董寶柱

(中海石油(中國)有限公司天津分公司 天津 300452)

0 引 言

硫酸鹽還原菌(Sulfate-reducing bacteria，簡稱SRB)的含量是油田注水水質(zhì)要求控制的重要指標(biāo)之一，同時SRB 細(xì)菌的控制也是一項(xiàng)復(fù)雜而長期的工作[1]。SRB 最難控制，危害也最大。SRB 可將水中的硫酸鹽還原為硫化氫，可使局部區(qū)域的pH 值下降到4 以下，導(dǎo)致低碳鋼、低合金鋼、鎳合金、奧氏體不銹鋼、銅合金鋼產(chǎn)生嚴(yán)重的點(diǎn)蝕，并形成黑色的鐵硫化合物[2]。在油田開發(fā)的中后期采出的油中含有很大比例的水，其中往往有較多的SRB，SRB 的繁殖會使水發(fā)黑，并引起很嚴(yán)重的點(diǎn)蝕，點(diǎn)蝕深度有時可達(dá)l0 mm 以上。SRB 不僅會造成管線腐蝕穿孔，而且還會促進(jìn)其他細(xì)菌的生長繁殖，產(chǎn)生大量的生物黏泥，引起地層和管道的堵塞，給石油生產(chǎn)帶來嚴(yán)重?fù)p失。與此同時，它的生命活動產(chǎn)生的硫化物和硫化氫不僅惡化了環(huán)境，也直接危及人類健康。

隨著海洋石油工業(yè)的發(fā)展，對注水水質(zhì)控制的要求越來越高，各大油田對SRB 的控制也日益重視。采油平臺生產(chǎn)過程中SRB 嚴(yán)重影響注水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，同時由它產(chǎn)生的硫化氫腐蝕設(shè)備更是對流程設(shè)備構(gòu)成了較為嚴(yán)重的威脅[3]。殺菌劑就是為了防止海洋平臺流程中產(chǎn)生的SRB 而在平臺上使用的特定處理藥劑。海上某采油平臺通過評選藥劑試驗(yàn)，確定適用于油田的新型殺菌劑替換對SRB 已產(chǎn)生耐藥性的殺菌劑，在依托原有加注設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行了殺菌劑現(xiàn)場評選試驗(yàn)工作，SRB 得到了有效控制。

某海上采油平臺目前所使用的殺菌劑BHS-29能夠在一定程度上控制流程細(xì)菌的生長，但未達(dá)到平臺要求，無法將注水中細(xì)菌含量控制在0 以下，為使現(xiàn)場注水水質(zhì)達(dá)到指標(biāo)要求，需要對目前使用的殺菌劑BHS-29 進(jìn)行優(yōu)化換型。針對此問題，油田技術(shù)人員在平臺開展了大量評價工作，篩選出了效果較好的殺菌劑BHS-37，該藥劑既可殺菌又不影響原油系統(tǒng)處理效果[4]。為了驗(yàn)證殺菌劑BHS-37 在現(xiàn)場流程中的實(shí)際效果，開展了大量的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。

1 監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)及方法

1.1 監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)驗(yàn)參照《殺菌劑性能評定方法》《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》進(jìn)行[5]。

1.2 監(jiān)測方法

采用絕跡稀釋法，將欲測定的水樣用無菌注射器逐級注入到測試瓶中進(jìn)行接種稀釋，經(jīng)過一定時間的培養(yǎng)后，根據(jù)細(xì)菌瓶陽性反應(yīng)和稀釋倍數(shù)測定水樣中SRB 的數(shù)量。稀釋法二次重復(fù)菌量讀數(shù)查詢表如表1所示。

表1 稀釋法二次重復(fù)菌量讀數(shù)查詢表Tab.1 Query table of twice-repeat bacterial count reading by dilution method

2 殺菌劑室內(nèi)評選

本次室內(nèi)評選只針對SRB 進(jìn)行了培養(yǎng)，此次實(shí)驗(yàn)共對7 種殺菌劑進(jìn)行了室內(nèi)篩選，評選數(shù)據(jù)如表2、表3 所示。

表2 某海上采油平臺殺菌劑室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評選數(shù)據(jù)(實(shí)驗(yàn)濃度30 mg/L)Tab.2 Laboratory selection data of fungicide for an offshore oil production platform(experimental concentration：30mg/L)

表3 某海上采油平臺殺菌劑室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評選數(shù)據(jù)(實(shí)驗(yàn)濃度30、50 mg/L)Tab.3 Laboratory selection data of fungicide for an offshore oil production platform(experimental concentration 30 and 50 mg/L)

實(shí)驗(yàn)時間：2020 年8 月22 日至8 月29 日、2020 年9 月1 日至9 月8 日。培養(yǎng)溫度60 ℃。

某海上采油平臺二級分離器、電脫污水返回一級分離器，一級分離器污水直接排進(jìn)污水處理系統(tǒng)，殺菌劑加注點(diǎn)為一級分離器入口。本次實(shí)驗(yàn)水樣為一級分離器出口水樣。

初評濃度為30 mg/L；濃度梯度復(fù)評濃度為30、50 mg/L。

①加藥濃度30 mg/L 時，YHSW-007、BHS-08A、BHS-37 效果優(yōu)于在用殺菌劑BHS-29 效果，其中BHS-37 殺菌效果最好。

②濃度提高至50 mg/L 時，BHS-37 基本沒有細(xì)菌生長，YHSW-007、BHS-08A 效果差于BH-37。

綜合評價認(rèn)為殺菌劑BHS-37 在某海上采油平臺室內(nèi)實(shí)驗(yàn)效果較好。

3 殺菌劑BHS-37現(xiàn)場試驗(yàn)

3.1 加藥點(diǎn)及加藥方式

本次現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)的殺菌劑BHS-37 分別采取連續(xù)加藥和沖擊加藥2 種方式進(jìn)行效果驗(yàn)證，藥劑注入點(diǎn)為原油分離器入口，流程簡圖如圖1 所示。

圖1 某海上采油平臺原油及污水系統(tǒng)流程簡圖Fig. 1 Schematic diagram of crude oil and sewage system of an offshore oil production platform

3.2 配伍性試驗(yàn)

BHS-37 與原殺菌劑配伍性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)如表4、圖2所示。

表4 BHS-37配伍性試驗(yàn)表Tab.4 BHS-37 compatibility test table

圖2 BHS-37配伍性試驗(yàn)照片F(xiàn)ig.2 BHS-37 compatibility test photos

從配伍性實(shí)驗(yàn)可以看出殺菌劑BHS-37 與BHS-29 之間不發(fā)生反應(yīng)。

3.3 藥劑撬和加注泵準(zhǔn)備

現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)前完成藥劑撬和加注泵準(zhǔn)備工作。室內(nèi)配伍性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證殺菌劑BHS-29 與BHS-37 配伍性良好，將原殺菌劑BHS-29 藥劑撬清理干凈，并將實(shí)驗(yàn)藥劑BHS-29 倒入撬內(nèi)。

3.4 試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

3.4.1 藥劑調(diào)整歷程

①3 月9 日16：00，殺菌劑BHS-37 開始注入流程，濃度20 mg/L。

②3 月11 日10：00，殺菌劑注入濃度由20 mg/L調(diào)整至30 mg/L。

③3 月13 日11：00，殺菌劑注入濃度由30 mg/L調(diào)整至40 mg/L。

④3 月15 日9：30，殺菌劑濃度由40 mg/L 調(diào)整至60 mg/L，沖擊加藥6 h，15：30 停泵。

⑤3 月 18 日 15：00，殺菌劑濃度調(diào)整至80 mg/L，沖擊加藥6 h，21：00 停泵。

3.4.2 SRB 數(shù)據(jù)監(jiān)測及分析

SRB 監(jiān)測數(shù)據(jù)如表5 所示。

表5 SRB監(jiān)測數(shù)據(jù)表(個/mL)Tab.5 SRB monitoring data table(pieces/mL)

①殺菌劑BHS-37 濃度為20 mg/L 連續(xù)注入，對流程中SRB 的控制作用不明顯。

②殺菌劑BHS-37 濃度為30 mg/L 連續(xù)注入，對流程中SRB 的控制有一定作用，但未達(dá)到理想狀態(tài)。

③殺菌劑BHS-37 濃度為40 mg/L 連續(xù)注入，對流程中SRB 的控制有一定作用，但未達(dá)到理想狀態(tài)。

④殺菌劑BHS-37 濃度為60 mg/L 沖擊加藥，對流程中SRB 的控制有一定作用，但未達(dá)到理想狀態(tài)。

⑤殺菌劑BHS-37 濃度為80 mg/L 沖擊加藥，效果較好，可以將注水SRB 含量控制在較低數(shù)值。

經(jīng)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，殺菌劑BHS-37 采用沖擊加藥(濃度為80 mg/L，加注6 h)方式進(jìn)行加注，可實(shí)現(xiàn)將注水細(xì)菌含量控制到0 的目標(biāo)，滿足現(xiàn)場注水水質(zhì)要求。

4 結(jié) 語

經(jīng)過室內(nèi)評選得到的此種新型殺菌劑，在進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)并通過半年的實(shí)驗(yàn)與調(diào)整后，摸索出了一套較為可行的殺菌劑評選方法，徹底解決了由SRB 導(dǎo)致注水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的問題，為其他采油平臺提供了參考經(jīng)驗(yàn)。由于此種藥劑殺菌能力強(qiáng)，不僅針對那些耐藥性強(qiáng)的SRB 有很大的殺菌功效，對于其他細(xì)菌也有抑制作用?！?/p>