渤海P油田注水殺菌劑篩選與應(yīng)用

劉 霞，孫士鑄，劉德志，李萍萍，王 紅

(東營(yíng)職業(yè)學(xué)院，山東 東營(yíng) 257091)

渤海油田原油開(kāi)采已進(jìn)入注水開(kāi)發(fā)期，由于注水溫度適宜細(xì)菌生長(zhǎng)且注水中含有硫酸鹽、污油以及鐵離子等細(xì)菌繁殖所需的養(yǎng)料，因此有很多平臺(tái)出現(xiàn)硫酸鹽還原菌[1-3](SRB)、腐生菌(TGB)以及鐵細(xì)菌(FB)滋生現(xiàn)象。大量生長(zhǎng)和繁殖的細(xì)菌不僅會(huì)造成注水管線、注水設(shè)備的腐蝕及堵塞,其腐蝕產(chǎn)物、菌體及其代謝產(chǎn)物還會(huì)堵塞地層，降低地層的滲透率，增加注水壓力，對(duì)油田開(kāi)發(fā)極為不利。此外，油藏中滋生的SRB 還會(huì)產(chǎn)生大量H2S,為油田操作人員帶來(lái)中毒風(fēng)險(xiǎn)。因此，如何有效地控制注入水中細(xì)菌的含量一直是油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中的一個(gè)重要問(wèn)題。本文以渤海P油田FPSO為例，探討了殺菌劑的篩選及應(yīng)用。

1 注水系統(tǒng)細(xì)菌現(xiàn)狀

1.1 注水水質(zhì)分析

參照《SY/T 5329-94碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦標(biāo)準(zhǔn)》中的指標(biāo)對(duì)渤海P油田注水緩沖罐出口水樣進(jìn)行了分析。

表1 注水水質(zhì)指標(biāo)

從表1中看出，渤海P油田溫度及高硫酸根含量為SRB的滋生提供了條件，在加注殺菌劑的情況下，SRB含量仍超過(guò)油田標(biāo)準(zhǔn)。SRB[4-6]的繁殖不僅導(dǎo)致注水發(fā)黑，其代謝產(chǎn)物硫化氫還會(huì)對(duì)金屬造成腐蝕嚴(yán)重。另外SRB在繁殖、生長(zhǎng)、代謝過(guò)程中，還能使水中固體懸浮物量增多、堵塞設(shè)備、損害底層、影響產(chǎn)能，嚴(yán)重影響油田正常生產(chǎn)。

1.2 常用注水殺菌劑種類(lèi)

常用注水殺菌劑按照殺菌機(jī)理分為氧化型與非氧化型。氧化性殺菌劑包括氯氣，二氧化氯，臭氧，三氯三聚氰酸及溴類(lèi)殺菌劑等，這類(lèi)殺菌劑通過(guò)強(qiáng)烈的氧化作用破壞細(xì)胞的原生質(zhì)結(jié)構(gòu)或氧化細(xì)部結(jié)構(gòu)中的一些活性基團(tuán)而產(chǎn)生殺菌作用。渤海油田中的綏中36-1、旅大[7]10-1油田在用的殺菌劑就是二氧化氯，但該類(lèi)型殺菌劑對(duì)設(shè)備腐蝕性強(qiáng)且影響脫氧劑的效果。非氧化型殺菌劑包括有機(jī)醛、有機(jī)錫化合物、含氰類(lèi)化合物、季銨鹽、季磷鹽、有機(jī)胍及復(fù)配型殺菌等，這類(lèi)殺菌劑[8-11]通過(guò)滲透到細(xì)菌體內(nèi)或通過(guò)靜電作用吸附在細(xì)菌表面，從而影響細(xì)胞膜的正常功能，把細(xì)菌殺死。渤海油田P油田采用的1227就是典型的季銨鹽殺菌劑。

2 殺菌劑篩選

2.1 實(shí)驗(yàn)方法

評(píng)選依據(jù)：SY/T 5329-94《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦標(biāo)準(zhǔn)》及SY/T 5890-93《殺菌劑性能評(píng)價(jià)方法》進(jìn)行，采用采用絕跡稀釋法測(cè)試加殺菌劑前后注水水樣中細(xì)菌的含量，來(lái)計(jì)算該殺菌劑的殺菌率。殺菌率計(jì)算公式如下：

Y-殺菌劑的殺菌率，%；B1-加殺菌劑前水樣中的細(xì)菌含量，個(gè)/mL；B2-加殺菌劑后水樣中細(xì)菌含量，個(gè)/mL。

2.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器

從全國(guó)范圍內(nèi)收集了7種工業(yè)品殺菌劑，包括有機(jī)醛類(lèi)，雙季銨鹽類(lèi),聚季銨鹽類(lèi),長(zhǎng)鏈有機(jī)胍類(lèi),季磷鹽類(lèi)以及異噻唑啉酮等。

SRB細(xì)菌培養(yǎng)瓶，北京華興化學(xué)試劑廠；一次性1mL注射器，山東淄博山川醫(yī)用器材有限公司；恒溫烘箱，上海和呈儀器制造有限公司。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

以能否滅殺SRB作為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)7種產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試，藥劑加注濃度為30mg/L，實(shí)驗(yàn)溫度60℃，實(shí)驗(yàn)采用二次重復(fù)法。

表2 不同種類(lèi)殺菌劑殺菌效果

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，雙季銨鹽、季磷鹽、異噻唑啉酮類(lèi)殺菌劑在使用濃度為30mg/L時(shí)，對(duì)渤海P油田注入水的SRB具有良好的殺菌劑效果，其中雙季銨鹽、季磷鹽效果更好，殺菌率可達(dá)100%。為降低藥劑加注成本，對(duì)效果較好的兩種類(lèi)型殺菌劑開(kāi)展?jié)舛忍荻葘?shí)驗(yàn)，尋找最佳加注濃度。

表3 殺菌劑濃度梯度實(shí)驗(yàn)

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，雙季銨鹽、季磷鹽在使用濃度為20mg/L時(shí)，對(duì)渤海P油田注入水的SRB仍具有良好的殺菌劑效果。因此兩種類(lèi)型殺菌劑可以作為渤海P油田的選用殺菌劑，同時(shí)為了防止細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性，兩種類(lèi)型殺菌劑應(yīng)該交替使用。

3 結(jié)論

(1)渤海P油田溫度及高硫酸根含量為SRB的滋生提供了條件，在加注殺菌劑1227的情況下，SRB含量仍超過(guò)油田標(biāo)準(zhǔn)。

(2)通過(guò)對(duì)不同類(lèi)型的殺菌劑進(jìn)行篩選，雙季銨鹽及季磷鹽類(lèi)殺菌劑都具有良好的殺菌效果，加注濃度為20mg/L時(shí)可以有效抑制SRB生長(zhǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)可以交替加注，以防止細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性。