渤海P油田注水殺菌劑篩選與應用

劉 霞，孫士鑄，劉德志，李萍萍，王 紅

(東營職業學院，山東 東營 257091)

渤海油田原油開采已進入注水開發期，由于注水溫度適宜細菌生長且注水中含有硫酸鹽、污油以及鐵離子等細菌繁殖所需的養料，因此有很多平臺出現硫酸鹽還原菌[1-3](SRB)、腐生菌(TGB)以及鐵細菌(FB)滋生現象。大量生長和繁殖的細菌不僅會造成注水管線、注水設備的腐蝕及堵塞,其腐蝕產物、菌體及其代謝產物還會堵塞地層，降低地層的滲透率，增加注水壓力，對油田開發極為不利。此外，油藏中滋生的SRB 還會產生大量H2S,為油田操作人員帶來中毒風險。因此，如何有效地控制注入水中細菌的含量一直是油田開發生產中的一個重要問題。本文以渤海P油田FPSO為例，探討了殺菌劑的篩選及應用。

1 注水系統細菌現狀

1.1 注水水質分析

參照《SY/T 5329-94碎屑巖油藏注水水質推薦標準》中的指標對渤海P油田注水緩沖罐出口水樣進行了分析。

表1 注水水質指標

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含量仍超過油田標準。SRB[4-6]的繁殖不僅導致注水發黑，其代謝產物硫化氫還會對金屬造成腐蝕嚴重。另外SRB在繁殖、生長、代謝過程中，還能使水中固體懸浮物量增多、堵塞設備、損害底層、影響產能，嚴重影響油田正常生產。

1.2 常用注水殺菌劑種類

常用注水殺菌劑按照殺菌機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殺菌劑等，這類殺菌劑通過強烈的氧化作用破壞細胞的原生質結構或氧化細部結構中的一些活性基團而產生殺菌作用。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，但該類型殺菌劑對設備腐蝕性強且影響脫氧劑的效果。非氧化型殺菌劑包括有機醛、有機錫化合物、含氰類化合物、季銨鹽、季磷鹽、有機胍及復配型殺菌等，這類殺菌劑[8-11]通過滲透到細菌體內或通過靜電作用吸附在細菌表面，從而影響細胞膜的正常功能，把細菌殺死。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 實驗方法

評選依據：SY/T 5329-94《碎屑巖油藏注水水質推薦標準》及SY/T 5890-93《殺菌劑性能評價方法》進行，采用采用絕跡稀釋法測試加殺菌劑前后注水水樣中細菌的含量，來計算該殺菌劑的殺菌率。殺菌率計算公式如下：

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

2.2 實驗試劑和儀器

從全國范圍內收集了7種工業品殺菌劑，包括有機醛類，雙季銨鹽類,聚季銨鹽類,長鏈有機胍類,季磷鹽類以及異噻唑啉酮等。

SRB細菌培養瓶，北京華興化學試劑廠；一次性1mL注射器，山東淄博山川醫用器材有限公司；恒溫烘箱，上海和呈儀器制造有限公司。

2.3 實驗結果與討論

以能否滅殺SRB作為評價指標對7種產品進行測試，藥劑加注濃度為30mg/L，實驗溫度60℃，實驗采用二次重復法。

表2 不同種類殺菌劑殺菌效果

從實驗結果可以看出，雙季銨鹽、季磷鹽、異噻唑啉酮類殺菌劑在使用濃度為30mg/L時，對渤海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100%。為降低藥劑加注成本，對效果較好的兩種類型殺菌劑開展濃度梯度實驗，尋找最佳加注濃度。

表3 殺菌劑濃度梯度實驗

從實驗結果可以看出，雙季銨鹽、季磷鹽在使用濃度為20mg/L時，對渤海P油田注入水的SRB仍具有良好的殺菌劑效果。因此兩種類型殺菌劑可以作為渤海P油田的選用殺菌劑，同時為了防止細菌產生抗藥性，兩種類型殺菌劑應該交替使用。

3 結論

(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含量仍超過油田標準。

(2)通過對不同類型的殺菌劑進行篩選，雙季銨鹽及季磷鹽類殺菌劑都具有良好的殺菌效果，加注濃度為20mg/L時可以有效抑制SRB生長，在現場應用時可以交替加注，以防止細菌產生抗藥性。