控制油田回注水中硫酸鹽還原菌數(shù)量的有效方法

代齊加，徐學(xué)智，肖 宇

(中海石油(中國)有限公司天津分公司 天津300459)

0 引言

某油田生產(chǎn)污水系統(tǒng)主要包括斜板除油器、氣浮選器、核桃殼濾器、雙介質(zhì)濾器、注水緩沖罐等設(shè)備，將來自上游油田的生產(chǎn)污水及本油田的水源井水、生活灰水處理合格后回注地層以補(bǔ)充地層能量。

依據(jù)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5329—1994《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》，該油田回注水的硫酸鹽還原菌(SRB)數(shù)量要求為0個/mL。SRB的存在會給油田正常生產(chǎn)帶來以下困擾：

①SRB產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物具有較強(qiáng)的腐蝕性，導(dǎo)致流程設(shè)備、地面管線及注水井管柱的金屬材料發(fā)生腐蝕[1]。

②SRB產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物(如硫化亞鐵和氫氧化亞鐵)容易與水中成垢離子反應(yīng)生成污垢，堵塞管線、閥門及地層[2]。

③SRB可降解生產(chǎn)污水系統(tǒng)化學(xué)藥劑，使化學(xué)藥劑處理效率降低甚至失去作用[3]。

1 SRB超標(biāo)原因分析

為控制SRB數(shù)量，降低SRB對油田正常生產(chǎn)的危害，該油田采取在生產(chǎn)污水系統(tǒng)末端的注水緩沖罐入口處加注殺菌劑BHS-37的化學(xué)處理方式。但在實(shí)際生產(chǎn)中，存在著SRB數(shù)量偶有超標(biāo)的問題。

上游油田輸送的含水原油經(jīng)段塞流捕集器、一級分離器進(jìn)行油水分離后，分離出來的生產(chǎn)污水與水源井水一起進(jìn)入生產(chǎn)污水系統(tǒng)逐級處理。生活灰水進(jìn)入開排罐沉降并定期轉(zhuǎn)入原油系統(tǒng)、生產(chǎn)污水系統(tǒng)進(jìn)行處理。通過對回注水中SRB的檢測發(fā)現(xiàn)，上游油田的生產(chǎn)污水及生活灰水中含有SRB。

根據(jù)回注水各來源流程走向、SRB檢測結(jié)果以及殺菌劑加注現(xiàn)狀等綜合因素分析，導(dǎo)致SRB數(shù)量偶有超標(biāo)的原因如下：

①長期使用同一種殺菌劑以及SRB本身頑強(qiáng)的生命力，使SRB產(chǎn)生了抗藥性，導(dǎo)致殺菌劑的殺菌效率下降[4]。

②殺菌劑的加注點(diǎn)位于生產(chǎn)污水系統(tǒng)的末端，對含有SRB的水源存在注入不及時、針對性不強(qiáng)、化學(xué)反應(yīng)時間短等問題，導(dǎo)致SRB 在流程中繁殖并聚集。

2 解決措施

2.1 優(yōu)選殺菌劑

本實(shí)驗(yàn)采用絕跡稀釋法，以細(xì)菌瓶中SRB數(shù)量的多少作為優(yōu)化評選殺菌劑的標(biāo)準(zhǔn)[5]。其方法是：將需要測定的水樣分裝至瓶中(每瓶100 mL)，除1瓶留作空白水樣外，將參與評選的殺菌劑分別以30、40、50 mg/mL 的濃度加注至其他瓶中，放置3 d 后，使用無菌注射器分別取1 mL的實(shí)驗(yàn)水樣注射至細(xì)菌瓶中，然后以10倍的稀釋倍數(shù)逐級注射至其他細(xì)菌瓶中，在65 ℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)7 d，根據(jù)細(xì)菌的生產(chǎn)指數(shù)，確認(rèn)SRB的數(shù)量(表1)。

表1不同殺菌劑對SRB的殺菌效果Tab.1 Effect of different bactericides on SRB

從表1實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比可知，殺菌劑YFSG-528加注濃度在40 mg/mL 或者50 mg/m 時，殺菌率100%，可有效去除SRB，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。本著SRB數(shù)量達(dá)標(biāo)以及節(jié)能降耗的原則，使用殺菌劑YFSG-528替代原殺菌劑BHS-37，加注濃度為40 mg/mL。

2.2 改造殺菌劑加注點(diǎn)

根據(jù)上游油田生產(chǎn)污水及生活灰水的流程走向，原設(shè)計(jì)的殺菌劑加注點(diǎn)無法滿足及時加注、及時處理、及時反應(yīng)、及時消除的目的，導(dǎo)致SRB在原油系統(tǒng)及開排罐內(nèi)滋生、繁殖，并在生產(chǎn)污水系統(tǒng)中大量聚集。對于定期轉(zhuǎn)輸至生產(chǎn)流程中的生活灰水來說，

此問題則顯得更為突出。

通過現(xiàn)場研究，將殺菌劑加注點(diǎn)由注水緩沖罐改至段塞流捕集器及開排罐，在含有SRB的各回注水源頭處分別加注(圖1)。由于殺菌劑的加注點(diǎn)從流程末端優(yōu)化改至起點(diǎn)，化學(xué)反應(yīng)時間更長，殺菌效果更好，對流程的保護(hù)效果更優(yōu)。通過改造前后對回注水SRB的多次檢測結(jié)果(圖2)來看，也更加有力地印證了這一想法，有效解決了SRB數(shù)量偶有超標(biāo)的問題。

圖1殺菌劑加注點(diǎn)改造示意圖Fig.1 Schematic diagram of bactericide injection point transformation

圖2 殺菌劑加注點(diǎn)改造前后的回注水SRB檢測結(jié)果Fig.2 Test results of SRB in reinjection water before and after transformation of bactericide injection point

3 結(jié)論

優(yōu)化評選殺菌劑削弱了SRB的抗藥性，優(yōu)化改造殺菌劑加注點(diǎn)，解決了殺菌劑注入不及時、針對性不強(qiáng)、化學(xué)反應(yīng)時間短的問題。通過以上2種措施的結(jié)合實(shí)施，有效控制了SRB的數(shù)量，徹底消除了SRB數(shù)量偶有超標(biāo)的危害。這套解決問題的思路與方法，對于存在此類現(xiàn)象的油田具有一定的指導(dǎo)與借鑒意義。