分析基于生物反相乳化的油井防腐阻垢技術(shù)

張海斌 劉彥麗 孫愛軍 王麗平（中國石油化工有限公司河南油田分公司采油一廠江河采油管理區(qū)，河南 南陽 472132）

1 生物反相乳化的油井防腐阻垢技術(shù)研究思路

生物反相乳化油井防腐阻垢技術(shù)的應(yīng)用，研究思路為微生物驅(qū)油中獲得，以伊枯草菌素A、維生素C、芬薺素、β-胡蘿卜素、地衣芽孢桿菌素、亞硝酸鈉以及表面活性素等組成生物反相乳化劑[1]。乳化劑的主要成份為原油，含水率為90%，經(jīng)過生物反相乳化油的作用，抽油機的管桿與水相接觸，阻垢物質(zhì)對抽油機的腐蝕。反相乳化劑油井防腐阻垢技術(shù)中，各指標(biāo)如下：

乳液為淺黃色，含水原油乳狀液為水溶液1%，水原油90%，乳液穩(wěn)定性2-3h，密度1.15-1.20kg∕L。

2 生物反相乳化防腐技術(shù)要求

2.1 藥劑安全特性

反硝化菌劑：本產(chǎn)品為液體，呈無色透明或半透明液體，略帶渾濁，屬菌劑正常代謝現(xiàn)象，主要成分為反硝化菌、活化劑、蛋白酶、微量元素等。本產(chǎn)品不易燃，不易爆，無毒、無害、無腐蝕，安全環(huán)保。

生物激活劑：本產(chǎn)品為液體，呈無色或淺黃色透明，半透明液體，主要成分為無機鹽類混合物，屬環(huán)保型水處理劑。本產(chǎn)品不易燃，不易爆，無毒無害，安全環(huán)保。

2.2 藥劑存放要求

反硝化菌劑：本品采用200L 塑料桶盛裝，應(yīng)存放于通風(fēng)、陰涼處，避免高溫暴曬，藥劑存放期間會因微生物代謝產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致塑料桶微漲，屬正常現(xiàn)象，僅需開蓋放氣即可。

生物激活劑：本品采用200L 塑料桶盛裝，應(yīng)存放于通風(fēng)、陰涼處，搬運時應(yīng)穿戴防護服，避免高溫暴曬，避免與皮膚、眼睛直接接觸，避免大量入口。

2.3 加藥方式要求

投加方式：采用沖擊式投加方式，通過油井套管一次性將生物激活劑和反硝化菌劑投加到井下。先投加菌劑，第二天投加生物激活劑。經(jīng)管理區(qū)及廠家相關(guān)技術(shù)人員溝通后，確定菌劑與激活劑同一天投加到井底不會影響藥劑效果，并同意兩種藥劑同時加入井底。

投加量：生物激活劑和反硝化菌劑的投加量根據(jù)油井采出液中的硫化物總質(zhì)量以及采液量確定。試驗調(diào)試期，根據(jù)現(xiàn)場硫化物含量檢測結(jié)果增減投加量。

投加周期：初期投加周期定為7d，此后根據(jù)現(xiàn)場硫化物含量檢測結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。經(jīng)管理區(qū)及廠家相關(guān)技術(shù)人員溝通后，確定①微生物菌劑按照15日一次的周期投加，微生物激活劑按照7天一次的周期投加。②微生物激活劑、菌劑可根據(jù)實際情況延長或提前2-3天投加，不會影響藥劑效果。

3 基于生物反相乳化的油井防腐阻垢技術(shù)性能研究

3.1 乳化性檢測

準(zhǔn)備錐形瓶，裝入原油含水率為90%，準(zhǔn)備不同含量的反相乳化劑，含量數(shù)據(jù)為50、60、100、120、150、210、310mg∕L。將反相乳化劑分別加入到錐形瓶中，搖床溫度設(shè)置為60℃，間隔1分鐘，搖30次，搖動4h之后將乳液靜止1h，觀察變化。

根據(jù)實驗檢測觀察發(fā)現(xiàn)，乳狀液較為理想的穩(wěn)定狀態(tài)，反相乳化劑含量為150mg∕L，最貼近于原油脫水規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。原油（含水90%）乳狀液加入后，在2.5h 后會出現(xiàn)分層變化，由此可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場防腐阻垢處理中，加藥量的范圍為120-150mg∕L。

3.2 防腐性能檢測

對生物反相乳化的油井防腐阻垢技術(shù)防腐性能檢測，同樣準(zhǔn)備錐形瓶，阿計入原油（含水90%），添加乳化劑的含量分別為100、120、150、200mg∕L，搖床溫度設(shè)置為65℃，在錐形瓶中放置A3鋼片，搖晃時間設(shè)定為170h，搖晃間隔為每分鐘35次。這期間時刻觀察鋼片是否發(fā)生腐蝕，通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，反相乳化劑濃度在150-200mg∕L之間，A3鋼片化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最好，不僅保護了鋼片不被侵蝕，很大程度上阻垢化學(xué)物質(zhì)與鋼片的接觸。

4 現(xiàn)場基于生物反相乳化的油井防腐阻垢技術(shù)測試

江河礦采油管理區(qū)選擇83口油井實施油井試驗前、后檢測數(shù)據(jù)一覽表），分3批次實施微生物投加應(yīng)用，施工進度詳見（表1）。受托方已累計向采油一廠江河采油管理區(qū)提供反硝化菌劑和生物激活劑數(shù)量如下，詳見（表2）。

表1-江河區(qū)油井微生物防腐技術(shù)現(xiàn)場實施進度表

第2批第3批10月21日-22日43口油井停加緩蝕劑11月5日21口油.井停加緩蝕劑10月31日檢測硫化物、SRB 11月15日檢測硫化物、SRB 11月8日開始投加反硝化菌劑AB和生物激活劑A/AS 11月15日開始投加反硝化菌劑AB和生物激活劑A/AS

表2-江河區(qū)油井微生物防腐技術(shù)現(xiàn)場實施藥劑用量統(tǒng)計表

按照微生物防腐技術(shù)藥劑投加的要求，在投加前，須停止投加原緩蝕劑7-10日，并測試井口產(chǎn)出液含硫，再投加微生物菌劑、激活劑。按照實際工作量測算，在轉(zhuǎn)加微生物藥劑前，有13-15 日的時間，腐蝕油井無法正常加藥。建議由廠家與廠相關(guān)部門溝通，管理區(qū)接到廠部指示后，方可停加緩蝕劑。同時要求加藥班做好藥劑停加、投加的關(guān)鍵時間節(jié)點記錄，最終形成臺賬。按照目前加藥班實際工作測算，加藥班每日可按照要求完成23-25 口井加藥工作（包括3-5 口井投加其他藥劑），平均每口井加緩蝕劑藥量為7.6kg，最大單井單次加藥量為15kg。按照微生物藥劑投加要求（藥劑濃度達到150PPM∕L，86口井的單井平均液量為31.4m3∕d）計算，平均每口井單次加入微生物藥激活劑30-33kg，微生物菌劑25kg。平均單井單次加藥量增加為原加藥量的3.8倍。

加藥周期有原3.8天上升至7天，周期上升為原加藥周期的1.9 倍。兩項測算，加藥工作量為以往2.1 倍。建議按照2-3 次分批次停井，分批次改加微生物藥劑。同時，由于管理區(qū)目前加藥泵老化，需廠家配備一臺與微生物相匹配的加藥泵及3套防護服，來保障加藥質(zhì)量。

試驗結(jié)果如下：

（1）實施后83口油井硫化物的下降率均達到合同要求指標(biāo)＞85%，平均下降率達到92.5%；

（2）實施后83口油井硫酸鹽還原菌SRB達到合同要求指標(biāo)≤100個∕mL。

5 結(jié)語

綜上所述，對于油井防腐阻垢方面的研究，利用微生物專業(yè)知識在，以反相乳化技術(shù)將油井機械設(shè)備進行隔離保護，阻垢物質(zhì)的侵蝕，不僅具備操作簡潔的優(yōu)勢，還能夠獲得非常好的防腐阻垢效果。但是在實際應(yīng)用中需要注意，必須結(jié)合具體油井情況對添加濃度加以調(diào)整，這方面還需要進一步改進。