BRPI0815258A2

BRPI0815258A2 - método e dispositivo para transmitir de forma confiável, blocos de rádio aproveitando-se dos campos ack/nack.

Info

Publication number: BRPI0815258A2
Application number: BRPI0815258A
Authority: BR
Inventors: Aghili Behrouz; Rudolf Marian; R Chitrapu Prabhakar; G Dick Stephen
Original assignee: Interdigital Patent Holdings Inc
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2019-09-10
Also published as: IL204106A; KR101627872B1; JP5684857B2; CN105577327A; AU2008293691A1; JP2013219801A; JP5283702B2; MX2010002139A; TWI461020B; CN201323587Y; TW200910822A; US8576732B2; RU2010111104A; KR20130103616A; TWM359161U; KR101129823B1; US20140064191A1; AR068029A1; CN101785234A; WO2009029511A1

Abstract

capacitor eletrolítico de alumínio a presente invenção fornece um capacitor eletrolítico de alumínio contendo um cátodo, um ânodo e um espaçador melhorado composto de nanofibras poliméricas. o espaçador de nanofibra oferece baixa resistência iônica, propriedade de barreira desejável e alta absorção de eletrólito. o uso dos espaçadores melhorados resultou em dispositivos com maior capacitância, menor esr, menor geração de calor e melhorou a eficiência de fabricação dos capacitores.

Description

“MÉTODO PARA MELHORAR A RECUPERAÇÃO DO PETRÓLEO”

Canipo da Invenção

A presente invenção se refere ao campo da mícrobiología ambiental e a modificação das propriedades do petróleo bruto pesado 5 utilizando microorganismos. Mais especificamente, cs mícrorganismos desnitrifícantes anaeróbios puros são identificados e aplicados para modificar .as propriedades do petróleo bruto pesado.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

O desafio para atender a demanda crescente por petróleo inclui o 10 aumento da recuperação dc petróieo bruto a partir de reservatórios de petróleo pesado. Este desafio resultou na expansão de esforços para desenvolver processos de recuperação de petróieo alternativos custo-eficiente ^Kianipey, S. A. e Donaldson, E. C. 61° Annual Technical Conference and Exhibition, New Orleans, LA, E.U.A., 5 a 8 de outubro de 1986). Os hidrocarbonetos pesados 15 na forma de depósitos de petróleo em reservatórios de petróleo estão distribuídos mundialmente. Estas reservas de petróleo são medidas em centenas de bilhões de barris recuperáveis. Pelo fato do petróleo bruto pesado possuir uma viscosidade relativamente alta, ele é essencialmente imóvel e não pode ser facilmente recuperados peios meios convencionais primáno e 20 secundário..............................................

MEOR (Mícrobía/ Enhanced 0/7 Recovery) é uma metodologia para aumentar a recuperação de petróleo pela ação de microorganismos (Brown, L. R., Vadie, A. A., Stephen, O. J. SPE 59306, SPE/DOE improved Oil Recovery Symposium, Oklahoma, 3 a 5 de Abril de 2600). A pesquisa e o 25 desenvolvimento Meer é um esforço em curso direcionado âs técnicas em desenvolvimento para a utilização de microrganismos para modificar as propriedades do petróleo bruto para beneficiar a recuperação do petróleo (Sunde. E.< Beeder, J., Nilsen, R. K. Torsvik, T., SPE 24204, SPE/DOE. 8^o

Symposium on enhanced 0./ Recovery, Tulsa, OK, E.U. A., 22 a 24 de abril de 1992).

Os métodos para a identificação de microorganismos úteis nos processos Meor foram descritos, Estes métodos exigem a identificação de amostras retiradas de um poço de petróieo ou reservatório compreendendo um consórcio de microrganismos e enriquecimento ou evolução das populações na .amostra, em condições especificas oom meios nutrientes definidos. Vide, o pedido de patente US 10/564365.

A degradação microbiana dos hidrocarbonetos também foi descrita, em condições aeróbia ou mista (aeróbia e anaeróbia), como um mecanismo para a redução da viscosidade do petróleo. A degradação nestas circunstâncias exige microorganismos desenvolvidos e nutrientes específicos que não mostraram ser um meio econômico para melhorar a recuperação do petróleo (vide a patente US 5.492.828).

Assim, há urna necessidade em desenvolver métodos para: (1) identificar os microorganismos que poderíam ser utilizados para aumentar a recuperação do petróleo em condições econômicas; (2) identificar os microrganismos que podem crescer no petróieo em condições anaeróbias, sem a necessidade de supiementação de nutrientes ou enriquecimento em longo prazo de microrganismos autóctones; e (3) utilização de ditos microorganismos identificados, de forma custo-eficiente. para melhorar a recuperação do petróleo.

Descrição Resumida da Invenção

Os métodos descritos no presente atendem ás necessidades identificadas acima, descrevendo os métodos de identificação de gêneros bacterianos autóctones e utilizando técnicas de identificação fílogenética baseada na filogenia dos gêneros autóctones para selecionar culturas bacterianas anaeróbias puras que respiram pela desnifrificação e que são capazes de crescer ne petróleo sem suplementação de nutrientes complexos.

Além disso, os métodos são descritos para a utilização de ditas culturas puras, sem enriquecimento ou desenvolvimento dirigido, para melhorar economicamente a recuperação do petróleo. Estas culturas puras são 5 utilizadas para aumentar a recuperação do petróleo em uma ou mais das seguintes formas: (1) aiteram a permeabilidade da formação subterrânea para melhorar a eficiência da varredura por água; (2) produzem blotensoativos que diminuem as tensões de superfície e interfacíais; (3) mediam mudanças na molhabilidade; (4) produzem polímeros que facilitam a mobilidade do petróleo; ío e (5) geram gases (principalmente o COz) que aumentam a pressão de formação e reduzem a viscosidade do petróleo.

Especificamente, a presente invenção se refere à aplicação de uma bactéria da tipagem filogenética de rDNA encontrada em amostras ambientais obtidas a partir de um poço ou reservatório de petróleo, seguido 15 pela identificação e obtenção de culturas puras de espécies de bactérias conhecidas com constituição genética similar, então selecionar estas linhagens para funcionalidades relevantes, tal come a capacidade de crescer em petróleo bruto sob condições desnitríficantes.

Em uma realização, a presente invenção descreve um método 20 para melhorar a recuperação do petróleo a partir de um poço de petróleo, que compreende:

(a) fornecer uma amostra do ambiente que compreende as populações microbianas autóctones em ditas amostras ambientais;

(b) identificar o gênero microbiano presente em dita amostra ?5 ambiental pela tipagem filogenética;

(o) selecionar uma ou mais espécies de cultura pura conhecidas do gênero identificado em (b), em que ditas espécies são capazes de crescer no petróleo; e (d) Identificar as funcionalidades relevantes das espécies (c) para a utilização na melhoria da recuperação do petróleo.

Em uni aspecto, a presente invenção determina que a melhor recuperação do petróleo ocorre através da redução da viscosidade do petróleo 5 bruto pelo crescimento de uma espécie em (c) possuindo certas funcionalidades identificadas na etapa (d) em um reservatório de petróleo, em ,que dito crescimento resulta na produção de qualquer um dos biotensoativos, dióxido de carbono ou massa celular, e na degradação seletiva dos componentes de alto peso molecular no poço de petróleo ou suas 10 combinações.

Em outra realização, a melhor recuperação de petróleo é aprimorada pelo crescimento de uma espécie de (c) que possui certas funcionalidades identificadas na etapa (d), em um poço de petróleo, em condições anaeróbias e desnitrificantes. substancia Imente sem corrosão da 15 maquinaria de recuperação e processamento.

Em outra realização, o mapeamento filogenétioo é utilizado para prever os nutrientes necessários para estimular seletivamente o crescimento de determinadas espécies em detrimento de outras.

Breve Descrição das Figuras

2q A presente invenção pode ser melhor compreendida a partir da seguinte descrição detalhada. Figura 1, e das descrições de sequência anexas, que fazem parte do presente relatório descritivo.

Figura 1 - Representa as concentrações de nitrato e nitrite (ppm) após 36 dias de crescimento no petróleo bruto, O nitrato e nitrito foram medidos 2S utilizando a cromatografia de troca iônica.

As seguintes sequências estão em conformidade com a norma 37 C.F.R. 1.821 - 1.825 (Requirements for Patent Applications Conteteteg Nucleotide Sequences and/or Amino Acid Sequence Disclosures - the

Sequence Ru/es) e são consistentes com o padrão ST.25 (1998) do Wortd InteOectua/ Property Organization (WIPO) e os requisitos da listagem da sequência do EPO e PCT (Regras 5.2 e 49.5 (a-bis), a na Seção 208 e no Anexo C das instruções administrativas. Os símbolos e formato utilizado para os dados da sequência de nucleotídeos e aminoâcidos cumprem as regras estabelecidas na norma 37 C.F.R. § 1,822.

SEQ ID NO: 1 - 8F Inicio (forward)

AGAGTTTGATYMTGGCTCAG-3’

SÉQ ID NO: 2 - 1407R primer reverso 14Q7RGACGGGGGTGWGTRCAA-T

A SEQ ID NO: 1 e a SEQ ID NO: 2 foram utilizadas para a amplificação dos genes de rDNA bacterianos.

Descrição Detalhada da Invenção

A presente invenção se refere aos métodos para a identificação de microorganismos úteis para melhorar a recuperação do pehóleo, Especifioamente os métodos descritos no presente estão direcionados à geração de um mapa filogenético de microorganismos a partir de um poço de petróleo e a utilização de dito mapa filogenético para identificar as culturas puras relacionadas úteis para melhorar a recuperação do petróleo, ou seja, as culturas que respiram por desnitrificação e são capazes de crescer no petróleo sem a suplementação de nutrientes complexos.

Além disso, os métodos são descritos para a utilização de ditas culturas puras identificadas, sem o enriquecimento ou o desenvolvimento direcionado, para melhorar economicamente a recuperação do petróleo.

As culturas puras identificadas pelas metodologias reivindicadas são utilizadas para aumentar a recuperação do petróleo em uma ou mais das seguintes formas: (1) alterar a permeabilidade da formação subterrânea para melhorar a eficiência da varredura por água; (2) produzir biotensoativos que diminuem as tensões de superfície e interfacíais; (3) mediar mudanças na molhabilidade; (4) produzir polímeros que facilitam a mobilidade do petróleo; e (5) gerar gases (príncipalmente o COg) que aumentam a pressão de formação e reduzem a viscosidade do petróleo; todos os quais beneficiam a recuperação 5 e/ou o processamento do petróleo bruto pesado.

As seguintes definições são fornecidas através de termos especiais e abreviaturas utilizadas no presente pedido:

A abreviatura PCR” se refere à reação em cadeia da polimerase. A abreviatura “SDS” se refere ao dedecil sulfato de sódio.

ίο A abreviatura dNTPs” se refere ao desoxiríbonucleotideo trifosfato.

A abreviatura “ATCC refere-se à American Type Culture Collection International Depository, Manassas, VA, E.U.A.. A abreviatura “ATCC No. se refere ao número de acesso ás culturas no depósito com ATCC.

O termo “Sarcosil” é o detergente antônico, ácido /Vmetilaminoacético.

A abreviatura ASTIVT se refere à American Society for Testing and Materials.

O termo “amostra ambiental” significa qualquer amostra exposta 20 aos hid roca rbonetos, incluindo uma mistura de água e óleo. Conforme utilizado no presente, as amostras ambientais Incluem as amostras de água e óleo, que compreendem os microrganísmos autóctones úteis no mapeamento filogenético dos gêneros presentes em uma determinada área de amostragem.

Os termos poço de petróleo” e reservatório de óleo” podem ser 25 utilizados no presente indístintamente e se referem à formação subterrânea ou em leito marinho a partir do qual o petróleo que pode ser recuperado,

O termo “consórcio microbiano” significa uma mistura de microorganismos de diferentes espécies presente como uma comunidade que fornece um efeito sinérgico para aumentar a recuperação do petróleo.

O termo “populações microbianas significa uma ou mais populações de microrganismos presentes tanto nas amostras obtidas a partir dos poços de petróleo como em um inóculo para injeção em um poço de petróleo.

O termo “cresce no petróleo significa que as espécies mlorobianas são capazes de metabolizar os hidrocarbonetos ou outros compostos orgânicos do petróleo bruto como um nutriente para sustentar o crescimento.

re Os termos “desnitrificantes e “desnitrificação” significam a redução do nitrato para o uso na geração de energia respiratória.

O termo “eficiência de varredura significa a capacidade da água injetada em 'empurrar’ o petróleo através de uma formação geológica em direção a um poço produtor.

O termo “cultura pura” significa uma cultura derivada de uma única célula isolada de uma espécie microbiana. As culturas puras especificamente referidas no presente incluem aquelas que estão publicamente disponíveis em um depósito. As culturas puras adicionais são identificáveis pelos métodos descritos no presente relatório descritivo.

O termo “funcionalidades relevantes” significa a capacidade de reduzir nitrites e nitratos e crescer em condições anaeròbias; a capacidade de utilizar pelo menos um componente disponível no poço de petróleo como fonte de carbono; a capacidade de utilizar pelo menos um componente na água de injeção ou de produção; a capacidade de atingir uma taxa de crescimento desejada na presença do petróleo; e a capacidade de crescer de forma otima em um ambiente do poço de petróleo; e suas combinações.

O termo “bíofiíme significa uma película ou “camada de biomassa” de microorganismos. Os biofilmes são muitas vezes incorporados em polímeros extracelulares, que se aderem às superfícies submersasem ambientes aquáticos, ou submetidas ac mesmo.

O termo nitratos simples e “nitrites simples” se referem ao nítrito (NOz) e ao nitrato (NO3).

q termo ’’corrosão oxídativa se refere à conversão química de um metal para um produto inferior, que ocorre na presença de ar (por exemplo, 0 oxigênio).

O termo ’’microorganismos píezofílicos” significa os micróbios que crescem otimamente em alta pressão, por exemplo, os micróbios que não 10 podem crescer a menos de 50 MPa (500 vezes a pressão atmosférica) de pressão, e crescem otimamente a 80 MPa (800 vezes a pressão atmosférica).

O termo ’’microorganismos acidofiíieos’’ signigicam os micróbios que crescem otimamente em condições ácidas -- possuindo um crescimento ótimo de pH abaixo de 6,0 e, por vezes tão baixo quanto o pH 1,0.

O termo ’’microorganismos alcalifílicos” significa os micróbios que crescem otimamente em condições alcalinas - tipicamente exibindo um ou mais crescimento ótimo dentro do intervalo de pH 8 a 11 e que not malmente crescem íentamente ou não no pH 7,0 ou abaixo deste.

O termo ’’microorganismos halofíiicos significam os micróbios que crescem de forma ótima na presença de eletrólito (geralmente NaCI) em concentrações acima de 0,2 M e que tipicamente crescem pouco ou nada em baixas concentrações de eletrólitos.

O termo “microorganismos psicrõfilos” significa os microorganismos que crescem otimamente a uma temperatura de 20° C ou 25 abaixa.

O termo “modificando 0 ambiente do poço de petróleo'¹ inclui (1) altera a permeabilidade da formação subterrânea (eficiência de varredura), (2) produz biotensoativcs que diminuem as tensões de superfície e interfaciais, (3) media mudanças na molhabiiidade, (4) produz polímeros que facilitam a mobilidade do petróleo; e (5) gera gases (principalmente o CO₂) que aumentam a pressão de formação; e (6) reduzem a viscosidade do petróleo.

O termo ‘Inoculação de um poço de petróleo significa injetar uma ou mais populações de microorganismos em um poço de petróleo ou reservatório de petróleo de tal forma que os microorganismos são fornecidos ao poço ou reservatório sem perda da viabilidade total.

Os termos “tipagem filogenética”, mapeamento filogenêtico” ou “classificação filogenética” podem ser utilizados íntercambiavelmente no 10 presente e se referem a uma forma de classificação na qual cs microorganismos são agrupados de acordo com sua linhagem ancestral. Os métodos mencionados são especificamente direcionados para a tipagem fiiogenética de amostras ambientais com base no seqüenciamento do DMA ribossomal 16S (rDNA). Neste contexto, um comprimento total do par de base 15 de 1.400 (pb) da seqüência do gene 16S rDNA é gerado utilizando os primers identificados no presente e comparados por homologia a uma base de dados de seqüêncías de rDNA conhecida de microorganismos conhecidos. Esta comparação é então utilizada para a identificação de culturas puras para o uso na recuperação aprimorada do petróleo.

Os termos “fontes de carbono adicionais” ou nutrientes carbono complexos” podem ser utilizados Íntercambiavelmente no presente e se referem a adição de fontes de carbono na circunstância em que um microorganismo é incapaz de crescer no petróleo sem o carbono adicional acrescentado.

O termo “suplementação de nutrientes se refere à adição de nutrientes que beneficiam o crescimento de microorganismos que são capazes de utilizar o petróleo como a sua principal fonte de carbono, mas crescer de forma otimizada com outros aditivos, tais como as fontes de carbono (com exceção dos hidrocarbonetos), tais como o extrato de levedura, peptona, suceinato, lactato, formiato, acetato, propionate, glutamato, glicina, Usina, citrato, glicose e soluções de vitamina.

O termo “espécies mícrobíanas” significa microrganismos distintos identificados com base em sua fisioíogia, morfologia e características filogenéticas utilizando as seqüéncias de 16S rDNA.

A abreviatura “NCBI se refere ao National Center for Biotechnology Information.

A abreviatura rDNA se refere ao ácido desoxirribonucleico 10 ribosomal.

A abreviatura “cDNA se refere a uma fita dupla de DNA que è complementar ao RNA mensageiro e derivada do meso,

O termo Arcbaeal” significa que pertence ao Archaea - Archaea são um reino de espécies microbianas separadas dos outros procariotos, com 15 base em sua fisiologia, morfologia e homologias na sequência do 16S rDNA.

O termo “filogenético’’ se refere ao estudo do parentesco evolutivo entre os diferentes grupos de organismos (por exemplo, espécies, populações).

O termo “tipo de rDNA” significa o processo de utilização da sequência do gene que codifica o 16S rDNA para obter as espécies 2.0 mícroblanas “mais familiares” por homologia com as sequências de rDNA mantida em várias bases de dados internacionais.

O termo “complementar” é utilizado para descrever a relação entre as bases de nucleofideos que são capazes de hibridização entre si. Por exemplo, com relação ac DNA, a adenosina é complementar á citosina e a 25 timina é complementar à guanína.

O termo “identidade percentual'’, oomo è conhecido no estado da técnica, é uma relação entre duas ou mais sequências polipeptldlcas ou duas ou mais sequências de nucleótidos, conforme determinado pela comparação das sequências. No estado da técnica, a “identidade também significa o grau de parentesco das seqüências entre as seqüências de polinucleotídeo, conforme determinado pela correspondência entre as fitas de tais seqüências. “Identidade e “semelhança” pode ser facilmente calculadas através de 5 métodos conhecidos incluindo, mas nâo limitados, aos descritos em Computational Molecular Biology, task, A. M., ed. Oxford University Press, NY, 1988: e Biooomputing: Informatics and Genome Projects, Smith, D. W., ed., *

Academic Press, NY, 1993; e Computer Ana/ysis of Sequence Data, Part I, Griffin, A. M,, and Griffin, H. G., eds., Humana Press, NJ, 1994; e Sequence IQ Analysis in Molecular 8/o/ogy. von Heinje, G., ed., Academic Press, 198/; e

Sequence Analysis Primer, Gribskov, M. and Devereux, J., eds., Stockton Press, NY, 1991, Os métodos preferidos para determinar a identidade se destinam a fornecer a melhor correspondência entre as seqüências testadas. Os métodos para determinar a identidade e a similaridade são codificados nos programas de computador disponíveis publícaniente,

Q termo software de análise da seqüência” se refere a qualquer aigcritmo de computador ou programa de software que seja útil para a análise dos nucleotídeos ou sequências de amínoácidos. O “software de análise da seqüência” pode estar comercialmente disponível ou ser desenvolvido de forma 20 independente. O software de análise sequencial típica írá incluir, mas não está limitado a: o conjunta GCG de programas (Wisconsin Package versão 9,0, Genetics Computer Group (GCG), Madison, Wl), BLASTP, BLASI N, BLASTX {Altschul et al., J. Mol. Biol, 215, 403 a 410, 1990), DNASTAR (DNASTAR, inc., Madison, Wl), e o programa FASTA incorporando o algoritmo de Smith25 Waterman (Pearson, W, FL, Camput Methods Genome Res,. [Proc. Int. Symp, Meeting Date 1992, 111 - 120. eds: Suhai, Sandor. Editor: Plenum, New York, NY, 1994). Dentro do contexto do presente pedido, será entendido que, quando o software de análise da seqüência for utilizado para a análise, os resultados das análises serão baseados nos valores defau/f do programa citado, salvo indicação em contrário. Conforme utilizado no presente ’’valores default' significará qualquer conjunto de valores ou parâmetros que carregar originalmente com o software quando inicializado pela primeira vez.

As abreviaturas adicionais utilizadas no presente relatório descritivo são as seguintes: “h” significa hora(s), ”min significa mínuto(s), dia significa dia(s), “mL” significa mililitros, “mg/mL” significa miligrama por mihlitro, ^!V significa litros, “pl? significa microlitres, “mm significa milimolar, “μΜ significa micromolar, “pmol”: significa pícomol(s), “°C ’’significa graus 10 centígrados ou Celsius, “RT” significa temperatura ambiente, “bp significa par de base, ’bps” significa pares de bases, ”kDa significa kilodaltons. EtOH significa etanol, ^;:pg/V significa microgramas por litro, “vlv/v”, volume por volume por volume, significa por cento, “nM” significa nano molar, “w/w' peso por peso, ”ppm significa parte por milhão.

TlPAGEM FlLOGENÉTICA

Os métodos para a geração de sondas de oligonuoleotídeos e microarranjo para a realização de análises filogenéticas são conhecidos pelos técnicos no assunto (Loy, A., et al., AppL Environ, Microbiol., 70, 6998*?UO. 2004) e (Loy A. et aí., AppL Environ. Microbiol., 68, 5064-5081, 2002) e 20 (Liebich, J., et. al., AppL Envnbn. MicmbíoL, 72, 1688-1691, 2006). Estes métodos são aplicados no presente com a finalidade de identificar os microrganismos presentes em uma amostra ambiental.

Especificamente, as sequências conservadas da região codifioadora 16S ribosomal RNA do DMA genômico são utilizadas no presente, 25 no entanto, existem outras metodologias úteis para a tipagem fiíogenêtica observadas na literatura. Estes incluem: 23S rDNA ou genes A girase e/ou outras sequências de gene altamente conservadas. O 16S rDNA é comumente utilizado porque a base de dados comparativa de espécies conhecidas é a maior até à data.

Os primers descritos no presente foram escolhidos cerno relevantes para as amostras ambientais a partir de um reservatório de petróleo (Grabowski, A., et at, FEMS Micro Eco, 544, 427-443, 2005) e por δ comparações com outros conjuntos de primers utilizados para outros estudos ambientais. Uma revisão dos primers disponíveis para uso no presente pode ser encontrada em Baker et al, (GO Baker. GC et at, Review and re-ana/ysis of domain-specific primers, J. Microbiol. Meth., 55, 541-555, 2003). Quaisquei primers que geram uma parte ou toda a seqüência do 16S rDNA seiia 10 adequado para o método reivindicado.

A extração de DNA pela técnica com fenolf clorofórmio é conhecida no estado da técnica e utilizado no presente como adequado para a extração de DNA a partir das amostras ambientais contaminadas com petróleo. No entanto, existem outras metodologias para extração de DNA na literatura is que podem ser utilizadas em conformidade com a presente invenção.

As metodologias de seqüencíamento de DNA que geram >700 bases de sequências de alta qualidade podem ser utilizadas para o tipo de seqüencíamento com base no plasmideo de acordo com a presente invenção, em conjunto com uma seqüência de programas de análise de qualidade. As 2.0 comparações por homologia utilizando os algoritmos BLAST paia qualquer banco de dados abrangente de 16S rDNAs conseguiríam um resultado aceitável para a identificação dos gêneros de microrganismos presentes na amostra ambiental. As bases de dados mais utilizadas são a ARB ^Ludwig, W., et al., ARB: a software environment for sequence data. Nucleic Acids Res., 32, 25 1 363-1371,2004) e NCBÍ.

Amostragem oo Poço oe Petróleo para Estudos FtLOGENfengos

As amostras utilizadas para este estudo foram obtidas conforme descritas no Exemplo 1. O DNA foi extraído de ditas amostras seguido pela tipagem filogenética. As amostras ambientais para a tipagem ou mapeamento fiiogenètico poderíam provir de qualquer água associada a um sistema de reservatório de petróleo, incluindo a água da tubulação e canos nu poço de produção, os poços de injeção de água, os núcleos obtidos diretamente a partir δ da formação geológica com as águas subterrâneas associadas ou quaisquer outras fontes de água associadas. As amostras podem ser obtidas a partir de qualquer sistema de reservatório de petróleo. As amostras descritas no presente incluem as amostras ambientais a partir dos reservatórios de pets óleo pesado no North Slope do Alasca, mas também podería incluir reservatórios de !0 petróleo pesado mesòfilos semelhante na Rússia ou no Canadá ou quaisquer reservatórios de petróleo pesado termofílico na América do Sul, Mar do Norte, África, Mar do Golfo de qualquer outra localização de qualquer reservatório de petróleo possuindo qualquer temperatura ou perfil de viscosidade em todo o mundo.

Seleção de Culturas Puras

A seleção de culturas puras para a utilização neste estudo foi baseada nos gêneros descobertos no sistema de produção do reservatório do North Slope do Alasca, Os gêneros identificados a partir de amostras ambientais foram mapeados por filogenia e utilizados para seleciona? culturas 20 puras para uso na melhoria da recuperação do petróleo. As espécies de cultura pura descritas a seguir foram escolhidas para uma análise com base no mapeamento fiiogenètico conforme relacionado aos gêneros identificados nas amostras ambientais. A análise de ditas culturas resultou na identificação de culturas com a capacidade de respirar por desnitrificação e crescer no petróleo 2S sem a adição de nutrientes de carbono complexos, bem como exibindo uma ou mais funcionalidades relevantes para o beneficiamento da recuperação de petróleo.

As culturas identificadas e utilizadas no presente estão disponíveis pela American Type Culture Collection. Há muitas coleções de cultura pública global, tal como a coleção de cultura DMS baseada na Alemã ou a coleção USDA NRRL e a National collection of Industrial Bacteria (NCIB) na Inglaterra. Qualquer coleção de cultura publicamente disponível podería ser utilizada para este tipo de seleção se ela contiver as espécies do gênero correto.

As culturas úteis para a seleção baseadas no parentesco das amostras ambientais também podem ser selecionadas para a análise das funcionalidades relevantes com base nas referências bibliográficas e na associação com o petróleo ou com os componentes do petróleo.

Propriedades do Gênero Observado no Sistema de Reservatóriode Petróleo

O processo clássico de enriquecimento dos isolados de microrganismos ambientais sobre um substrato de interesse, ou seja, o petróleo bruto, na cultura anaeróbia. requer amplos períodos de crescimento e múltiplas transferências sequenciais. Ao utilizar a informação obtida a partir da análise filogenética do poço de petróleo alvo descrito acima, esta abordagem laboriosa pode ser contornada. A literatura pode ser citada para restringir a seleção de espécies dos gêneros identificados como sendo parte da população nativa do sistema de água do reservatório de petróleo, ou as espécies podem ser selecionadas de forma aleatória, ou quanto ã sua disponibilidade como uma cultura pura. Esses microorganismos, que são identificáveis como culturas puras nas propriedades do ATCC ou algum outro depositário, podem ser adquiridos e analisados quanto às funcionalidades relevantes, incluindo a capacidade de degradar o petróleo bruto nas condições de interesse.

Em um aspecto dos métodos descritos no presente, diversas culturas bacterlanas puras conhecidas foram selecionadas cem base em suas semelhanças filogenéticas com as espécies nativas microbianas associadas. Pode ser feita uma consideração cam relação ás culturas puras conhecidas identificadas como sendo isoladas de um ambiente de hidrocarbcnetos ou outros locais pertinentes, ou alegadamente possuindo alguma capacidade de afetar os hidrocarbcnetos.

Tabela!

Lista de Cepas Obtidas a partir do ATCC e Testadas Quantclao

Microorganismo i ATCC#

Comamonas t&rríg&na i__14635

Pusrfeaaterpaucivorans | 700852

Marinobactenum

Crescimento em Petróleo ou nos Componentes do Retrós [ Capacidades metabólicas^explicadas | ΐ Decompõe o fenol e o m~cresoi j i Reduz o tiosulfato do poço de i Ϊ produção do petróleo, encontrado na i ί amostra de água de produção do | í poço de petróleo i Encontrado na amostra de àgua de j

33635 georgíense

Petrotega m/oteerma

51224

Shewanetía pudsfec/ens

51753 produção do poço de petróleo Da água salgada do reservatório de petróleo, encontrado na amostra de água de produção do poço de petróleo

De Oleodutos da Alberta Canadá,

Pseudomonas síufzen i BAA-172 tetraclorometano desalogenado, encontrado na amostra de água de produção do poço de petróleo Cepa 0X1, degrada o tolueno/ xileno aercbicamente, isolados do iodo

................................---—Vibrio aíginotyticus | 14582

Tbauera aromática S100 | 700265 | Isolado do solo contaminado por

Creosoto tolerante

Thaaem aromática T1 petróleo CA, degrada o tolueno, fenol

Toluene, degradação do fenol

As culturas puras conhecidas, uma vez identificadas como pertencentes a gêneros relevantes para um reservatório de petróleo (conforme determinado pela tipagem filogenética), podem ser testadas quanto às funcionalidades relevantes pelos testes de diagnóstico convencionais, tais 5 como o crescimento em meios seietivos para desnitrificantes, fermentadores, redatores de sulfato, metanógenos, acetogênícos e outros fenótipos fisiológicos,

No Exemplo 5, as cepas ATCC que crescem dentro ou sobre o cetróleo bruto em condições anaeròbias desnitrificantes foram identificadas, 10 Conforme descrito no Exemplo 5, todas as cepas exceto o C/osfridium amyqdahum cresceram em condições desnitrificantes utilizando o petróleo como única fonte de carbono, O Marinobacterium georyí&n$& não era previamente conhecido por crescer de forma anaeróbía em condições desnitrificantes na presença de óleo. O Comamonas tenfgena, uma bactéria de is solo, (originalmente apresentada como uma espécie Vibrio) era um desnitrificante facultativo conhecido, mas não tinha sido relatado pelo fato de crescer sobre os componentes do petróleo. Embora as espécies Comamonas sejam conhecidas para degradar o feno! em condições aeróbias (Watanabe, et al., App/. Environ, Microbiol., 64, 1203-1209, 1998), a sua capacidade de 20 crescer no petróleo em condições anaeròbias não havia sido relatada previamente. A Pefrotoga m/otrierma, uma bactéria termofllico e anaeróbia estrita conhecida, era conhecida por reduzir o sulfato e o tiossulfato na presença de petróleo em temperaturas de moderadas a altas (Davey, Μ. E., Syst. App/. Mícrobíoí., 16, 191 - 200, 1993) e, (Lien, T., et al., /nt J. Syst.

Bactenoi.. 48, 1007-1013, 1998). No entanto, este organismo não era conhecido por utilizar o nitrato como um aceptor de elétrons,

A Triauera ararnaf/ca ΊΊ cresce em tolueno e fenol em condições desnitrificantes (Breinig, S. et al, J. Bacterio/., 182, 5849-5863, 2000,) e (Leuthner, B„ et al. J. Bacterio/., 182, 272-277, 2000) e a Thawera cbiorabenzoica degrada o fiuoro-, cloro-, e bromobenzoato em condições aeróbias a desnitrificantes (Song, B, et al, Ini. J. Syst. Evol. Microbiol,. 51, 589602, 2001), Apesar os componentes aromáticos simples dc petróleo possam 5 sustentar o crescimento das espécies Thauera, o seu crescimento na presença de petróleo bruto não havia sido documentado. A Srievvane/te putr&faciens reduz de forma anaeróbia os metais oxidados, tais como ferro e manganês, (Neaíson, KH. et ai., Ann. Rev. Microbiol., 48, 311-343, 1904) e também pode utilizar uma variedade de redutores, incluindo o nitrato e nitrite (Nealson, KH, et 10 al„ Appl, Enlron. Microbioil, 61, 1551-1554, 1905), Embora a Shewanella tenha sido relatada como estando associada ás amostras do reservatório de petróleo, nâo foi demonstrado previamente que eia cresce nos componentes do petróleo diretamente. Algumas espécies de Pseudomonas sfutzeri, em condições aeróbias, degradam o tolueno, fenol, xileno, naftaleno e compostos 15 relacionados ao naftaleno (Bertoni, G, M.. et al, Appl, Envrion. Microbiol, 64, 3626-3632, 1998), Uma cepa especifica do P. stelzeri degrada de forma anaeróbia o naftaleno em condições desnitrificantes (Rockne, K, J„ Appl, Environ. Microbiol, 66, 1595-1601, 2000). Portanto, as variantes de P. stefeeri podem possuir uma maior probabilidade de ser capaz de crescer nos 20 componentes do petróleo. O microorganismo que degrada a lígnina, o

Mícrobulb/ter hydro/yf/cus, não havia sido relatado como sendo anaerõbio, nem redutordo nitrato,

O Exemplo 5 apresenta detalhes do crescimento de algumas dessas cepas em diversos componentes do petróleo ou frações. Uma vez que 25 múltiplas cepas poderíam crescer e acumular biomassa utilizando algum componente do petróleo bruto como uma fonte de carbono, estas cepas podem ser utilizadas para acumular biomassa em um reservatório na presença do aceptor de elétrons e dos aditivos do crescimento adequados.

Portanto, os exemplos a seguir apresentam meios para identificar os microorganismos que poderíam ser utilizados para aumentar a recuperação de petróleo em condições economicamente viáveis sem a necessidade de qualquer suplementação de nutrientes, ou a seleção através de enriquecimento s a longo praze.

Exemplos

A presente invenção é ain da definida nos exemplos a seguir. Deve ser entendido que estes exemplos, embora indiquem as realizações preferidas da presente invenção, são dadas apenas cerno título de ilustração. A 10 partir da discussão acima e dos exemplos descritos a seguir, um técnico no assunto pode conhecer as características essenciais da presente invenção, e sem se afastar de seu espírito e escopo, pode realizar diversas alterações e modificações da presente invenção para adaptá-lo aos vários usos e condições.

is Coleta de Amostras Ambientais

As amostras de petróleo/ água foram obtidas a partir dos poços de petróleo no North Slope do Alasca e o seqüenciamento do DNA ribossomal 16S foi utilizado para identificar os organismos procariótícos presentes nesta mistura de petróleo/ água. Depois de examinar os resultados da análise da 20 comunidade de espécies bacterianas nestas amostras, diversas outras espécies semelhantes ou espécies do mesmo gênero, incluindo aquelas associadas aos outros estudos do petróleo, da ATCC (Tabela 1) para incluir nos exemplos a seguir, foram selecionadas. Estas bactérias foram então utilizadas em uma tela para o crescimento anaeróbio, na presença de petróleo.

Foi demonstrado que várias espécies crescem no petróleo, conforme determinado pela quantificação da degradação do nitrato por çromatografia de tons (Tabela 3).

A capacidade de crescer em condições desnitrifioantes utilizando os componentes do petróleo como substratos de carbono foi inesperado para várias dessas espécies. Por exemplo, não houve relatos anteriores da capacidade de um Marinobacteríum em reduzir o nitrato ou crescer anaerobiamente em petróleo bruto. O Fusibacter não foi relatado como sendo capaz de desnitrificação ou de utilização do petróleo bruto para o crescimento.

CRESGWENTQ OE MiCROOROANISMOS

As técnicas para o crescimento e manutenção das culturas «

anaeróbias são descritas em Isolation of Biotechnological Organisms from ’Nature, (Labeda, D. P., ed. pegs 117 a 140, McGraw-Hill Publishers, 1990). O crescimento anaeróbico é medido através da degradação do nitrato do meio de crescimento ao longo do tempo. O nitrato é utilizado como aoeptor de elétron primário, nas condições de crescimento utilizadas na presente invenção. A redução do nitrato a nitrogênio foi descrito previamente (Moreno-Vivian. C., et al,, J. Bacterial., 181, 6573-6584, 1999). Em alguns casos, os processos de redução do nitrato levam à acumulação do nitrito que è posteriormente reduzido a nitrogênio. Portanto, o acúmulo de nitrite é também considerado uma evidência do crescimento ativo e metabolismo de microrganismos.

Eletrofqrese b* Gel

Os materiais e métodos adequados para a eletroforese em gel podem ser encontrados em Current Protocols In Molecular Biology. Os reagentes foram obtidos, salvo indicação em contrário, pelo Invitrogen (Carlsbad, CA)< Biorad (Hercules, CA) ou Pierce Químicos (Rockford, ÍL).

CRGMATOGRAFjA IÕNICA

Para quantificar os ions nitrato e nitrito no meio aquoso, uma unidade de cromatografia ICS2000 (Dionex. Banockburn, IL) foi utilizada, A troca iônioa foi realizada em uma coluna da troca aníônica AS15 utilizando um gradiente de hidróxido de potássio, As curvas padrão foram geradas e utilizadas para a calibração das concentrações de nitrato e nitrito.

Claims

1. Método para o uso de uma unidade da transmissão e de recepção sem fio (WTRU), e método sendo caracterizado pelo fato de compreender:

- gerar um fluxo de bits para a transmissão, o fluxo de bits incluindo bits de dados, e 5 bits campo por carona de reconhecimento / não reconhecimento (PAN);

- intercalar o fluxo de bits para criar um fluxo de bits intercalado;

modular o fluxo de bits intercalado para oriar diversas símbolos, ceda simbolo representando diversos bits e tendo ao menos uma posição para o bit menos significativo (LS8), onde nenhum bit PAN se encontre é presente, na porção LSB de to cada um dos diversos símbolos; e . * transmitir os diversos símbolos.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado peio feto de que a modulação do fluxo de bits é executada por meio de modulação chaveamento de deslocamento de fase oito (SPSK),

15

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a modulação do fluxo de bits é executada por meio de modulação de amplitude de quadrature 16.

4. Método, de acordo oom a reivindicação 1caracterizado peio fato de que a modulação do fluxo de bits é executada por meio de modulação de

20 amplitude de quadrature 32 (32-QAM).

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os bits PAN são localizados próximos à sequência de treino.

6, Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o resultado do intercalamento e da modulação resulta em bits PAN

25 representando um bit mais significativo de um símbolo,

7, Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender:

apiloar um valor de desvio da potência para a potência de transmissão associada a cada bit do fluxo de bits, >0

8, Unidade de transmissão e de recepção sem fio (WTRU) para transmitir um bloco de rádio compreendendo bits campo par carona de reconhecimento / não reconhecimento (PAN), a WTRU sendo caracterizada pelo fato de compreender.

- um processador configurado para gerar um fluxo de bits para transmissão, o fluxo de 35 bits inclui bits de dados e bits PAN;

um intercalador configurado para intercalar o fluxo de bits para criar um fluxo de bits Intercalado;

~ um modulador configurado para modular o fluxo de bits intercalado para cnar diversos símbolos, cada símbolo representando diversos bits e tendo a posição do um bit menos significativo (LS8), na qual nenhum bit PAN soja presente na possção LS8, de ceda um dos diversos símbolos; e um transmissor configurado para transmitir diversos símbolos.

5

9. WTRU, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o modelador é adicionalmente configurado para modular o fluxo de bits usando a modulação por chaveamento de deslocamento do fase oito (8RSK).

10. WTRU, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada peio fato de que o modelador é adicionalmente configurado para modular c fluxo de bits m usando a modulação de amplitude de quadrature 16.

*

11. WTRU, de acordo com a reivindicação 8. caracterizada pelo fato de que c modelador é adicionalmente configurado pare modelar o fluxo de bits usando a modulação de amplitude de quadrature 32.

12. WTRU, de acordo oom a reivindicação 8. caracterizada 15 pelo fato de que os bits PAN são localizados próximos à sequência de treinamento.

13. WTRU, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que os bits PAN são presentes na posição de um bit mais significativo de um símbolo.

14. WTRU. de acordo cam a reivindicação 8, caracterizada

20 pelo fato de que o transmissor è configurado para aplicar um valor de desvio de potência para a potência de uma transmissão, associada com cada bit do fluxo de bits.