摘 " " "要： 油田水系統(tǒng)中，因為二次采油，需要大量回注水，這類水中還有多種微生物，總體來看，這些微生物在進(jìn)行代謝繁殖中，對于油田的鉆采設(shè)備、注水管線以及相關(guān)金屬材料等產(chǎn)生一定的腐蝕性，導(dǎo)致管道堵塞，影響油層質(zhì)量和產(chǎn)量，危害較大，這對于原油加工也會產(chǎn)生不利影響，是油田生產(chǎn)管理中必須要處理的問題。針對油田污水進(jìn)行概述，分析殺菌劑應(yīng)用現(xiàn)狀，并探究油田殺菌劑在實踐中的具體應(yīng)用路徑。

關(guān) "鍵 "詞：油田； 殺菌劑； 實踐； 應(yīng)用

中圖分類號：TQ455 " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A " " 文章編號： 1004-0935（2023）07-1024-04

在油田水系統(tǒng)中，存在很多微生物，這些微生物對于石油相關(guān)生產(chǎn)工作有很大影響，也會嚴(yán)重影響油田開采進(jìn)度和質(zhì)量[1]。在眾多微生物當(dāng)中，硫酸鹽還原菌比較多見，而其能夠分解生成硫化氫，這種物質(zhì)對于金屬有很強的腐蝕性，而由此產(chǎn)生的硫化亞鐵可能導(dǎo)致油田管道堵塞[2]。再次，鐵細(xì)菌也比較多，還有會產(chǎn)生黏液的腐生菌，這些微生物在超過一定量的情況下，可能導(dǎo)致氧濃差對電池產(chǎn)生腐蝕作用[3]?；刈⑺锈}鎂離子含量較高，可能造成注水管線和地層的結(jié)垢現(xiàn)象，引起地層及注水管線堵塞，造成油田生產(chǎn)和運營的嚴(yán)重?fù)p失，所以，需要使用殺菌劑以及緩蝕阻垢劑來做好污水中的微生物處理[4]。

1 "油田污水概述

油田污水的類型也包含多種，有原油脫出水、鉆井污水以及站內(nèi)其他含油污水[5]。油田注水系統(tǒng)中存在大量細(xì)菌，其中，硫酸鹽還原菌、腐生菌、鐵細(xì)菌等較多，他們的生長繁殖會加劇管線設(shè)備腐蝕，代謝產(chǎn)物、菌體以及腐蝕產(chǎn)物易堵塞底層，造成儲層傷害，所以需要加入殺菌劑來對回注水進(jìn)行預(yù)處理[6]。

2 "殺菌劑的殺菌機理

油田用殺菌劑的種類眾多，有機殺菌劑、無機殺菌劑、氧化型殺菌劑、非氧化型殺菌劑等。就其作用機理來看，主要是從多方面來實現(xiàn)殺菌效果[7]：

第一，抑制菌體的呼吸，對于菌體的呼吸酶活性產(chǎn)生作用，讓菌體代謝減少或中斷。

第二，抑制蛋白質(zhì)合成。對于相關(guān)酶、氨基酸等物質(zhì)活性，組織蛋白質(zhì)合成，或者是破壞蛋白質(zhì)水膜，從而讓蛋白質(zhì)失去活性。

第三，對細(xì)胞壁進(jìn)行破壞，使其內(nèi)外失衡。

第四，抑制核酸合成，對于相應(yīng)的酶、RNA等進(jìn)行抑制和破壞，對細(xì)菌的生長和繁殖產(chǎn)生破壞。

不同的殺菌劑抑菌機理也是不一樣的，但只要滿足上述一個條件，都能夠達(dá)到抑菌效果[8]。

3 "油田殺菌劑在實踐中的應(yīng)用

細(xì)菌生命力比較強，長期使用不同類型的殺菌劑，也會增強細(xì)菌的抗藥性，導(dǎo)致殺菌率嚴(yán)重下降，只能增大藥劑投加量，造成處理成本的增加[9]。所以，選用合適的殺菌劑十分關(guān)鍵。

3.1 "氧化型殺菌劑

常用的氧化型殺菌劑有臭氧、溴化物、NaClO、ClO2等，非氧化性殺菌劑主要有醛類、季銨鹽類、季鏻鹽類、表面活性劑類、烷基胍類、異噻唑啉酮類等。氧化型殺菌劑一般是較強的氧化劑，主要通過強氧化作用，氧化微生物細(xì)胞內(nèi)的酶或者破壞微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，達(dá)到殺菌目的。當(dāng)水中有還原性物質(zhì)時會消耗一部分氧化劑，降低殺菌效果。

3.2 "非氧化型殺菌劑

非氧化型殺菌劑主要通過以致毒作用于微生物的特殊部位，破壞微生物的生長代謝，起到殺菌作用。非氧化型殺菌劑的殺菌作用具有一定的持久性，受環(huán)境影響小，對黏泥和水中沉積物有滲透、剝離作用，水中酸堿適應(yīng)范圍廣等特點[10]。我國針對油田殺菌劑的研究方面取得了一定的成效，在目前油田殺菌劑中，主要以非氧化型殺菌劑的使用為主。

3.2.1 "醛類殺菌劑

醛類殺菌劑主要是通過烷基化反應(yīng)讓細(xì)菌蛋白質(zhì)變性，從而改變細(xì)菌核酸和酶的功能。例如甲醛、戊二醛、丙烯醛等都具有良好的殺菌性能。戊二醛是目前油田所用最具代表性的醛類殺菌劑，具有廣譜滅菌性、耐受溫度高、殺菌速度快等特點，經(jīng)常與季銨鹽類殺菌劑復(fù)配使用，能顯著提高殺菌效果。

3.2.2 "烷基改性的季銨鹽類殺菌劑

季銨鹽類殺菌劑的殺菌機理在于其所帶正電荷與微生物細(xì)胞壁上帶負(fù)電的基團(tuán)生成電價鍵，并產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致了細(xì)胞的死亡。目前，有研究十二烷基二甲基芐基氯化銨烷基性質(zhì)的改變，使細(xì)菌蛋白質(zhì)變性，破壞細(xì)胞壁的可透性。例如，南京化工大學(xué)研制的縮醛基改性的季銨鹽殺菌劑，日本醫(yī)務(wù)株式會社研制的帶苯氧基季銨鹽類殺菌劑等，這些殺菌劑都經(jīng)過烷基改性，能夠替代傳統(tǒng)1227殺菌劑[11]。這種殺菌劑因為其中的疏水基中有一定的水溶性基團(tuán)，所以能夠切實提升檢驗在油田污水中的分散度，讓表面活性劑活性進(jìn)一步增強，讓相應(yīng)藥劑能夠?qū)?xì)菌菌體產(chǎn)生吸附作用，達(dá)到一定的殺菌效果。

3.2.3 "季鏻鹽類殺菌

這類殺菌劑的研制開發(fā)屬于現(xiàn)階段殺菌劑研發(fā)的突破性成果。對比季鏻鹽和季銨鹽的結(jié)構(gòu)，季鏻鹽磷原子、氮原子的離子半徑很大，有明顯的極化作用，讓季鏻鹽能夠產(chǎn)生對帶負(fù)離子菌體的吸附作用，且季鏻鹽的分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，在和一般氧化還原劑以及酸堿混合時不存在化學(xué)反應(yīng)[12]。所以，季鏻鹽在化學(xué)方面的應(yīng)用比較廣泛，其能夠在酸堿值為2～12的水中使用，而季銨鹽需要在酸堿值大于等于9的情況下使用效果才最理想。因此，相對而言，季鏻鹽的應(yīng)用面更廣，使用效率更高，且使用包含藥量低、毒性低、發(fā)泡低、強污泥剝離等優(yōu)勢，因而在油田殺菌劑中使用比較多。

3.2.4 "雙分子膜表面活性劑類殺菌劑

這類殺菌劑的結(jié)構(gòu)是長鏈烷基表面活性劑的兩個離子頭各有一個和基團(tuán)相連，也被稱為二聚SAA，這種SAA的結(jié)構(gòu)和一般結(jié)構(gòu)不同，其表面活性特點也比較突出。這類殺菌劑的臨界膠束濃度（CMC）值比一般單分子表面活性劑低兩個數(shù)量級，降低表面張力的能力二氧化碳值要低三個數(shù)量級。這類殺菌劑使用過程中，抗菌波長范圍也比一般單鏈銨鹽更為寬泛[13]，使用范圍也比較廣泛，可以滿足在溫度為1～175 ℃的環(huán)境中使用，尤其是對于中間聯(lián)接集團(tuán)含有S-S鍵的情況，可以改變含硫蛋白質(zhì)的物化性能，殺菌活性大大提升。這類殺菌劑的藥劑配伍性比較突出，且和一般的SAA之間有很好的協(xié)同效果，因此可以有效彌補這類藥劑價格偏高的缺點[14]。

3.2.5 "烷基胍類殺菌劑

烷基胍在空氣中不穩(wěn)定，通常以胍鹽的形式存在。溶于水后帶正電，可以在微生物表面吸附，滲透進(jìn)微生物內(nèi)部，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和微生物的能量代謝，從而起到殺菌作用。長鏈烷基胍殺菌劑由于其殺菌效果好、性價比高、制備容易、毒性低受到廣泛重視

3.2.6 "異噻唑啉酮類殺菌劑

異噻唑啉酮類殺菌劑通過與微生物DNA的堿基形成氫鍵，破壞微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)從而起到殺菌作用，常使用的是異噻唑啉酮的衍生物。具有pH適用范圍寬、水溶性好易配伍、可生物降解等特性。

3.2.7 "雙重作用殺菌劑

根據(jù)殺菌機理將殺菌劑分類，可以分為氧化型和非氧化型[15]。表面活性劑類殺菌劑屬于非氧化型殺菌劑，主要通過其在細(xì)菌表面吸附以及滲透作用來達(dá)到殺菌目的[16]。氧化型殺菌劑通過氧化破壞細(xì)菌的結(jié)構(gòu)來殺菌，或氧化細(xì)胞的活性酶使其失活都達(dá)到殺菌目的。北京化工研究院研制了一種可以在細(xì)菌表面吸附和滲透的丙酰胺，能和細(xì)菌內(nèi)的蛋白質(zhì)和有機物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到一定的殺菌效果，從而實現(xiàn)雙重殺菌作用。這種藥劑在早期的造紙行業(yè)以及工業(yè)循環(huán)水處理中應(yīng)用比較多，現(xiàn)階段，已經(jīng)開始將這種殺菌劑應(yīng)用到油田水處理中，應(yīng)用效果突出，是一種有很大市場潛力的油田用殺菌劑品種。

3.2.8 "復(fù)配型殺菌劑

不同種類的殺菌劑，尤其是有機類化合物，例如，SAA，這類殺菌劑的殺菌效果比較好，且在殺菌的同時，還有一定的緩蝕和阻垢效果。要是能夠?qū)追N不同的藥劑進(jìn)行復(fù)配，這樣可以很好的提升復(fù)合殺菌劑的使用效果[17]?，F(xiàn)階段，市場中常見的復(fù)配型殺菌劑主要有SQ8，這類復(fù)合型殺菌劑是通過二硫氰基甲烷和1227殺菌劑進(jìn)行復(fù)配得出的，在油田水處理中應(yīng)用，起到的效果要比1227殺菌劑單獨使用的效果更好，尤其是已經(jīng)對1227殺菌劑產(chǎn)生抗藥性的細(xì)菌，使用這種復(fù)合型殺菌劑可以在低藥量情況下達(dá)到很好的抑菌效果?，F(xiàn)階段，殺菌劑研究對陰陽離子表面活性劑結(jié)合體研究開發(fā)不斷深入，復(fù)配型殺菌劑也有很大的發(fā)展?jié)摿18]。

4 "油田殺菌劑發(fā)展方向

隨著新《環(huán)保法》、《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推行環(huán)境污染第三方治理的意見》、《水污染防治行動計劃》（“水十條”）等一系列法規(guī)政策的相繼出臺和實施，我國的油田化學(xué)品及水處理化學(xué)品產(chǎn)業(yè)發(fā)展必將進(jìn)入一個新階段，新型、高效、降低污染物的化學(xué)品市場將迎來快速增長期。如何經(jīng)濟(jì)有效的降低石油開采成本，提高石油采收率、保護(hù)環(huán)境、研制新型、高效、綠色環(huán)保型油田化學(xué)品已成為我國油田化學(xué)品行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重大課題[19]。在新時期的油田殺菌劑研發(fā)和配制中，需要加強油田化學(xué)品及水處理化學(xué)品與石油石化之間的溝通與交流，促進(jìn)石油石化企業(yè)更加了解油田化學(xué)品及水處理化學(xué)品供應(yīng)商，新產(chǎn)品，新技術(shù)，讓供應(yīng)商產(chǎn)品信息與采購應(yīng)用研究單位合作，加快油田化學(xué)品及水處理化學(xué)品新產(chǎn)品、新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用?，F(xiàn)有報道顯示，將部分殺菌劑活性組分負(fù)載到相關(guān)高分子材料中，能夠得到不溶性的殺菌劑，這種負(fù)載型殺菌劑表面活性好、發(fā)展速度快，具有一定可再生性，這種殺菌劑使用對于使用過的水也不會產(chǎn)生污染，十分符合當(dāng)前的綠色化學(xué)發(fā)展方向，其市場應(yīng)用潛力也是巨大的[20]。

目前，生產(chǎn)綠色化、可持續(xù)是重要發(fā)展目標(biāo)和趨勢，隨著人們的環(huán)保意識不斷強化，油田殺菌劑的使用也需要兼顧環(huán)保和高效，所以，油田殺菌劑在進(jìn)一步的研發(fā)中，必然以環(huán)保、節(jié)能、高效為目標(biāo)。在滿足油田污水處理需要的同時，還能夠達(dá)到一定的緩蝕阻垢效果，為油田的生產(chǎn)運營提供有力支持[21]。

本文針對油田殺菌劑在實踐中的應(yīng)用進(jìn)行介紹，對于殺菌劑抑菌機理進(jìn)行闡述，并對于不同的殺菌劑實踐應(yīng)用進(jìn)行探究，分析油田殺菌劑的未來發(fā)展趨勢，對于指導(dǎo)油田殺菌劑研究發(fā)展具有一定價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]張倩，周娟，姚健，等.延長油田水處理劑研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].遼寧化工，2022，51（01）：60-63.

[2]徐安國，陳緣博，王超群，等.油田污水中硫酸鹽還原菌殺菌劑的研究[J].當(dāng)代化工，2021，50（02）：366-369.

[3]李家俊，劉玉民，張香文，等.油田回注水中硫酸鹽還原菌對金屬腐蝕的機理及其防治方法[J].工業(yè)水處理，2007（11）：4-7.

[4]黃晶，羅戲雨，陳元虎.油田注水結(jié)垢及阻垢劑研究進(jìn)展[J].當(dāng)代化工，2019，48（01）：183-186.

[5]徐鑫.油田污水處理技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢淺析[J].廣東化工，2021，48（03）：86-87.

[6]劉清云， 唐芬， 羅躍， 等. 硫酸鹽還原菌對高含鐵采出水的凈化作用—以江漢油田老二站采出水為例[J]. 石油天然氣學(xué)報， 2012， 34 （07）： 149-152.

[7]李強，張弛，林海，等.抑制油田微生物腐蝕的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].化學(xué)與生物工程，2021，38（09）：9-14.

[8]付博睿，周立輝，張璇，等.新型復(fù)合脫硫殺菌劑的制備及其對油井中含硫化氫氣體的處理效果[J].環(huán)境工程學(xué)報，2021，15（05）：1783-1791.

[9]劉俏，崔紅梅，吳迪，等.油田回注水殺菌技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].精細(xì)石油化工，39（04）：61-65.

[10]何勇君，張?zhí)焖?，王海濤，?微生物腐蝕殺菌劑研究進(jìn)展[J].中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報，2021，41（06）：748-756.

[11]郭強之，劉向軍，武濤，等.某油田采出水用殺菌劑急性毒性研究與職業(yè)病防護(hù)建議[J].安全、健康和環(huán)境，2021，21（03）：52-55.

[12]胥聰敏，羅立輝，王文淵，等.D-tyrosine對碳鋼表面鐵細(xì)菌生物膜的殺菌增強作用機理研究[J].中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報，2020，40（01）：63-69.

[13]楊春璐，閆鵬舉，魏寵，等.一株源自渤海海域高溫酸敗油井采出水的硫酸鹽還原菌篩選與活性抑制[J].微生物學(xué)通報，2020，47（05）：1332-1341.

[14]楊春璐，苑美玉，史榮久，等.海域高溫油田1株耐高溫耐鹽硫酸鹽還原菌的篩選與生理特性及活性抑制[J].環(huán)境科學(xué)，2018，39（10）：4783-4792.

[15]孫肖.一種水處理用新型雙季銨鹽殺菌劑的制備及評價[J].石油化工應(yīng)用，2021，40（04）：108-111.

[16]周璇，汪溢，胡澤文，等.適用于孤東油田油井管桿的長效緩蝕劑體系優(yōu)選研究[J].當(dāng)代化工，2017，46（03）：419-421.

[17]馬政生，陳靜，田義，等.一種新型水溶性壓裂液殺菌黏度穩(wěn)定劑在延長油田的應(yīng)用[J].鉆采工藝，2012，35（02）：101-102.

[18]溫雪.抑制油田微生物腐蝕的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].全面腐蝕控制， 2022， 36 （03）： 83-84.

[19]劉宏偉，陳翠穎，張雨軒，等.油氣田微生物腐蝕與防護(hù)研究進(jìn)展[J].裝備環(huán)境工程，2020，17（11）：1-9.

[20]史振國，劉洪玉，史榮久，等.不同殺菌劑抑制渤海灣海域高溫油藏中硫酸鹽還原菌活性效力研究[J].安全與環(huán)境學(xué)報，2016，16（01）：263-268.

[21]由福昌，雷永志，周書勝.季銨鹽在油田化學(xué)品中的研究進(jìn)展[J].化學(xué)研究與應(yīng)用，2022，34（01）：1-6.

Research on Application of Oilfield Fungicide in Practice

HAN Jing1，2， ZHAO Yi1， LIU A-ni2， LI Guo-rong2， JIANG Dong1

（1. Yan’an Vocational and Technical College， Yan’an Shaanxi 716000， China;

2. Shaanxi Yanchang Zhongmei Yulin Energy and Chemical Co.， Ltd.， Yulin Shaanxi 718500， China）

Abstract： "In the oilfield water system， a large amount of reinjection water is needed because of secondary oil recovery， and there are many kinds of microorganisms in this kind of water. These microorganisms have certain corrosiveness to drilling and production equipment， water injection pipelines and related metal materials in the oilfield during metabolic reproduction， which leads to pipeline blockage， affects the quality and output of oil layers， and is harmful， also has adverse effects on crude oil processing， and is a problem that must be dealt with in oilfield production management. In this paper， the oilfield sewage was summarized， application status of fungicide was analyzed， and the specific application path of oilfield fungicide in practice was explored.

Key words： "Oilfield; Fungicide; Practice; Application