LU80512A1

LU80512A1 - Procede de production d'un bouillon de fermentation contenant du xanthane et depourvu de pyruvate et son application a l'extraction du petrole

Info

Publication number: LU80512A1
Application number: LU80512A
Authority: LU
Inventors: W Wernau
Original assignee: Pfizer
Priority date: 1977-11-15
Filing date: 1978-11-13
Publication date: 1980-06-05
Also published as: BR7807431A; JPS5685292A; DE2848894A1; GB2008600B; JPS54145290A; JPS5722321B2; IE47753B1; FR2408653A1; JPS5628921B2; JPS5722322B2; DK389178A; JPS5685293A; FR2408653B1; US4296203A; NL7811234A; CA1113875A; IT1101407B; JPS5685284A; JPS5685294A; GB2008600A

Description

D. 5ο.ο63

----Γ I Z A GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG

β^,ιη. 30 5 1 Z

du 1.3.....I)lQS:erAbr.e.....l9..7..8 Monsieur le Ministre , _ _ öPpcEi de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes

Titre délivré I ..........................

Service de la Propriété Industrielle

--} 0¾¾¾ LUXEMBOURG

(I * An Demande de Brevet d’invention η,ί.η I. Requête

La société dite:......PFIZER...INC.,......23.5. J'?st... 42nd. ..sfeœet,.....â................................ (1) ......HEî:ir:.YORK,.....£.tafc_.da JMi-Y&rk.,.....Etat .....repr^san-..........

......Jbdß„par..J‘;oiiaienrL.Ja.c.Qae.s.....öe_ Ilu^aur., __ag;ies?nt.„..en.....qtalita ...........(2> ......Eisnda.fcaire......................................................................................................................................................................................................................................

dépose ce . tmiz..a......o.OY.enbr.e..,.15 q.q .................................(3) à..........15........... ... heures, au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, à Luxembourg : * 1. la présente requête pour l'obtention d’un brevet d’invention concernant : *T>rnrAâi* fla production.....d'un 1: eu il Ion ce.....fermentation conta-........(4) ...........agthane et dépourvu de pyruv-ate et son application ...........à....l.'.extracfcron...du....pftrQle".,............................................................................................................................................................

déclare, en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur{s) est (sont) : ΙΓ-tlXiLU...Chrycles.... liü, 3 8 J.· '· ’y ..t S^xr. t...à.....*.: \é: !L<.t ,...Γ:rv>'e.................(5) dS-ZroK ..Lenden/.....£fat.da...Con&^Qttciaitr....Etrt3:.d!rda ..ä.’dr-fir.i'L'.'ä.......................

- . _.τ ^ * ψ ο (“ ... „ ft η λι^λ 2. la délégation de pouvoir, datée de ................................... le ...-..3..................

3. ia description en langue ...... f Γ? ΐ-Ç t .3................................... de l’invention en deux exemplaires; 4..............IJ......... planches de dessin, en deux exemplaires ; 5. la quittance des taxes versées au Eureau de l'Enregistrement à Luxembourg, ie........13.....r-c-v .1·: .br.s.....lX7..8..........................................................................................................................................................................................

revendique pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demandais) de cg)..................................................................déposée® en/(7)........§..s!.r.?.....·.: A-îXlL ..·* l*:k 1.........

le.......1.5.....ne Y Yrilrs.....1177...........υ·0.......S51., 7.3.7.).......................................................................................................................(δ) au nom de ~:tv—..............................................................................................................................................................................................(9) élit tTomlcfle pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg .......................................

.......3.51. r!X......5:y'~ 1.......................................~~........................................ ..............................................................................................................αo) * rellielfe la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les emrenes

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c'‘'c”'ne5‘itÎ0Pnê2Sj — ciVcO sjoltntrilllTlt CÇiÎÇ C’il.Vr6i'CS 3 ........'..."f.............................. ÎTZ'ÏS« !li..rY:,vkr4.. .5u û ^ / fl. iTroM3-VirimI de Dévot r ·: t P\ L~ ’-! L- La susdite demande ce orev-it g mventnn a etc déposes su MrrisMre de l’Éccxotmie DTsUcuale et des Classes Moyennes, Service de la r.ûpriêté Industrielle à Lu:·e:.t bourg, c-n ciste du: JL73 à ..........15............ heures / , Y '·, _ l'Économie Nationale et dis- CLäscs Moyennes,

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REVENDICATION DE LA PRIORITE

de la demande de brevet / çfi/ rfiôjdjÿtë/cftrtHlfô'

‘ Éri Aux ETATS-UNIS D’AMERIQUE

Du 15 NOVEMBRE 1977 Mémoire Descriptif déposé à l’appui d’une demande de

BREVET D’INVENTION

au

Luxembourg au nom de: PFIZER INC.

pour: "Procédé de production d’un bouillon de fermentation con tenant du xanthane et dépourvu de pyruvate et son application à l’extraction du pétrole".

*· *

Il existe une abondante littérature concernant la production de colloïdes hydrophiles par culture aérobie de bactéries du genre Xanthomonas dans des milieux nutritifs aqueux.

; L'étude la plus ancienne publiée dans ce domaine a été effec- 5 tuée par The Northern Regional Research Laboratory du Ministère de l'Agriculture des E.U.A. à Peoria, Illinois, et a fait l'objet du brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3 000 790. Des variantes de procédés de fermentation sont décrites dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N° 3 020 206, N° 3 391 060, 10 N° 3 427 226, N° 3 433 708, N° 3 271 267, N° 3 251 749, N° 3 281 329, N° 3 455 786, N° 3 565 763, N° 3 594 280 et N° 3 391 061.

Le xanthane, hétéropolysaccharide anionique extracellulaire élaboré par Xanthomonas campestris, contient du 15 mannose, du glucose, de l'acide glucuronique, des radicaux 0-acétyle et de l'acide pyruvique à liaison acétal dans la proportion molaire de 2:2:1:1:0,5. Cette gomme et ses dérivés ont reçu de nombreuses applications alimentaires et industrielles. L'utilisation de plus en plus fréquente de la gomme xanthane 20 pour le déplacement du pétrole brut de formations partiellement épuisées offre un intérêt spécial.

Normalement, le pétrole brut est extrait de formations souterraines par diverses opérations qui se succèdent.

Un puits nouveau produit généralement une quantité limitée 25 d'huile par suite de la libération de la pression interne de ce puits. A mesure que cette pression se réduit, il est nécessaire d'extraire l'huile brute restante par des moyens mécani-» ques. On ne peut ainsi recueillir qu'environ 25 % de l'huile totale emmagasinée dans la formation. Une grande quantité d'hui-30 le est encore emprisonnée dans les pores de cette dernière. On peut alors effectuer une récupération secondaire pour recueillir davantage d'huile. Selon un procédé de récupération, de l'eau est injectée par pompage dans un puits ou dans une série de puits, et cette eau déplace l’huile emprisonnée de la roche . 35 poreuse et permet de rassembler l'huile déplacée provenant des puits environnants. Toutefois, l'injection d'eau laisse encore environ 55 à 60 % de l'huile disponible emprisonnée dans la formation. Ce phénomène s'explique par le fait que l'eau a une 2 îm très faible viscosité comparativement au pétrole brut et tend **- _ à suivre le trajet de moindre résistance, en s’infiltrant par digitation dans l’huile et en laissant de grandes poches intactes. De plus, des forces superficielles existant dans la forma-5 tion tendent à retenir l’huile et à en empêcher le déplacement.

Plusieurs procédés ont été étudiés au cours des dernières années pour récupérer davantage d'huile de ces réservoirs, par l'utilisation de solutions influençant la mobilité, qui favorisent le déplacement de l'huile par une élévation de 10 la viscosité ou de la perméabilité du liquide de déplacement. Des procédés intéressants qui facilitent la récupération sont - ceux qui utilisent l'injection d'un polymère tel qu'un poly saccharide ou un polyacrylamide pour accroître la viscosité du liquide de déplacement. Des variantes de ce procédé impliquent 15 l'utilisation de surfactants et de co-surfactants pour libérer l’huile de la formation rocheuse. On a constaté que les poly-acrylamides présentent des inconvénients tels qu'une baisse de viscosité dans les eaux salées et une grande sensibilité au cisaillement. Puisque la gomme xanthane, comme le démontre 20 l’abondante littérature technique dont on dispose, est insensible aux sels (elle ne précipite pas ou sa viscosité ne baisse pas dans les conditions normales), est stable au cisaillement et à la chaleur et garde une viscosité stable dans une large plage de pH, elle constitue un bon agent de déplacement. En 25 outre, cette gomme est peu absorbée sur les éléments des formations traversant une roche poreuse et elle confère des vis cosités intéressantes pour améliorer la récupération de l'huile , (5 à 90 centipoises à une vitesse de cisaillement de 1,32 s ) à de faibles concentrations (100 à 3000 parties par million).

30 L'utilisation de solutions de gomme xanthane ou de dérivés de gomme xanthane pour récupérer l'huile a été décrite dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N° 3 243 000, N° 3 198 268, N° 3 532 166, N° 3 305 016, N° 3 251 417, N° 3 319 606, N° 3 319 715, N° 3 373 8l0, N° 3 434 542 et 35 n° 3 729 460. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3 305 016 précité suggère l'utilisation possible de solutions aqueuses contenant 1'hétéropolysaccharide en quantité suffisante pour élever la viscosité, comme agent épaississant dans la prépara- , 3 tion de solutions visqueuses de récupération par injection. Le polysaccharide peut être préparé,séparé, purifié, puis ajouté.

3 A titre de variante, conformément à ce dernier brevet, la cul ture entière, après l'addition d'un bactéricide (par exemple 5 le formaldéhyde) pour détruire les bactéries, peut être ajoutée à l'eau injectée.

La présente invention concerne un procédé de préparation d'un bouillon de fermentation dépourvu de pyruvate, contenant un colloïde élaboré par Xanthomonas, qui convient 10 pour la préparation de solutions influençant la mobilité, utilisées dans la récupération du pétrole brut ; ce procédé consiste à conduire la fermentation aérobie d'une souche mutante du genre Xanthomonas dans un milieu nutritif aqueux. Le xanthane dépourvu de pyruvate et la forme désacétylée de ce biopolymère 15 nouveau donnent des solutions influençant la mobilité qui sont particulièrement intéressantes à utiliser pour améliorer la récupération de l'huile dans des applications impliquant des eaux très salées. Les solutions influençant la mobilité qui sont produites conformément à l'invention sont utilisées dans 20 la récupération de l'huile de la même manière que les solutions connues assumant la même fonction.

Un inconvénient fâcheux^auquel on se heurte dans certains gisements renfermant de l'eau à fortes concentrations en sel ou dans des régions où une eau salée (notamment une eau 25 salée à forte teneur en calcium) est utilisée comme diluant dans la préparation de solutions de xanthane influençant la mobilité, réside dans la tendance du xanthane a précipiter dans la solution ou à floculer. La matière en particules obture aussitôt ' la formation pétrolifère sur le site de l'injection. De plus, 30 la solution perd la viscosité désirée.

Des gommes xanthane à faible teneur en pyruvate ont été signalées par Sanford et collaborateurs dans les compte-rendus de la conférence de 1'American Chemical Society, 172, CARB-89 (1976) ; par Cadmus et collaborateurs dans la confé-35 rence tenue conjointement à Montréal en 1977 par le Chem. Inst. Can. et 1'American Chemical Society ; et par Sanford et collaborateurs dans les compte-rendus de la conférence de l'American Chemical Society, 174, CARB-29 (1977).

Ίκ ' 4

La particularité de la présente invention réside dans le développement envisagé d'une souche mutante d'une espèce appartenant au genre Xanthomonas qui produit un xanthane totalement dépourvu de pyruvate. La réduction du caractère ioni-5 que du xanthane minimise son incompatibilité avec les ions calcium ainsi que d'autres ions. La nature ionique du xanthane peut encore être réduite par la désacétylation du xanthane dépourvu de pyruvate.

Une culture de Xanthomonas campestris, traitée 10 avec le mutagène chimique appelé N-méthyl-N-nitro-N'-nitro-guanidine par des techniques bien connues de l'homme de l’art, est préparée dans des boîtes de Pétri et des fioles agitées par secousses* contenant un milieu nutritif convenable, sont inoculées individuellement au moyen de colonies bactériennes choi-15 sies. L'acide pyruvique est dosé dans le xanthane produit, par la méthode décrite dans "Nature" 194, 478 (1962). Les organismes qui conviennent à la mise en oeuvre du procédé de l'invention sont déterminés sur la base de leur aptitude à produire du xanthane totalement dépourvu de pyruvate, et il peut s'agir 20 d'autres souches d’espèces appartenant au genre Xanthomonas.

Une souche mutante avantageuse qui produit du xanthane totalement dépourvu de pyruvate a été déposée auprès de 1'American Type Culture Collection sous le numéro d'enregistrement ATCC 31 313 à Rockville, Maryland, où elle est disponi-25 ble dans les conditions prévues par la loi.

La culture de la souche mutante de Xanthomonas a été transplantée à partir d'une culture inclinée dans divers milieux que l'on a fait incuber à 28°C. Les résultats ont été notés à des intervalles s'étendant sur une période de 14 jours. 30 Le milieu utilisé pour les observations morpholo giques et pour l'étude de température consistait en gélose au malt et à la levure, de composition suivante :

Ingrédient q/1

Extrait de malt 3,0 35 Glucose 10,0

Peptone 5,0 Gélose 20,0

Les références concernant les tests biochimiques 5 et l'utilisation des glucides sont les suivantes : 1. Production d'indole, tolérance du chlorure de * sodium, réduction des nitrates, hydrolyse de l'amidon, utili sation des glucides - R. E. Gordon, W. C. Haynes et C. J. Pang, 5 1973,"The Genus Bacillus", Agriculture Handbook N° 427, Ministère de l'Agriculture des Etats-Unis d'Amérique, Washington, D. C.

2. Lait au tournesol - S. T. Cowan et K. J. Steel, 1965, "Manual for the Identification of Medical Bacteria", 10 Cambridge University Press.

3. Production d'hydrogène sulfuré et liquéfaction de la gélatine - The Society of American Bacteriologists, 1957, "Manual of Microbiological Methods", McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, Toronto, Londres.

15 La culture obtenue sur les différents milieux présente les caractéristiques suivantes :

Propriétés biochimiques :

Nitrates non réduits en nitrites ; pas de production d'hydrogène sulfuré ; hydrolyse de l'amidon ; liquéfaction 20 de la gélatine ; pas de production d'indole ; croissance modérée en présence de 2 % de NaCl, mais croissance nulle en présence de 3 % de NaCl ; pas de coagulation du lait au tournesol ni de production d'alcalinité dans ce milieu.

Utilisation des glucides ; 25 L'arabinose, le cellobiose, le lactose, le mannose, le galactose, le glucose, le tréhalose, l'inuline et la sali-cine sont utilisés ; le rhamnose, l'adonitol, le dulcitol, l'inositol et le sorbitol ne sont pas utilisés j un acide est produit à partir de l'arabinose, du mannose, du galactose, du glucose 30 et du tréhalose ; un acide et un gaz sont produits à partir du cellobiose.

Utilisation des acides organiques :

Les acétates, citrates et succinates sont utilisés ; les malates, propionates, benzoates et tartrates ne sont 35 pas utilisés.

Propriétés morphologiques :

Colonies Gram-négatives de couleur crème» mucoïdes, luisantes, en relief, lisses, à bord entier ; cellules en » 6 formes de bâtonnets individuels rectilignes, mesurant 1-1,8 x 0,4-0,6 μιη.

Influence de la température :

Croissance à 21°C et à 28°C ; pas de croissance 5 à 37°C et à 45°C.

Dans la mise en pratique de la présente invention, un milieu nutritif aqueux contenant une source assimilable de carbone et d'azote est inoculé avec Xanthomonas campestris ATCC 31 313. Un milieu d’inoculation que l'on apprécie est le 10 bouillon "YM'' (Difco). Après développement dans des conditions aérobies pendant environ 24 à 48 heures à une température de 24 à 34°C et, de préférence, de 28 à 30°C, une portion aliquote est transférée dans un fermentateur contenant un milieu nutritif aqueux qui renferme un glucide, une source assimilable 15 d'azote et des oligo-éléments. Des milieux de ce genre sont bien connus et peuvent être choisis parmi ceux qui sont décrits dans la littérature pour la production du xanthane.

Un glucide convenable est présent dans le milieu nutritif à une concentration d'environ 1 à environ 5 % en poids. 20 Des glucides convenables comprennent, par exemple, le glucose, le saccharose, le maltose, le fructose, le lactose, les produits d'hydrolyse des mélasses de betteraves, le sucre interverti de haute qualité, l'amidon fluidifié filtré ou des mélanges de ces glucides. Les glucides que l'on préfère sont le glucose, 25 le maltose, le fructose, les hydrolysats d'amidon filtrés ou leurs mélanges.

On peut utiliser de l'azote inorganique sous la forme de nitrate d’ammonium à une concentration d'environ 1 g/1, de nitrate de sodium à une concentration d'environ 2 g/1 ou de 30 nitrate de potassium à une concentration d'environ 2,4 g/1. Des sources organiques d'azote peuvent être introduites à l'aide de matières telles que des extraits solubles de distillerie ou un produit de digestion enzymatique du soja ("Soy Peptone" Type T, Humko-Sheffield Company).

35 Des ions magnésium, manganèse et fer sont avanta geusement ajoutés au milieu de fermentation en même temps qu'un agent chélateur tel que l'acide éthylènediaminetétracétique ou de préférence l'acide citrique qui se comporte comme un acide 7 activateur de croissance dans le cycle de Krebs et un agent destiné à séquestrer les ions calcium en excès éventuellement présents.

Un milieu simple et pratique contenant un extrait 5 soluble de distillerie C'Stimuf lav", Hiram Walker), du phosphate mono-acide de potassium, du glucose et du sulfate de magnésium est décrit dans "Biotech. and Bioeng.", XII, 75-83 (1970).

Pour obtenir une fermentation rapide, il est essentiel qu'une quantité correcte d'oxygène soit disponible 10 pour la culture bactérienne en cours de croissance. De l'air est introduit dans le milieu en cours de fermentation de manière qu'il y ait suffisamment d'oxygène pour que l'indice d'oxydation des sulfites se situe dans la plage d'environ 1,5 à environ 3,5 millimoles d'oxygène par litre par minute. Une 15 définition de l'indice d'oxydation des sulfites est donnée dans "Industrial Engineering Chemistry" 36_, 504 (1936). L'indice d'oxydation des sulfites est une mesure de la vitesse d'absorption de l'oxygène dans le fermentateur dans les. conditions d'agitation et d'aération impliquées.

20 On laisse la fermentation s'effectuer à une tem pérature d'environ 30°C jusqu'à ce que le bouillon ait une concentration en xanthane d'au moins environ 100 parties par million, de préférence d'au moins environ 1,0 % et notamment d'environ 1,4 % (30 à 96 heures). Les viscosités du bouillon sont 25 ordinairement au moins égales à environ 4000 centipoises et, de préférence, au moins égales à environ 10 000 centipoises.

Le xanthane dépourvu de pyruvate peut être dés-acétylé suivant une version modifiée du procédé de désacétylation d'un xanthane décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amé-30 rique N° 3 000 790 précité. On ajuste à environ 9 le pH du bouillon de fermentation entier ou filtré, contenant du xanthane dépourvu de pyruvate, on laisse reposer ce bouillon à la température ambiante pendant au moins environ 10 minutes et on le neutralise,le cas échéant.

35 L'aptitude d'un polysaccharide à récupérer le pétrole d'échantillons prélevés dans des gisements pétrolifères se mesure par une méthode de filtrabilité sur "Millipore", qui est une méthode expérimentale mesurant la vitesse d'écoulement 8 à travers un filtre "Millipore" (à pores de diamètre compris entre 0,45 et 3,0 μπι) en fonction du volume sous pression ma-nométrique constante de 2,8 bars. Le rapport de filtre est le quotient du temps nécessaire pour recueillir la quatrième por-5 tion de 250 ml de solution influençant la mobilité par le temps nécessaire pour recueillir les 250 premiers millilitres de solution. Un rapport de filtre égal à 1,0 signifie que la solution ne tend pas à obturer le filtre. Une variante de cette méthode d’essai mesure le volume de solution influençant la mobilité 10 qui passe à travers un filtre "Millipore" déterminé sous pression constante pendant une période choisie.

Des solutions limitant la mobilité préparées à partir de xanthane élaboré par des souches normales de Xantho-monas campestris conviennent pour la plupart des gisements de 15 pétrole. Toutefois, le xanthane normal précipite dans les eaux salées contenant plus de 7 % de sel et, de ce fait, il ne convient pas lorsque des solutions très salées sont utilisées pour la préparation de solutions limitant la mobilité destinées à être injectées dans des couches souterraines à fortes teneurs 20 en sel.

L’un des principaux avantages de la présente invention réside dans le comportement du xanthane dépourvu de pyruvate et de ce même xanthane désacétylé dans des solutions influençant la mobilité contenant 7,0 à 8,8 % de sel où, con-25 trairement au xanthane normal, ces xanthanes ne précipitent pas. Outre, leur insensibilité aux sels, ces xanthanes sont caractérisés par leur insensibilité au pH et par le net abaissement de la viscosité apparente de solutions à 70°C.

On prépare des solutions influençant la mobilité 30 (à 750 parties par million) à partir de bouillons entiers de fermentation non filtrés contenant (A) du xanthane dépourvu de pyruvate et désacétylé, (B) du xanthane dépourvu de pyruvate, (C) du xanthane normal désacétylé et (D) du xanthane normal dans des solutions de sels (NaCliCaC^ à 10:1), de concentra-35 tions variables. Une étude comparative des rapports de filtre (R.F.) et des temps de filtration lorsqu'on utilise des filtres "Millipore" dont les pores ont un diamètre de 0,8 μπι est indiquée sur le tableau I.

9

TABLEAU I

Echantillon Concentration R.F.* Temps de filtration _ en sels (%) _ _(s/lOOO ml) A 2,0 1,16 41 5 B 2,0 1,23 47 C 2,0 1,22 44 D 2,0 1,25 46 A 5,0 1,31 74 B 5,0 1,52 103 10 C 5,0 1,52 96 D 5,0 1,50 100 A 7,0 1,75 112 B 7,0 1,82 · 134 C 7,0 1,81 114 15 D 7,0 2,05 142 A 8,8 — 810 ml/600 s B 8,8 — 550 ml/1131 s C 8,8 ppt. 10 ml/600 s D 8,8 ppt. 8 ml/600 s 20 * Le rapport de filtre (R.F.) est le quotient du temps néces saire pour recueillir la quatrième portion de 250 ml de solution influençant la mobilité par le temps nécessaire pour recueillir les 250 premiers millilitres de cette même solution, et ce rapport est basé sur un volume de filtration de 1000 ml.

25 II y a lieu de remarquer que le xanthane dépour vu de pyruvate et ce même xanthane désacétylé ne précipitent pas dans des conditions de forte salinité et que l’aptitude à la filtration est considérablement meilleure que pour le xanthane ou pour le xanthane désacétylé.

30 II est évident qu'il peut exister des conditions et des facteurs qui rendent irréalisable ou coûteux le trans-* port de grands volumes de bouillon de fermentation en vue de son injection dans des gisements de pétrole. Dans ces circonstances, le xanthane dépourvu de pyruvate ou sa forme désacéty-35 lée est recueilli du bouillon par toutes opérations convenables. Par exemple, on ajoute au bouillon de fermentation du xanthane dépourvu de pyruvate, entier ou filtré, un agent précipitant miscible à l'eau tel que le méthanol, l'éthanol, l'acétone, l’alcool tertio-butylique ou 1'isopropanol en quantité suffi-40 santé pour précipiter le xanthane dépourvu de pyruvate ou sa forme désacétylée et on sépare le précipité par centrifugation 10 ou filtration, puis on le sèche. L'agent miscible à l’eau que l’on préfère est 1’isopropanol utilisé à une concentration de 20 à 75 et, de préférence, d’environ 38 % en poids/poids. Par reconstitution avec de l’eau ou une saumure à une concentration 5 en xanthane de 100 à 3000 parties par million, on obtient une solution influençant la mobilité qui est comparable, dans son comportement, à un bouillon dilué de fermentation, entier ou filtré.

Un bouillon de fermentation entier ou filtré, con-10 tenant du xanthane dépourvu de pyruvate, désacétylé par ajustement du pH à 9,0, puis repos à la température ambiante pendant au moins 10 minutes, peut être traité par le procédé décrit ci-dessus pour séparer et recueillir le précipité de xanthane dépourvu de pyruvate et désacétylé.

15 Au cours de la redissolution du xanthane dépour vu de pyruvate séché et éventuellement désacétylé, il importe de produire un cisaillement suffisant pour provoquer une dispersion convenable du polysaccharide et pour empêcher la formation de blocs agglomérés.

20 Des solutions limitant la mobilité destinées à être utilisées pour une meilleure récupération du pétrole sont préparées à partir de bouillons de fermentation dépourvus de pyruvate, éventuellement désacétylés, ou à partir des préparations précipitées et séchées, à une concentration en xanthane 25 d’environ 100 à 3000 parties par million. Le cas échéant, on peut incorporer aux solutions de la présente invention, influençant la mobilité, des additifs connus pour leur aptitude à être utilisés dans de telles solutions renfermant du xanthane. Par exemple, un surfactant peut être ajouté pour favoriser la ré-30 cupération du pétrole. Des exemples de surfactants comprennent divers sulfonates du pétrole d’emploi bien connu dans le domaine de la récupération du pétrole.

Méthodes d’essai Détermination de la quantité de xanthane 35 Le xanthane très purifié contient environ 18,4 % d’acide glucuronique. L’acide glucuronique dans des compositions de xanthane est dosé en 1’absence de formaldéhyde et sans borate a 100°C par la méthode décrite par Knutson et Jeanes dans » 11 "Anal. Biochem.", .24, 470 (I960) ; ibid., 482.

Xanthane % = A^de_älucuronique % x 100 18,4 5 Détermination de la quantité d'acide pyruvique

Un bouillon de fermentation ou une solution purifiée de xanthane (contenant 0,2 à 0,4 % en poids/volume de polysaccharide) est hydrolyse pendant 3 heures dans de l’acide chlorhydrique IN. Un échantillon de 2 ml est prélevé et mélan-10 gé avec 1 ml de réactif à la 2,4-dinitrophénylhydrazine (0,5 % en poids/volume dans de l'acide chlorhydrique 2N) pendant 5 minutes. Le mélange réactionnel est extrait avec 5 ml d'acétate d'éthyle et la phase aqueuse est jetée. Après extraction de l'acétate d'éthyle avec trois portions de 5 ml de carbonate de 15 sodium à 10 %, l'extrait est dilué à 25 ml par addition de carbonate de sodium à 10 %.

La concentration en pyruvate est déterminée par mesure de la densité optique de la solution de carbonate de sodium à 375 ιημ.

20 Essai d'aptitude à la filtration sur "Millipore" (A) On prépare 1000 ml d'une solution à 750 ppm de xanthane dans une solution à 500 ppm de sels (NaCliCaC^ à 10:1), comme suit :

On charge dans un mélangeur du type "Waring" équi-25 pé d'un rhéostat, une quantité suffisante de bouillon (sur la base de la teneur en xanthane) pour qu’il y ait 0,75 g de xanthane sur basei sèche . On dilue dans le rapport de 1:6 avec la solution de sels. On soumet ce mélange à un cisaillement de la manière indiquée ci-après : 30 Puissance 40 %/2 minutes

Puissance 60 %/2 minutes Puissance 80 %/2 minutes

On dilue dans le mélangeur à 750 ppm de xanthane et on cisaille à puissance 40 % pendant 2 minutes (la solution 35 est également utilisée pour la détermination viscosimétrique).

On utilise un montage expérimental qui permet de déterminer la vitesse d'écoulement à travers un disque filtrant "Millipore" (47 mm, pores de 0,45 à 3,0 μιη de diamètre) en fonction du volume sous pression manométrique constante de 2,8 bars.

12

On utilise un réservoir de lOOO ml de contenance.

On charge dans le réservoir un litre de solution de xanthane (à 750 ppm). On règle la pression manométrique à 2,8 bars. On ouvre le robinet et on commence à enregistrer le 5 volume de filtrat et le temps (en secondes).

temps de filtration de la quatrième fraction

Rapport de _ _de 250 ml de solution_ filtre “ temps de filtration de la première fraction de 250 ml de solution 10 (b) On procède comme en (a) pour mesurer le temps de filtration des 1000 ml de solution.

Détermination de la viscosité

On mesure la viscosité à l’aide d'un viscosimètre électrique synchrone "Brookfield” modèle LVT, en utilisant un 15 adaptateur "UL”. On effectue la mesure à 25°C à 6 tr/min et 12 tr/min. La viscosité est exprimée en centipoises.

Exemple 1

Des cellules de Xanthomonas campestris ATCC 31 313 provenant d'une culture inclinée sur gélose à la levure et au 20 malt sont transférées dans 300 ml de bouillon a la levure et au malt, contenu dans un ballon "Fernbach" de 2,8 litres et le bouillon est agité sur une secoueuse rotative pendant environ 31 heures à 28°C. Un échantillon de 25 ml est transféré dans un ballon "Fernbach" de 2,8 litres contenant 500 ml d'un milieu 25 de composition suivante :

Ingrédient qrammes/lOO grammes

Partie A

Extrait soluble de distillerie* 18 * 30 K2HP04 0,5

Agent anti-mousse ("GE 60") 0,08

Eau distillée 57 pH 7,1 autoclaver 35 séparément

Partie B

Glucose 2,5

MgS04 0,01

Eau distillée 22 40 pH 4,25 9 13 * On prépare l’extrait en faisant bouillir une suspension aqueuse à 10 % en poids/poids d’extrait soluble séché de distillerie pendant 5 minutes, en refroidissant, en compensant à l'eau douce les pertes dues à l'évaporation, en ajoutant 4 % 5 de terre de diatomées (auxiliaire de filtration) et en filtrant sous vide.

Après agitation par secousses à 28°C pendant environ 33 heures, on transfère une portion de 200 ml dans un fermentateur de 4 litres sous agitation mécanique, contenant 10 2 litres du milieu ci-dessus. On effectue l’aération à un débit correspondant à l'introduction de'1,5 à 3,5 millimoles d’oxygène par litre par minute. On conduit la fermentation à 30°C jusqu'à ce que la concentration en sucre réducteur soit de 0,3 % et jusqu'à ce qu'on ait obtenu une viscosité d'au 15 moins 4500 centipoises et un rendement en xanthane dépourvu de pyruvate d'au moins 1,0 %.

Exemple 2

On ajoute au bouillon de fermentation entier ou filtré de l'exemple 1 une quantité suffisante d'isopropanol 20 (environ 38 % en poids/poids) pour précipiter le xanthane dépourvu de pyruvate que l'on recueille par centrifugation ou filtration et que l'on sèche.

Exemple 3

Le xanthane dépourvu de pyruvate contenu dans le 25 bouillon de fermentation entier ou filtré de l'exemple 1 est désacétylé par ajustement de son pH à 9,0, repos à la température ambiante pendant au moins 10 minutes et, le cas échéant, neutralisation.

Exemple 4 30 Le xanthane dépourvu de pyruvate et désacétylé de l'exemple 3 est précipité et recueilli par le procédé suivant l’exemple 2.

Claims

14 *

1. Procédé de production d'un bouillon de fermen- = tation contenant un xanthane dépourvu de pyruvate, apte à être utilisé dans la préparation de solutions influençant la mobilité 5 utilisées dans la récupération de pétrole, procédé caractérisé par le fait qu'il consiste à conduire la fermentation aérobie d'une souche productrice de xanthane dépourvu de pyruvate, d'une espèce appartenant au genre Xanthomonas, de préférence Xanthomonas campestris ATCC 31 313, dans un milieu nutritif 10 aqueux dont les ingrédients comprennent un glucide, une source d'azote assimilable et des oligo-éléments, et à poursuivre la ' fermentation jusqu'à ce que le bouillon contienne au moins environ 100 parties par million de xanthane dépourvu de pyruvate.

2. Procédé pour récupérer le pétrole brut d'une 15 formation souterraine pétrolifère, dans lequel une solution limitant la mobilité et contenant un colloïde hydrophile est injectée dans ladite formation, caractérisé par le fait qu'il consiste à injecter dans la formation une solution limitant la mobilité contenant le bouillon de fermentation préparé con-20 formément à la revendication 1.

3. Procédé de production d'un bouillon de fermentation contenant un xanthane dépourvu de pyruvate et désacétylé, apte à être utilisé dans la préparation de solutions influençant la mobilité utilisées dans la récupération de pétrole, procédé 25 caractérisé par le fait qu'il consiste : a) à cultiver par fermentation aérobie une souche productrice de xanthane dépourvu de pyruvate d'une espèce appartenant au genre Xanthomonas, de préférence Xanthomonas campes- * tris ATCC 31 313, dans un milieu nutritif aqueux dont les in-30 grédients comprennent un glucide, une source d'azote assimilable et des oligo-éléments et à poursuivre la fermentation jusqu'à ce que le bouillon contienne au moins environ 100 parties par million de xanthane dépourvu de pyruvate, et b) à ajuster le pH du bouillon entier ou filtré 35 à une valeur au moins égale à 9 environ, à laisser reposer le bouillon résultant à la température ambiante pendant au moins environ 10 minutes et à le neutraliser éventuellement. à 15 *

4. Procédé pour récupérer du pétrole brut d’une formation souterraine pétrolifère, dans lequel une solution ’ influençant la mobilité et contenant un colloïde hydrophile est injectée dans ladite formation, caractérisé par le fait 5 qu’il consiste à injecter dans la formation une solution influençant la mobilité contenant le bouillon de fermentation désacétylé obtenu par un procédé suivant la revendication 3.

5. Procédé de production de xanthane dépourvu de pyruvate apte à être utilisé dans la récupération de pé- 10 trole d'une formation pétrolifère souterraine par l'injection dans ladite formation d'une solution influençant la mobilité contenant le xanthane dépourvu de pyruvate suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu’il consiste : a) à cultiver par fermentation aérobie une sou-15 ehe productrice de xanthane dépourvu de pyruvate d'une espèce appartenant au genre Xanthomonas, de préférence Xanthomonas campestris ATCC 31 313, dans un milieu nutritif aqueux dont les ingrédients comprennent un glucide, une source d’azote assimilable et des oligo-éléments et à poursuivre la fermenta-20 tion jusqu'à ce que le bouillon contienne au moins environ 100 parties par million de xanthane dépourvu de pyruvate, et b) à ajouter une quantité suffisante d'agent précipitant miscible à l'eau pour entraîner la précipitation du xanthane dépourvu de pyruvate et à en séparer le précipité de 25 xanthane dépourvu de pyruvate.

6. Procédé de production d'un xanthane dépourvu de pyruvate et désacétylé 'apte à être utilisé dans la récupération de pétrole d'une formation pétrolifère souterraine par injection dans ladite formation d'une solution influençant la 30 mobilité contenant ledit xanthane dépourvu de pyruvate et désacétylé suivant la revendication 3, procédé caractérisé par le fait qu'il consiste : a) à cultiver par fermentation aérobie une souche * productrice de xanthane dépourvu de pyruvate, d'une espèce ap- 35 partenant au genre Xanthomonas, de préférence Xanthomonas campestris ATCC 31 313, dans un milieu nutritif aqueux dont les ingrédients comprennent un glucide, une source d'azote assimilable et des oligo-éléments jusqu'à ce que le bouillon contien- 16 * * ne au moins environ 100 parties par million de xanthane dépour-* vu de pyruvate, r • b) à ajuster le pH du bouillon entier ou filtré à environ 9, à laisser reposer le bouillon résultant à la tem-5 pérature ambiante pendant au moins 10 minutes et à le neutraliser, le cas échéant, et c) à ajouter une quantité suffisante d'agent précipitant miscible à l'eau pour entraîner la précipitation du xanthane dépourvu de pyruvate et désacétylé et à séparer le 10 précipité de xanthane dépourvu de pyruvate et désacétylé. r