1大慶油田工程有限公司 2河南油田采油一廠

油田注水系統(tǒng)中微生物菌膜抑制藥劑的研制

于建軍1葛偉明1葉堅(jiān)1蔡徇1李莉2

1大慶油田工程有限公司 2河南油田采油一廠

針對(duì)油田注水中新生污染物的主要來(lái)源和特點(diǎn)，通過(guò)改進(jìn)并應(yīng)用微生物菌膜的室內(nèi)評(píng)價(jià)方法，篩選研制出能夠快速剝離系統(tǒng)內(nèi)菌膜兼有殺菌效果的殺菌劑BI-1001，并評(píng)價(jià)了其適宜的加藥量和加藥周期。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該抑制藥劑在加藥濃度為200 mg/L時(shí)，能夠有效剝離微生物菌膜，并能抑制細(xì)菌滋生，其適宜的加藥周期為5～7 d。

油田；注水系統(tǒng)；微生物菌膜；抑制藥劑；加藥濃度

對(duì)大慶油田注水系統(tǒng)中新生污染物的來(lái)源及成分分析發(fā)現(xiàn)，注水管網(wǎng)中新生污染物主要為微生物及其代謝產(chǎn)物(硫化物)，其次含有少量的碳酸鈣等無(wú)機(jī)礦物微粒[1]。由于新生污染物的形成是持續(xù)不斷的過(guò)程，誘導(dǎo)期極短，定期沖洗注水干線[2]不能有效地抑制其生成，從而造成對(duì)實(shí)際注入油藏的水質(zhì)產(chǎn)生二次污染[3]。為此，針對(duì)注水管網(wǎng)中附著的微生物菌膜抑制問(wèn)題，在室內(nèi)篩選研制了能夠快速剝離系統(tǒng)內(nèi)菌膜兼有殺菌效果的殺菌劑BI-1001，并對(duì)其適宜的加藥量和加藥周期進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究，從而為油田注水系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的新生污染物控制提供了有效的解決措施。

1微生物菌膜抑制評(píng)價(jià)方法

微生物菌膜的培養(yǎng)及抑制效果評(píng)價(jià)目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)及方法，研究中參考國(guó)外的微生物菌膜培養(yǎng)方法，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了修改及完善，具體操作步驟見(jiàn)圖1。

2微生物菌膜抑制藥劑的研制過(guò)程

依據(jù)上述評(píng)價(jià)方法，通過(guò)微生物菌膜的培養(yǎng)，室內(nèi)評(píng)價(jià)了不同殺菌劑組分的剝離效果和抑制作用，優(yōu)選出最優(yōu)的藥劑組分，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了適宜的藥劑投加量和有效的作用時(shí)間。

2.1 室內(nèi)研究用介質(zhì)

微生物菌膜抑制實(shí)驗(yàn)中所用介質(zhì)為大慶油田采油五廠杏南二注水站回注水，檢測(cè)結(jié)果表明其細(xì)菌含量較高，見(jiàn)表1，且實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)其菌膜生成速度快，因此選擇該注水站回注水作為實(shí)驗(yàn)介質(zhì)。

表1 杏南二注水站細(xì)菌含量測(cè)試結(jié)果

2.2 室內(nèi)研究用藥劑

實(shí)驗(yàn)前對(duì)殺菌劑樣品進(jìn)行了分類(lèi)，選取了有代表性的殺菌劑進(jìn)行室內(nèi)評(píng)價(jià)研究。所選取的藥劑覆蓋了氧化型和非氧化型兩大類(lèi)，代表了季銨鹽類(lèi)、醛類(lèi)、季磷鹽類(lèi)等不同的藥劑品種，最終確定的實(shí)驗(yàn)用藥劑組分樣品見(jiàn)表2。

表2 微生物抑制研究中確定的實(shí)驗(yàn)用藥劑

2.3 微生物菌膜抑制組分優(yōu)選

按照前述的實(shí)驗(yàn)方法，將實(shí)驗(yàn)用器材連接在大慶油田采油五廠杏南二注水站注水泵前，連續(xù)培養(yǎng)72～144 h后，室內(nèi)對(duì)所選藥劑進(jìn)行了微生物菌膜抑制效果評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在藥劑投加量為200 mg/L的情況下，SF-03組份的抑制效果最佳，命名為殺菌劑BI-1001。

2.4 適宜加藥量的確定

室內(nèi)對(duì)殺菌劑BI-1001不同加藥濃度的使用效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)，以確定適宜的加藥量，不同加藥濃度的抑制效果見(jiàn)表4。

表3 微生物菌膜抑制組分優(yōu)選實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加藥濃度為100～500 mg/L時(shí)，均能起到控制菌膜中細(xì)菌含量的作用，細(xì)菌總量隨著加藥濃度的增加呈現(xiàn)逐步下降的趨勢(shì)，但隨著濃度的增加下降幅度逐漸放緩。因此在綜合考慮使用效果和費(fèi)用的情況下，選取200 mg/L作為殺菌劑BI-1001實(shí)際使用的適宜加藥量。

2.5 加藥周期的確定

由于連續(xù)加藥的實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用較高，為此室內(nèi)考察了BI-1001投加后的有效作用時(shí)間，從而確定其間歇加藥的周期，為后續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)提供技術(shù)參考。在室內(nèi)加藥濃度為200 mg/L的情況下，分別考察了停藥后不同時(shí)間下的菌膜控制效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將適宜的加藥周期設(shè)為5～7 d。

表4 不同濃度評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表5 停藥后不同作用時(shí)間的菌膜實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3結(jié)論

（1）根據(jù)注水管網(wǎng)中新生污染物的成分和特點(diǎn)，研制出了能夠快速剝離系統(tǒng)內(nèi)微生物菌膜兼有殺菌效果的的殺菌劑BI-1001。

（2）殺菌劑BI-1001在加藥濃度為200 mg/L時(shí)，能夠有效剝離菌膜，并能抑制細(xì)菌滋生。

（3）殺菌劑BI-1001的適宜加藥周期為5～7 d。

[1]嚴(yán)忠．新疆油田注水水質(zhì)穩(wěn)定控制技術(shù)應(yīng)用[J]．石油與天然氣化工，2014，43（6）：693-699.

[2]何秀波．注水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用[J]．中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2014（5）：44.

[3]王忠民．油田采出水水質(zhì)二次污染成因分析[J]．石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2015，26（1）：25-29.

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.8.013

于建軍：2009年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)，從事油田化學(xué)劑研究相關(guān)工作。

（0459）5903883、yujianjun@petrochina.com.cn

2015-04-28