油田注水系统中微生物菌膜抑制药剂的研制

1大庆油田工程有限公司 2河南油田采油一厂

油田注水系统中微生物菌膜抑制药剂的研制

于建军1葛伟明1叶坚1蔡徇1李莉2

1大庆油田工程有限公司 2河南油田采油一厂

针对油田注水中新生污染物的主要来源和特点，通过改进并应用微生物菌膜的室内评价方法，筛选研制出能够快速剥离系统内菌膜兼有杀菌效果的杀菌剂BI-1001，并评价了其适宜的加药量和加药周期。实验证实，该抑制药剂在加药浓度为200 mg/L时，能够有效剥离微生物菌膜，并能抑制细菌滋生，其适宜的加药周期为5～7 d。

油田；注水系统；微生物菌膜；抑制药剂；加药浓度

对大庆油田注水系统中新生污染物的来源及成分分析发现，注水管网中新生污染物主要为微生物及其代谢产物(硫化物)，其次含有少量的碳酸钙等无机矿物微粒[1]。由于新生污染物的形成是持续不断的过程，诱导期极短，定期冲洗注水干线[2]不能有效地抑制其生成，从而造成对实际注入油藏的水质产生二次污染[3]。为此，针对注水管网中附着的微生物菌膜抑制问题，在室内筛选研制了能够快速剥离系统内菌膜兼有杀菌效果的杀菌剂BI-1001，并对其适宜的加药量和加药周期进行了评价研究，从而为油田注水系统在实际运行过程中的新生污染物控制提供了有效的解决措施。

1微生物菌膜抑制评价方法

微生物菌膜的培养及抑制效果评价目前国内没有统一的标准及方法，研究中参考国外的微生物菌膜培养方法，在其基础上进行了修改及完善，具体操作步骤见图1。

2微生物菌膜抑制药剂的研制过程

依据上述评价方法，通过微生物菌膜的培养，室内评价了不同杀菌剂组分的剥离效果和抑制作用，优选出最优的药剂组分，并通过实验确定了适宜的药剂投加量和有效的作用时间。

2.1 室内研究用介质

微生物菌膜抑制实验中所用介质为大庆油田采油五厂杏南二注水站回注水，检测结果表明其细菌含量较高，见表1，且实际生产运行中发现其菌膜生成速度快，因此选择该注水站回注水作为实验介质。

表1 杏南二注水站细菌含量测试结果

2.2 室内研究用药剂

实验前对杀菌剂样品进行了分类，选取了有代表性的杀菌剂进行室内评价研究。所选取的药剂覆盖了氧化型和非氧化型两大类，代表了季铵盐类、醛类、季磷盐类等不同的药剂品种，最终确定的实验用药剂组分样品见表2。

表2 微生物抑制研究中确定的实验用药剂

2.3 微生物菌膜抑制组分优选

按照前述的实验方法，将实验用器材连接在大庆油田采油五厂杏南二注水站注水泵前，连续培养72～144 h后，室内对所选药剂进行了微生物菌膜抑制效果评价，结果见表3。

表3的室内实验结果表明，在药剂投加量为200 mg/L的情况下，SF-03组份的抑制效果最佳，命名为杀菌剂BI-1001。

2.4 适宜加药量的确定

室内对杀菌剂BI-1001不同加药浓度的使用效果进行了评价，以确定适宜的加药量，不同加药浓度的抑制效果见表4。

表3 微生物菌膜抑制组分优选实验结果

实验结果表明，加药浓度为100～500 mg/L时，均能起到控制菌膜中细菌含量的作用，细菌总量随着加药浓度的增加呈现逐步下降的趋势，但随着浓度的增加下降幅度逐渐放缓。因此在综合考虑使用效果和费用的情况下，选取200 mg/L作为杀菌剂BI-1001实际使用的适宜加药量。

2.5 加药周期的确定

由于连续加药的实际运行费用较高，为此室内考察了BI-1001投加后的有效作用时间，从而确定其间歇加药的周期，为后续的现场试验提供技术参考。在室内加药浓度为200 mg/L的情况下，分别考察了停药后不同时间下的菌膜控制效果，实验结果见表5。

根据室内实验结果，将适宜的加药周期设为5～7 d。

表4 不同浓度评价实验结果

表5 停药后不同作用时间的菌膜实验结果

3结论

（1）根据注水管网中新生污染物的成分和特点，研制出了能够快速剥离系统内微生物菌膜兼有杀菌效果的的杀菌剂BI-1001。

（2）杀菌剂BI-1001在加药浓度为200 mg/L时，能够有效剥离菌膜，并能抑制细菌滋生。

（3）杀菌剂BI-1001的适宜加药周期为5～7 d。

[1]严忠．新疆油田注水水质稳定控制技术应用[J]．石油与天然气化工，2014，43（6）：693-699.

[2]何秀波．注水系统节能技术应用[J]．中国石油和化工标准与质量，2014（5）：44.

[3]王忠民．油田采出水水质二次污染成因分析[J]．石油规划设计，2015，26（1）：25-29.

（栏目主持 杨军）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.8.013

于建军：2009年毕业于大庆石油学院化学工程专业，从事油田化学剂研究相关工作。

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

2015-04-28