油田注水系統中微生物菌膜抑制藥劑的研制

1大慶油田工程有限公司 2河南油田采油一廠

油田注水系統中微生物菌膜抑制藥劑的研制

于建軍1葛偉明1葉堅1蔡徇1李莉2

1大慶油田工程有限公司 2河南油田采油一廠

針對油田注水中新生污染物的主要來源和特點，通過改進并應用微生物菌膜的室內評價方法，篩選研制出能夠快速剝離系統內菌膜兼有殺菌效果的殺菌劑BI-1001，并評價了其適宜的加藥量和加藥周期。實驗證實，該抑制藥劑在加藥濃度為200 mg/L時，能夠有效剝離微生物菌膜，并能抑制細菌滋生，其適宜的加藥周期為5～7 d。

油田；注水系統；微生物菌膜；抑制藥劑；加藥濃度

對大慶油田注水系統中新生污染物的來源及成分分析發現，注水管網中新生污染物主要為微生物及其代謝產物(硫化物)，其次含有少量的碳酸鈣等無機礦物微粒[1]。由于新生污染物的形成是持續不斷的過程，誘導期極短，定期沖洗注水干線[2]不能有效地抑制其生成，從而造成對實際注入油藏的水質產生二次污染[3]。為此，針對注水管網中附著的微生物菌膜抑制問題，在室內篩選研制了能夠快速剝離系統內菌膜兼有殺菌效果的殺菌劑BI-1001，并對其適宜的加藥量和加藥周期進行了評價研究，從而為油田注水系統在實際運行過程中的新生污染物控制提供了有效的解決措施。

1微生物菌膜抑制評價方法

微生物菌膜的培養及抑制效果評價目前國內沒有統一的標準及方法，研究中參考國外的微生物菌膜培養方法，在其基礎上進行了修改及完善，具體操作步驟見圖1。

2微生物菌膜抑制藥劑的研制過程

依據上述評價方法，通過微生物菌膜的培養，室內評價了不同殺菌劑組分的剝離效果和抑制作用，優選出最優的藥劑組分，并通過實驗確定了適宜的藥劑投加量和有效的作用時間。

2.1 室內研究用介質

微生物菌膜抑制實驗中所用介質為大慶油田采油五廠杏南二注水站回注水，檢測結果表明其細菌含量較高，見表1，且實際生產運行中發現其菌膜生成速度快，因此選擇該注水站回注水作為實驗介質。

表1 杏南二注水站細菌含量測試結果

2.2 室內研究用藥劑

實驗前對殺菌劑樣品進行了分類，選取了有代表性的殺菌劑進行室內評價研究。所選取的藥劑覆蓋了氧化型和非氧化型兩大類，代表了季銨鹽類、醛類、季磷鹽類等不同的藥劑品種，最終確定的實驗用藥劑組分樣品見表2。

表2 微生物抑制研究中確定的實驗用藥劑

2.3 微生物菌膜抑制組分優選

按照前述的實驗方法，將實驗用器材連接在大慶油田采油五廠杏南二注水站注水泵前，連續培養72～144 h后，室內對所選藥劑進行了微生物菌膜抑制效果評價，結果見表3。

表3的室內實驗結果表明，在藥劑投加量為200 mg/L的情況下，SF-03組份的抑制效果最佳，命名為殺菌劑BI-1001。

2.4 適宜加藥量的確定

室內對殺菌劑BI-1001不同加藥濃度的使用效果進行了評價，以確定適宜的加藥量，不同加藥濃度的抑制效果見表4。

表3 微生物菌膜抑制組分優選實驗結果

實驗結果表明，加藥濃度為100～500 mg/L時，均能起到控制菌膜中細菌含量的作用，細菌總量隨著加藥濃度的增加呈現逐步下降的趨勢，但隨著濃度的增加下降幅度逐漸放緩。因此在綜合考慮使用效果和費用的情況下，選取200 mg/L作為殺菌劑BI-1001實際使用的適宜加藥量。

2.5 加藥周期的確定

由于連續加藥的實際運行費用較高，為此室內考察了BI-1001投加后的有效作用時間，從而確定其間歇加藥的周期，為后續的現場試驗提供技術參考。在室內加藥濃度為200 mg/L的情況下，分別考察了停藥后不同時間下的菌膜控制效果，實驗結果見表5。

根據室內實驗結果，將適宜的加藥周期設為5～7 d。

表4 不同濃度評價實驗結果

表5 停藥后不同作用時間的菌膜實驗結果

3結論

（1）根據注水管網中新生污染物的成分和特點，研制出了能夠快速剝離系統內微生物菌膜兼有殺菌效果的的殺菌劑BI-1001。

（2）殺菌劑BI-1001在加藥濃度為200 mg/L時，能夠有效剝離菌膜，并能抑制細菌滋生。

（3）殺菌劑BI-1001的適宜加藥周期為5～7 d。

[1]嚴忠．新疆油田注水水質穩定控制技術應用[J]．石油與天然氣化工，2014，43（6）：693-699.

[2]何秀波．注水系統節能技術應用[J]．中國石油和化工標準與質量，2014（5）：44.

[3]王忠民．油田采出水水質二次污染成因分析[J]．石油規劃設計，2015，26（1）：25-29.

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.8.013

于建軍：2009年畢業于大慶石油學院化學工程專業，從事油田化學劑研究相關工作。

（0459）5903883、yujianjun@petrochina.com.cn

2015-04-28