分析基于生物反相乳化的油井防腐阻垢技術

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，河南 南陽 472132）

1 生物反相乳化的油井防腐阻垢技術研究思路

生物反相乳化油井防腐阻垢技術的應用，研究思路為微生物驅油中獲得，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，阻垢物質對抽油機的腐蝕。反相乳化劑油井防腐阻垢技術中，各指標如下：

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

2 生物反相乳化防腐技術要求

2.1 藥劑安全特性

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

生物激活劑：本產品為液體，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，屬環保型水處理劑。本產品不易燃，不易爆，無毒無害，安全環保。

2.2 藥劑存放要求

反硝化菌劑：本品采用200L 塑料桶盛裝，應存放于通風、陰涼處，避免高溫暴曬，藥劑存放期間會因微生物代謝產生氣體，導致塑料桶微漲，屬正常現象，僅需開蓋放氣即可。

生物激活劑：本品采用200L 塑料桶盛裝，應存放于通風、陰涼處，搬運時應穿戴防護服，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。經管理區及廠家相關技術人員溝通后，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油井采出液中的硫化物總質量以及采液量確定。試驗調試期，根據現場硫化物含量檢測結果增減投加量。

投加周期：初期投加周期定為7d，此后根據現場硫化物含量檢測結果作相應調整。經管理區及廠家相關技術人員溝通后，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性能研究

3.1 乳化性檢測

準備錐形瓶，裝入原油含水率為90%，準備不同含量的反相乳化劑，含量數據為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。

根據實驗檢測觀察發現，乳狀液較為理想的穩定狀態，反相乳化劑含量為150mg∕L，最貼近于原油脫水規定標準。原油（含水90%）乳狀液加入后，在2.5h 后會出現分層變化，由此可以發現，現場防腐阻垢處理中，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防腐性能檢測，同樣準備錐形瓶，阿計入原油（含水90%），添加乳化劑的含量分別為100、120、150、200mg∕L，搖床溫度設置為65℃，在錐形瓶中放置A3鋼片，搖晃時間設定為170h，搖晃間隔為每分鐘35次。這期間時刻觀察鋼片是否發生腐蝕，通過統計數據可以發現，反相乳化劑濃度在150-200mg∕L之間，A3鋼片化學結構穩定性最好，不僅保護了鋼片不被侵蝕，很大程度上阻垢化學物質與鋼片的接觸。

4 現場基于生物反相乳化的油井防腐阻垢技術測試

江河礦采油管理區選擇83口油井實施油井試驗前、后檢測數據一覽表），分3批次實施微生物投加應用，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提供反硝化菌劑和生物激活劑數量如下，詳見（表2）。

表1-江河區油井微生物防腐技術現場實施進度表

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-江河區油井微生物防腐技術現場實施藥劑用量統計表

按照微生物防腐技術藥劑投加的要求，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部門溝通，管理區接到廠部指示后，方可停加緩蝕劑。同時要求加藥班做好藥劑停加、投加的關鍵時間節點記錄，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，來保障加藥質量。

試驗結果如下：

（1）實施后83口油井硫化物的下降率均達到合同要求指標＞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≤100個∕mL。

5 結語

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