Pétrole

Kit QGO-M™, ATP-métrie de 2nde Génération, pour le suivi de l’activité microbiologique dans l’industrie du pétrole (upstream, midstream et downstream

Les coûts engendrés par une bio-détérioration dans l’industrie pétrolière se chiffrent en plusieurs millions d’euros.
Aujourd’hui, le kit QGO-M™  permet en moins de 3 minutes de mesurer instantanément la contamination microbienne via le paramètre Adénosine Triphosphate (ATP).
Avec un résultat immédiat, l’industriel est mieux armé pour réagir rapidement face à une dérive en mettant en place des traitements préventifs. Il a la possibilité de diminuer les traitements en continu (biocide, bio-dispersant) en s’appuyant sur la quantification réelle de la contamination pour une économie des produits et d’argent.

ORIGINE DE LA CONTAMINATION DU PETROLE

Les microorganismes, responsables de la contamination du pétrole, proviennent soit par :

1. Entrée d’air - réservoir lors de l’étape d’équilibrage de la pression d’air car l’atmosphère contient une multitude de gouttelettes d’eau transportant des microorganismes (« Upstream »)
2. Transport  des réservoirs de raffineries, des barges en eau douce, à travers les oléoducs, réservoir terminaux (« Midstream »)
3. Eau dans le réseau en raison des poches d’eau avec une très forte concentration de bactéries
4. Injection d’eau  via les puits qui contiennent une forte contamination d’eau et de bactéries.

CONSEQUENCES D’UNE DETERIORATION BIOLOGIQUE

Les conséquences d’une détérioration biologique dans l’industrie pétrolière peuvent être distinguées en 3 groupes :

1. Les microorganismes attaquent les molécules hydrocarbonées et non hydrocarbonées entraînant un changement des caractéristiques et propriétés chimiques du pétrole brut
2. Les microorganismes se développent à l’interface du pétrole et de l’eau ou dans le biofilm en produisant des biosulfates, molécules détergentes et des molécules types H2S
3. Les sécrétions de microorganismes, de poids moléculaire faible, réagissent avec le pétrole brut et accélèrent la formation de particules, ce qui rend le fuel plus corrosif.

Les principaux dérèglements causés par une prolifération bactérienne se traduisent par :

1. Le colmatage : occasionné par les vases produites par les bactéries, les levures et les moisissures. Elles peuvent générer d’importants blocages des filtres, des lignes des carburants et des injecteurs. Par conséquent, les microorganismes conduisent à une usure anormale du moteur et de ses composants. Un carburant encrassé par les vases peut être déclaré non-conforme suivant des cahiers des charges spécifiques.
2. La corrosion : la croissance microbienne dans les réservoirs à carburants ou dans les systèmes d’alimentation du fioul peut conduire à une corrosion rapide et lourde. Par exemple, des problèmes fréquents sont constatés dans les réservoirs d’avions en raison de la prolifération de microorganismes qui produisent des acides organiques et stimulent en créant de l’oxygène, des cellules de corrosion électrochimiques.
   • Au fond des réservoirs en acier, la croissance de bactéries sulfato-réductrices (BSR), dans l’eau et la boue, provoquent des corrosions de type pitting c'est-à-dire la création de trous dans le métal.
   • Dans les réservoirs à carburants, la croissance des BSR rend le carburant corrosif et entraîne sa non-conformité en seuil de sulfure
3. Les surfactants microbiens induisent la suspension de l’eau dans le carburant ce qui le rend trouble et provoquent les problèmes de séparation entre l’eau et le pétrole.
4. Lorsqu’un réservoir est à nouveau rempli, les microorganismes deviennent suspendus dans le carburant, provoquant l’encrassement des chaînes de distributions pour contaminer par la suite les équipements en aval (moteurs…)

Les premiers microbiologistes pensaient que les bactéries sulfato-réductrices (SBR) étaient les seuls microbes impliqués dans la corrosion microbienne (MIC). Effectivement les SBR jouent un rôle dans la corrosion microbienne mais elles ne sont pas seules. Les non-SBR (responsable de production d’acide, de réduction de fer…) contribuent à la MIC de différentes façons. Les deux façons les plus connues sont la production de biofilm (causant des réactions chimiques et des gradients de potentiels électrochimiques entre les surfaces qui sont couvertes de biofilm et ceux qui ne le sont pas) et la production d’acides organiques faibles qui réagissent avec le chlorure, le sulfate, le nitrate et des ions nitrite pour former des sels organiques et des acides inorganiques forts (des acides hydrochloriques, sulfuriques, nitriques et d'azote) dans les biofilms.

Avantage du kit QGO-M™ pour le suivi de la contamination biologique dans le pétrole

Les kits d’ATP-métrie de 2nde génération peuvent être utilisés comme un outil préventif, une alarme permettant de détecter plus rapidement un dysfonctionnement ou la croissance microbienne dans tous les segments de l’industrie pétrolière :

1. Upstream : extraction, exploration du pétrole brut, pipeline, contamination de l’eau…
2. Downstream : conduit ou pipeline vers les raffineries, production de gasoil, lubrifiants, kérosène, liquides hydraulique…
3. Midstream : pipeline, réservoir, cuve de stockage, distributeurs d’essence…

Les kits QGO-M™ ont l’avantage d’être très sensibles tout en fournissant une réponse en quelques minutes, alors que plusieurs jours sont nécessaires pour la culture. Egalement, ils fournissent une réponse sur l’ensemble de la population cultivable et non cultivable. Les bénéfices de l’utilisation de ces kits pour l’industrie pétrolière sont :

1. Mesurer en temps réel la concentration en microorganismes dans les échantillons et réponse immédiate sur le niveau de contamination ; Contrôler la croissance microbienne dans l’eau, le biofilm et les dépôts ;
2. Prévenir  la Corrosion Microbienne et détecter précocement la dégradation des équipements de transport et de stockage et éviter les pannes de matériel.
3. Exécuter  en temps réel les contrôles qualité, dans le carburant et les lignes de lubrifiant, des réservoirs, le réseau de distribution ; Détecter précocement la dégradation du pétrole
4. Maîtriser la contamination microbienne dès la matière première (pétrole brut) jusqu’au produit fini tout en passant par l’outil industriel ; Identifier les origines de contamination microbienne – matières premières (pétrole brut, fioul…) ; outils de production (tuyau d’extraction et distribution). Localiser des zones à risque de prolifération de bactéries
5. Valider l’efficacité des traitements sur les micro-organismes viables cultivables et viables non cultivables ; Optimiser la concentration, la fréquence, et les points d’injection des biocides; Suivre l’efficacité des traitements dans la phase eau et pétrole

L’ATP-métrie, technique non spécifique, permet également de s’affranchir du test de cultivabilité des SBR car :

1. Si on a une concentration basse en ATP, cela implique une faible présence en microorganismes donc pas d’éventuel problème de bio détérioration
2. Si on a une concentration élevée en ATP, alors il faut préparer des échantillons de dilution SBR et prendre des actions correctives pour atténuer la contamination microbienne. »