходные зоны нефть-вода в формации. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что для оценки активности разложения указанной формации используют геохимические параметры.- 18017371 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что стадия (е) и в случае присутствия метанотрофных микроорганизмов стадия (f) включают определение характеристик с использованием способов определения генетических характеристик. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что способы определения генетических характеристик включают сравнение последовательностей генетических фрагментов, взятых у микроорганизмов, с последовательностями у известных микроорганизмов. 10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что увеличивают концентрацию фосфора. 11. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что увеличивают концентрацию иона аммония. 12. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что увеличивают концентрацию калия. 13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что стадия изменения среды указанной формации включает барботирование газа или продувку. 14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что стадия изменения среды указанной формации включает закачивание в указанную формацию химически активного жидкого органического вещества.