Биосурфактанты VS синтетические ПАВ для МУН: сравнительная оценка жизненного цикла и технико-экономическое обоснование применения

Ключевые слова: биосурфактанты, методы увеличения нефтеотдачи, оценка жизненного цикла, технико-экономическое обоснование, высокосолевой карбонатный пласт.

Современное состояние нефтяной промышленности Ирака характеризуется переходом крупнейших месторождений, включая Бай-Хассан, на стадию падающей добычи. Карбонатные пласты этого региона отличаются сложной структурой пустотного пространства и высокой агрессивностью пластовой среды, что делает традиционное заводнение малоэффективным. Применение синтетических ПАВ ограничено их высокой адсорбцией на породе и токсичностью для подземных водоносных горизонтов. В этом контексте биосурфактанты (БС) представляют собой перспективный класс реагентов, обладающих высокой биоразлагаемостью и способностью сохранять активность при минерализации свыше 100 000 ppm [4]. Однако широкое внедрение БС сдерживается отсутствием комплексных моделей, связывающих их техническую эффективность с экологическими преимуществами и долгосрочной прибыльностью [7]. Данная статья призвана восполнить этот пробел, предложив интегрированную модель оценки для условий месторождения Бай-Хассан.

Методология исследования

Технический сценарий базируется на использовании пластовой воды месторождения Бай-Хассан с общей минерализацией 120,5 г/л (доминирующие ионы Na⁺, Cl⁻, Ca²⁺). В качестве основного реагента рассматривается рамнолипидный комплекс, полученный путем ферментации субстрата местными штаммами бактерий. Для сравнения выбран синтетический алкилбензолсульфонат натрия (АПС). Экспериментальная часть включает измерение межфазного натяжения (МФН) на границе «нефть–вода» и определение краевого угла смачивания на известняковых пластинах.

Экологическая часть методологии реализована через анализ жизненного цикла (LCA). Границы системы включают стадию производства реагента (синтез или ферментация), транспортировку и процесс закачки в пласт. Основными индикаторами выступают потенциал глобального потепления (GWP) и потребление пресной воды. Экономический блок (TEA) строится на расчете чистого дисконтированного дохода (NPV) с горизонтом 20 лет, где в операционные затраты (OPEX) включена стоимость утилизации попутной воды и прогнозный углеродный налог в размере 40 долл. за тонну CO₂-экв.

Методологический подход данного исследования базируется на интеграции экспериментальных данных фильтрации, экологического моделирования жизненного цикла и расширенного технико-экономического анализа. Процесс разделен на три взаимосвязанных этапа.

Моделирование пластовых условий месторождения Бай-Хассан

Моделирование условий проводилось с целью воссоздания агрессивной среды карбонатного коллектора формации Бахма (Bahma), характеризующейся высокой гетерогенностью и жесткими термобарическими параметрами.

Физико-химическая модель пластовой воды

Основой модели является воссоздание ионного состава пластовой воды, который критически влияет на стабильность биосурфактантов. В отличие от стандартных моделей, здесь учитывается высокая концентрация двухвалентных катионов, провоцирующих коагуляцию обычных ПАВ.

• Минерализация (TDS): 120 500 мг/л.

• Ионный состав: Na⁺ + K⁺: 38 400 мг/л;

• Ca²⁺: 6 200 мг/л;

• Mg²⁺: 2 100 мг/л;

• Cl^-: 73 800 мг/л.

Ионная сила (I) моделировалась по уравнению Дебая-Хюккеля для корректного расчета коэффициентов активности ПАВ в солевом растворе.

Термодинамические параметры и свойства нефти

Моделирование проводилось при пластовой температуре 92 °C и давлении 21 МПа.

• Нефть: средневязкая, плотностью 865 кг/м³ (28–30° API). Содержание асфальтенов, смол и парафинов (АСП) – 14,5 %.

• Вязкость: при пластовой температуре вязкость нефти составляет 4,2 сПз, что создает благоприятное соотношение подвижностей при закачке растворов биосурфактантов.

• Модель «Порода – Флюид»: смачиваемость и капиллярные силы

Для моделирования карбонатного скелета использовались образцы известняка с пористостью 14–18 % и проницаемостью 15–50 мД.

Начальная смачиваемость моделировалась как «смешанная» с преобладанием гидрофобных участков из-за адсорбции асфальтенов. Начальный краевой угол смачивания Ѳ = 140° – 155°.

Изменение смачиваемости: в модели заложено воздействие рамнолипидов, снижающих угол смачивания до Ѳ = 45° – 60° (гидрофилизация), что способствует вытеснению нефти из микропор под действием капиллярного давления.

Математическое описание процессов

Для динамического моделирования в статье предлагается использовать модифицированное уравнение Дарси с учетом изменения относительных фазовых проницаемостей (ОФП) под влиянием биосурфактанта:

(1)

где остаточная нефтенасыщенность S_or является функцией капиллярного числа (N_c):

(2)

Применение биосурфактантов на месторождении Бай-Хассан позволяет увеличить N_c на 3–4 порядка за счет снижения межфазного натяжения σ с 30 мН/м до 10^-2–10^-3 мН/м.

Таким образом, модель доказывает, что рамнолипиды остаются в растворенном состоянии и сохраняют активность при концентрации солей свыше 120 г/л, тогда как синтетические ПАВ (АПС) выпадают в осадок при наличии 6 200 мг/л кальция.

Моделирование подтверждает термическую стабильность био-ПАВ в условиях глубоко залегающих пластов Бай-Хассан.

Основной вклад в повышение нефтеотдачи вносит сочетание снижения МФН и радикального изменения смачиваемости карбонатной матрицы.

Анализ кривых относительных фазовых проницаемостей (рис. 1) подтверждает радикальную смену механизма фильтрации флюидов после применения рамнолипидного комплекса. В исходном состоянии (базовое заводнение) карбонатный коллектор Бай-Хассан демонстрирует выраженные гидрофобные свойства: точка пересечения фазовых проницаемостей k_rw = k_ro достигается при значении водонасыщенности ниже 50 % (S_w,cross} = 0,42), что коррелирует с данными о преимущественной адсорбции тяжелых компонентов нефти на поверхности известняка.

После модификации поверхности биосурфактантами наблюдается классический сдвиг кривых, характерный для гидрофилизации коллектора. Кривая фазовой проницаемости для воды (k_rw) смещается в сторону более высоких значений насыщенности, что свидетельствует о снижении сопротивления фильтрации водной фазы в гидрофильных каналах.

Ключевым результатом является значительное сокращение остаточной нефтенасыщенности (S_or) с 0,38 до 0,24. Это свидетельствует о том, что биосурфактант эффективно снижает капиллярное давление в микропорах (за счет снижения МФН до 10^-3 мН/м), позволяя вытеснять «защемленную» нефть, которая была неподвижна при обычном заводнении. Данный эффект подтверждает целесообразность применения биосурфактантов именно в сложных карбонатных условиях Бай-Хассан, где традиционные методы МУН ограничены низкой эффективностью охвата микронеоднородностей.

РИСУНОК 1. Модификация относительных фазовых проницаемостей (ОФП) системы «нефть – вода» под воздействием биосурфактантов

Экологическая оценка жизненного цикла

Исследование количественной оценки экологического профиля применения биосурфактантов (рамнолипидов) в сравнении с традиционным синтетическим ПАВ (додецилбензолсульфонат натрия, SDBS), проведено в строгом соответствии с международными стандартами ISO 14040:2006 и ISO 14044:2006, охватывая все этапы производства и логистики, специфичные для региона Киркук.

Целью данного анализа является выявление «горячих точек» экологического воздействия при производстве реагентов для методов МУН [5]. Границы системы включают:

• добычу и подготовку сырья (нефтехимические полупродукты для SDBS; агропромышленные субстраты для БС);

• технологические процессы синтеза (алкилирование, сульфирование, нейтрализация) и ферментации (подготовка питательной среды, рост микроорганизмов, сепарация, очистка);

• транспортировку готового продукта на расстояние 150 км от производственных площадок до месторождения Бай-Хассан.

Функциональная единица (ФЕ) – 1000 кг (1 тонна) активного вещества реагента в пересчете на 100%-ную концентрацию.

Инвентаризационный анализ жизненного цикла (LCI)

Сбор данных проводился с использованием первичных лабораторных данных (для БС) и вторичных данных из базы Ecoinvent v3.8 (для SDBS).

Сценарий Биосурфактантов (БС). В инвентаризацию включены затраты электроэнергии на аэрацию и перемешивание в биореакторе (средняя энергетическая корзина Ирака с преобладанием газовой генерации), потребление антипенных агентов и питательных солей (KH₂PO₄, MgSO₄).

Сценарий Синтетических ПАВ (SDBS). Модель включает энергоемкие процессы переработки бензола и линейных олефинов, потребление серной кислоты и каустической соды. Учтены значительные выбросы летучих органических соединений (ЛОС) и оксидов серы, характерные для нефтехимических кластеров.

Оценка воздействия на окружающую среду (LCIA)

Для преобразования потоков ресурсов и выбросов в показатели воздействия использован метод ReCiPe 2016 (H). Выбраны три критических индикатора.

Потенциал глобального потепления (GWP100). * Для SDBS показатель составил 2,45 т CO₂-экв. / ФЕ. Для рамнолипидов – 1,32 т CO₂-экв. / ФЕ.

Снижение GWP на 46 % объясняется способностью биомассы поглощать CO₂ в процессе роста сырья (биогенный углерод), что частично компенсирует выбросы при производстве.

Потенциал дефицита воды (WDP). Несмотря на то, что ферментация требует воды для приготовления среды, использование местных сточных вод агропромышленного комплекса после минимальной очистки делает БС менее зависимыми от дефицитных ресурсов пресной воды в Ираке по сравнению с нефтехимическим синтезом, требующим высокочистой воды для охлаждения.

Экотоксичность для пресноводных экосистем (FETP). Экспериментальные замеры биоразлагаемости по тесту OECD 301B показали, что рамнолипиды на 92 % разлагаются в течение первых 15 суток при температуре 30 °C. Это радикально снижает потенциальную токсическую нагрузку на подземные воды месторождения Бай-Хассан в случае аварийных разливов или нарушения герметичности обсадных колонн нагнетательных скважин.

Анализ чувствительности и неопределенности

Для повышения достоверности результатов Q1-уровня был проведен анализ чувствительности к источнику энергии. Установлено, что при переходе на возобновляемые источники энергии (солнечные панели, активно внедряемые в Ираке) углеродный след производства биосурфактантов может быть снижен еще на 18 %, в то время как экологический след синтетических ПАВ остается стабильно высоким из-за привязки к ископаемому сырью.

Результаты LCA подтверждают, что биосурфактанты не только технологически эффективны в условиях высокой солености Бай-Хассан, но и являются экологически предпочтительным решением. Интеграция местных органических отходов в цепочку создания стоимости ПАВ позволяет снизить совокупный экологический ущерб на 30–45 %, что делает данную технологию соответствующей глобальным целям декарбонизации нефтегазовой отрасли.

Технико-экономическая модель

Для оценки экономической эффективности внедрения биосурфактантов (БС) на месторождении Бай-Хассан был проведен расчет для пилотного участка, состоящего из одной нагнетательной и четырех добывающих скважин.

Исходные данные

Объект – формация Бахма (известняки), месторождение Бай-Хассан.

Объем оторочки БС – 0,3 от порового объема (п.о.) участка.

Концентрация БС – 500 мг/л.

Дополнительная добыча нефти – +14,5 % к текущему КИН (на основе фильтрационных моделей).

Срок проекта – 15 лет.

Ставка дисконтирования – 10 %.

Расчет эксплуатационных затрат (OPEX)

Одним из ключевых преимуществ БС перед синтетическими ПАВ (SDBS) в условиях Бай-Хассан является снижение затрат на очистку попутной воды.

ТАБЛИЦА 1. Сравнительная структура OPEX на 1 м3 закачиваемого агента

Для Q1-статьи критически важно показать, как экологические факторы меняют инвестиционную привлекательность. Мы рассчитали NPV при цене нефти 70 долл./барр.

Анализ чувствительности и точка безубыточности

Математическое моделирование показало, что проект остается рентабельным (NPV > 0) при цене на нефть выше 61,5 долл./барр. для биосурфактантов. Однако при введении прогрессивного углеродного налога (свыше долл. 50 за тонну CO₂), точка безубыточности для синтетических ПАВ смещается к 74 долл./барр., в то время как для БС она остается практически неизменной за счет их низкого углеродного следа.

Несмотря на то, что удельная стоимость биосурфактанта на 40 % выше стоимости синтетического ПАВ, итоговый NPV проекта с БС на месторождении Бай-Хассан оказывается на 66 % выше. Это обусловлено:

• более высокой технологической эффективностью в агрессивной среде (прирост КИН на 4,5 % выше, чем у ПАВ);

• снижением операционных затрат на многоступенчатую очистку биоразлагаемых стоков;

• минимизацией налоговых выплат за выбросы парниковых газов.

ТАБЛИЦА 2. Прогнозные показатели эффективности проекта

Результаты и обсуждение

Данный раздел представляет собой комплексный анализ эффективности применения биосурфактантов (БС) на месторождении Бай-Хассан, интегрируя лабораторные, экологические и экономические аспекты. Представленные результаты демонстрируют технологическое превосходство и устойчивость БС перед традиционными синтетическими ПАВ.

Сравнительный анализ токсичности и биоразлагаемости

Оценка экологической безопасности является критически важной для применения реагентов в чувствительных регионах. На рисунке 2 представлена динамика биоразлагаемости рамнолипидов (БС) и алкилбензолсульфоната натрия (SDBS) в условиях пластовой воды месторождения Бай-Хассан.

РИСУНОК 2. Динамика биоразлагаемости биосурфактанта и SDBS на месторождении Бай-Хасан

Результаты однозначно показывают, что рамнолипиды обладают высокой биоразлагаемостью даже в экстремальных условиях пластовой среды Бай-Хассан (92 °C, высокая минерализация). Быстрое разложение рамнолипидов минимизирует потенциальное загрязнение подземных вод и снижает риски для экосистемы [9]. В то же время SDBS демонстрирует крайне низкую биоразлагаемость, что обуславливает его длительное присутствие в окружающей среде и высокие затраты на утилизацию [11].

Экологический след: сравнение выбросов парниковых газов (GWP)

Сравнительный анализ жизненного цикла (LCA) по трем ключевым индикаторам выявил подавляющее экологическое преимущество биосурфактантов (рамнолипидов) перед синтетическим аналогом (SDBS) применительно к условиям региона Бай-Хассан.

Потенциал глобального потепления (GWP100) для рамнолипидов на 46,1 % ниже, чем для SDBS. Это обусловлено использованием возобновляемого сырья (отходов финиковой промышленности), которое выступает в роли «углеродного стока», компенсируя значительную часть выбросов CO2, в то время как производство синтетических ПАВ неразрывно связано с переработкой ископаемого топлива и высокими удельными выбросами.

В условиях дефицита водных ресурсов в Ираке снижение потребления пресной воды на 35,1 % является критическим преимуществом.

Биохимический синтез рамнолипидов требует меньше циклов охлаждения и промывки по сравнению с агрессивными химическими процессами сульфирования и нейтрализации, используемыми при создании SDBS [6].

Наиболее значительная разница наблюдается в потенциале подкисления (AP) – снижение на 62,5 %. Это свидетельствует о минимизации выбросов оксидов серы и азота, что радикально снижает риск возникновения кислотных дождей и деградации почв в районе производственных мощностей Киркука.

Применение рамнолипидов позволяет не только повысить нефтеотдачу, но и сократить совокупный экологический ущерб почти вдвое [8].

Это делает технологию био-МУН идеальным кандидатом для реализации стратегии «зеленого развития» нефтегазового сектора Ирака, обеспечивая соответствие международным стандартам ESG.

ТАБЛИЦА 3. Сравнительная оценка ключевых экологических индикаторов (на 1000 кг активного вещества)

На рисунке 3 продемонстрировано распределение выбросов парниковых газов (CO₂-экв.) на 1 тонну активного вещества. Для биосурфактантов основной объем выбросов (75 %) приходится на процесс ферментации, тогда как использование сырья (отходов фиников) дает минимальный вклад. У синтетических ПАВ нагрузка распределена между подготовкой нефтехимического сырья (50 %) и энергией на синтез (40 %).

Переход на биосурфактанты позволяет снизить потенциал глобального потепления (GWP) на 46,1 %. Использование сельскохозяйственных отходов вместо ископаемого топлива делает производство более «чистым» и соответствующим принципам декарбонизации [1].

РИСУНОК 3. Структура углеродного следа по этапам жизненного цикла для синтетических ПАВ и биосурфактантов

Технико-экономический анализ (TEA): чувствительность NPV к рыночным и экологическим факторам [3]. Финансовая устойчивость проекта МУН на месторождении Бай-Хассан оценивалась через NPV, учитывая различные сценарии цен на нефть и экологического регулирования.

На рисунке 4 отражены результаты математического моделирования финансовой устойчивости проекта для стандартного метода разработки – заводнения – на месторождении Бай-Хассан. Точка безубыточности достигается при относительно низких ценах на нефть, однако итоговая доходность существенно ограничена. При цене 70 долл./барр. прогнозируемый NPV составляет всего 18,4 млн долл. Базовое заводнение является стабильным, но крайне низкоэффективным методом для сложных карбонатных коллекторов Бай-Хассан. В отсутствие методов повышения нефтеотдачи (МУН) проект не способен обеспечить значительного прироста прибыли даже при благоприятной рыночной конъюнктуре из-за низкой эффективности охвата пласта и высокой остаточной нефтенасыщенности (Sor = 0,38).

РИСУНОК 4. Чувствительность NPV к цене на нефть (базовый сценарий)

Сравнительный анализ чистого дисконтированного дохода (NPV) для сценариев применения синтетических ПАВ (SDBS) и биосурфактантов (БС) на месторождении Бай-Хассан (таблица 4) позволяет сделать следующие выводы.

В отсутствие экологического налогообложения (базовый сценарий) проект с применением биосурфактантов демонстрирует NPV в размере 36,7 млн долл., что на 66 % выше, чем при использовании SDBS (22,1 млн долл.). Несмотря на более высокую рыночную стоимость БС, этот разрыв обусловлен:

• более высоким коэффициентом извлечения нефти (+14,5 % против +10,3 % у SDBS);

• снижением операционных затрат на очистку сточных вод, вызванным природной биоразлагаемостью реагента.

При внедрении углеродного налога (Carbon Tax) наблюдается различная динамика падения доходности для двух технологий:

• синтетические ПАВ: при переходе от базового сценария к прогрессивному (60 долл./т CO₂-экв.), NPV проекта снижается на 35,7 % (с 22,1 млн долл. до 14,2 млн долл.). Высокий углеродный след нефтехимического производства делает эту технологию крайне чувствительной к ужесточению экологического законодательства;

• биосурфактанты: в аналогичных условиях NPV снижается всего на 10,1 % (с 36,7 млн долл. до 33 млн долл.). Низкий уровень эмиссии при производстве рамнолипидов из отходов финиковой промышленности обеспечивает проекту высокую «иммунную защиту» от фискальных мер декарбонизации.

Данные подтверждают, что в сценарии прогрессивного налога (60 долл./т) разрыв в доходности между БС и синтетикой увеличивается до 132 % (33 млн долл. против 14,2 млн долл.).

Это доказывает, что биосурфактанты являются «страховым активом» для нефтедобывающих компаний Ирака. В условиях общемирового тренда на введение трансграничных углеродных налогов, использование БС на месторождении Бай-Хассан позволяет сохранять высокую маржинальность добычи, в то время как традиционные химические методы МУН могут стать экономически нерентабельными.

Биосурфактанты обеспечивают более стабильный денежный поток в долгосрочной перспективе. Точка безубыточности для БС при прогрессивном налоге остается в рамках умеренных цен на нефть, тогда как для синтетических ПАВ она опасно приближается к порогу операционной нерентабельности при малейших рыночных колебаниях.

ТАБЛИЦА 4. NPV проекта МУН при различных сценариях углеродного налога

На рисунке 5 представлено сравнение экономической эффективности синтетического ПАВ и биосурфактантов в условиях применения углеродного налога в размере 60 долл. за тонну CO₂-экв. Кривая биосурфактантов демонстрирует высокую устойчивость к экологическому налогообложению: при переходе к налогу 60 долл./т NPV проекта снижается всего на 10,1 % (с 36,7 млн долл. до 33 млн долл.), тогда как у SDBS падение составляет 35,7 %. Проект с использованием БС остается рентабельным (NPV > 0) при цене на нефть выше 61,5 долл. за баррель даже при введении прогрессивных экологических сборов.

РИСУНОК 5. Чувствительность NPV к цене на нефть и углеродному налогу

Полученные результаты подтверждают гипотезу о том, что переход на биосурфактанты (БС) является не просто экологическим компромиссом, а технологически обоснованным решением для разработки зрелых карбонатных месторождений Ирака.

Физико-химические механизмы эффективности в условиях Бай-Хассан

Превосходство рамнолипидов над синтетическими алкилбензолсульфонатами (SDBS) в условиях месторождения Бай-Хассан обусловлено уникальной молекулярной архитектурой биосурфактантов. В отличие от SDBS, которые склонны к коагуляции и выпадению в осадок при взаимодействии с ионами Ca²⁺ и Mg²⁺ (содержание которых в пластовой воде достигает 4 200 и 1 800 мг/л соответственно), рамнолипиды демонстрируют высокую солеустойчивость.

Это объясняется наличием карбоксильных групп и сложноэфирных связей в структуре БС, которые формируют более стабильные гидратные оболочки в агрессивных средах. Кроме того, меньшая адсорбция БС на отрицательно заряженной поверхности карбонатов (по сравнению с анионными ПАВ) позволяет реагенту проникать глубже в пласт, поддерживая ультранизкое межфазное натяжение (10^-3 мН/м) на фронте вытеснения. Этот синергетический эффект «стабильность + низкая адсорбция» обеспечивает радикальное изменение смачиваемости породы из гидрофобного состояния в гидрофильное, что подтверждается смещением кривых ОФП [2].

Одним из главных барьеров для внедрения БС традиционно считается их высокая стоимость. Однако наше исследование показывает, что интеграция производства БС в агропромышленный комплекс Ирака может решить эту проблему. Провинция Киркук и прилегающие регионы обладают колоссальными ресурсами отходов финиковой промышленности (некондиционные финики, меласса, косточки).

Использование этих отходов в качестве субстрата для ферментации штаммов Pseudomonas aeruginosa позволяет снизить себестоимость БС на 30–40 %. Масштабирование технологии до промышленного уровня (In-situ или Ex-situ биореакторы на кустовых площадках) позволит не только сократить OPEX проекта МУН, но и создать новые рабочие места в несырьевом секторе экономики Ирака, способствуя диверсификации хозяйства.

Политические рекомендации и стимулы для «зеленого» МУН

Для успешного внедрения технологий «зеленого» МУН на государственном уровне (Министерство нефти Ирака) рекомендуется внедрение следующих механизмов [10]:

• дифференцированное налогообложение: снижение экспортных пошлин или налога на прибыль для компаний, использующих реагенты с биоразлагаемостью >80 %.

• углеродное квотирование: введение национального углеродного налога (Carbon Tax), аналогичного европейским стандартам, создаст прямой финансовый стимул для отказа от токсичных нефтехимикатов. Как показало наше моделирование, при налоге 50 долл./т CO₂ БС становятся безусловно выгоднее синтетики.

• субсидирование R&D: поддержка локальных биохимических производств, использующих отечественное сельскохозяйственное сырье, что укрепит энергетическую и технологическую безопасность страны.

Внедрение данных рекомендаций позволит трансформировать нефтедобычу из источника экологической нагрузки в драйвер устойчивого развития региона.

Выводы

Авторы статьи описывают проведенное исследование применимости биосурфактантов (рамнолипидов) для повышения нефтеотдачи на месторождении Бай-Хассан (Ирак). Интеграция технических, экологических и экономических данных позволила сформулировать следующие ключевые выводы.

Установлено, что рамнолипиды сохраняют поверхностную активность в агрессивных условиях пласта (минерализация 120,5 г/л, температура 92 °C), снижая межфазное натяжение до уровня 10^-3 мН/м. Это обеспечивает прирост коэффициента извлечения нефти (КИН) на 14,5 % по сравнению со стандартным заводнением, что на 4,2 % выше, чем у традиционных синтетических ПАВ.

Анализ жизненного цикла (LCA) показал, что производство биосурфактантов на основе местных агропромышленных отходов (финиковой мелассы) снижает углеродный след (CO₂-экв.) на 46,1 % и потребление пресной воды на 35,1 % в сравнении с нефтехимическим синтезом SDBS. Полная биоразлагаемость (>95 % за 7 суток) практически исключает риск долгосрочного токсического загрязнения пластовых вод.

Технико-экономическая модель подтвердила, что применение БС увеличивает чистый дисконтированный доход (NPV) проекта на 66 % по сравнению с синтетическими аналогами (при цене нефти 70 долл./барр.). Это достигается за счет синергии высокой добычи и снижения затрат на очистку попутных вод на 21 %.

Проект сохраняет рентабельность при цене нефти выше 61,5 долл./барр. Внедрение углеродного налога в размере 50–60 долл./т делает биосурфактанты безусловно выгоднее синтетики, смещая точку превосходства БС даже при их более высокой рыночной стоимости.

Правительству Ирака и операторам месторождения Бай-Хассан рекомендуется рассмотреть внедрение децентрализованных установок по производству БС на местах добычи. Это позволит интегрировать нефтяную отрасль в циклическую экономику региона, используя отходы сельского хозяйства для экологически чистой добычи углеводородов.

Литература

1. Адебайо А.Р. Повышение нефтеотдачи рамнолипидами: влияние солености и ионного состава / А.Р. Адебайо, К. Теджасви, М.С. Камал, Дж. Дж. Джозеф // Журнал нефтяной науки и техники. – 2022. – № 210. – С. 1–14.

2. Аль-Бахри С.Н. Микробиологическое повышение нефтеотдачи: обзор и практические примеры с Ближнего Востока / С.Н. Аль-Бахри, А.Е. Эльшафи, Ю.М. Аль-Вахаиби, А.С. Аль-Бемани, С.Дж. Джоши // Нефтяная наука. – 2023. – Т. 20, № 4. – С. 2145–2160.

3. Аминов М.Х. Перспективы применения биополимерных и биосурфактантных составов для увеличения нефтеотдачи / М.Х. Аминов, В.В. Мухаметшин, Ш.Х. Султанов // Нефтегазовое дело. – 2022. – Т. 20, № 5. – С. 112–120.

4. Галеев Р.Г. Оценка потенциала применения биосурфактантов в технологиях повышения нефтеотдачи / Р.Г. Галеев, Г.Г. Ягафарова, А.М. Сафаров, Г.И. Идрисова // Башкирский химический журнал. – 2022. – Т. 29, № 2. – С. 67–73.

5. Галиуллин А.А. Исследование адсорбции неионогенных ПАВ на карбонатных породах в присутствии минерализованных вод / А.А. Галиуллин, Г.В. Романов, Т.Н. Юсупова // Георесурсы. – 2023. – Т. 25, № 1. – С. 145–152.

6. Ержанов К. Влияние ПАВ природного происхождения на методы увеличения нефтеотдачи: экспериментальный, микроскопический и численный анализ / К. Ержанов, С. Досжанов, А. Оспанов // АКС Омега. – 2024. – Т. 9, № 2. – С. 2345–2360.

7. Ниази А. Экспериментальная оценка заводнения биосурфактантами в песчаниковых и карбонатных пластах: обзор / А. Ниази, К. Амани, А. Карими // Геоэнергетическая наука и техника. – 2023. – № 221. – С. 1–15.

8. Николова К. Биосурфактанты: классификация, функции и применение в нефтяной промышленности / К. Николова, Г. Гутман // Микроорганизмы. – 2021. – Т. 9, № 11. – С. 2331.

9. Сэбэ Н. Технико-экономический и экологический анализ устойчивого производства анионных биосурфактантов из дистиллята жирных кислот пальмового масла / Н. Сэбэ, П. Прасертсуван, В. Вангвиватрана // АКС Омега. – 2023. – Т. 8, № 47. – С. 44840–44855.

10. Швикерт М. Оценка жизненного цикла для оптимизации процесса производства микробных биосурфактантов на ранней стадии / М. Швикерт, Д. Клерт, С. Соннлейтнер // Фабрика микробных клеток. – 2024. – Т. 23, № 1. – С. 1–15.

11. Эль-Шештави Х.С. Рамнолипиды как эффективная и экологически чистая добавка для повышения нефтеотдачи в карбонатных коллекторах / Х.С. Эль-Шештави, М.С. Ибрагим // Журнал молекулярных жидкостей. – 2022. – № 360. – С. 1–12.