利用生化方法防腐
隨著油田進(jìn)入中后期開采，油井采出水中，硫化物和硫酸鹽還原菌(SRB)大量存在。水中如果含有大量的硫化物，將使地表和地下生產(chǎn)設(shè)備中產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕和結(jié)垢。硫酸鹽還原菌在繁殖過程中生成的硫化物或H2S會腐蝕鋼鐵，形成有臭味的黑色硫化鐵沉積物，F(xiàn)eS等聚集達(dá)到一定量時可能造成電脫水器內(nèi)部短路而跳閘，這將給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的事故隱患。同時，由于反應(yīng)所產(chǎn)生的H2S等氣體，不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，更威脅人們的生命安全。
研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)eS為非晶體細(xì)小顆粒，一般都在1微米以下并具親油性，因此在水中懸浮的FeS很難去除，并隨著注入水進(jìn)入地層對地層產(chǎn)生堵塞，影響注水能力、增加注水能耗，影響油田正常生產(chǎn)。例如：華北油田某區(qū)塊油井油氣中普遍存在著H2S酸性腐蝕氣體，含量高達(dá)397.6～440.2mg/l;油井普遍存在大量的硫酸鹽還原菌(SRB)及腐生菌(TGB)。SRB細(xì)菌含量均高達(dá)>105個/ml;部分油井SO42-含量高達(dá)1000mg/L以上，整個系統(tǒng)SO42-平均含量為653.8mg/L。在無氧條件下，含有SO42-酸根離子的污水會加速SRB細(xì)菌繁殖，由此加速了金屬腐蝕。
為了保證油田的正常生產(chǎn)，需要采用行之有效的方法來消除硫化物。但目前不少技術(shù)人員對問題實(shí)質(zhì)認(rèn)識陷入誤區(qū)之中，認(rèn)為消除硫酸鹽還原菌就能解決問題，其實(shí)不然：其一，殺菌只是暫時的，長期使用殺菌劑會使SRB產(chǎn)生抗藥性;其二，已經(jīng)存在的硫化物與殺菌劑的加入無關(guān)，F(xiàn)eS還會形成，腐蝕仍在發(fā)生;其三，加入殺菌劑也會對油田水處理產(chǎn)生負(fù)面影響。
我們在這個油田應(yīng)用最多的是向水中投加氧化型殺菌劑降低SRB來達(dá)到降低硫化物的目的。這種方法也能維持很短的一段時間，并不能從根本上解決問題，一方面需要經(jīng)常更換殺菌劑的品種，另一方面，存在加藥量大的弊病，因此，我們采用生化方法直接消除硫化物，形成有益菌群的優(yōu)勢環(huán)境的同時，抑制了SRB的繁殖。新的硫化物在瞬間被有益菌群所代謝，在現(xiàn)場應(yīng)用取得了很好的防腐效果。
生化防腐技術(shù)原理
油井生化防腐技術(shù)用現(xiàn)代積極的處理手段代替以往消極的處理方法，在消除硫化物的同時，切斷硫酸鹽還原菌的生存環(huán)境和條件，并產(chǎn)生細(xì)菌共生拮抗來降低SRB 采出液中的數(shù)量。這種方法首先是去除了硫化物，同時抑制或大大降低硫酸鹽還原菌。在生化防腐技術(shù)處理下，因?yàn)樾纬闪擞幸婢旱膹?qiáng)勢環(huán)境，硫化物始終會保持在極低的標(biāo)準(zhǔn)以下，即使存在一定數(shù)量的硫酸鹽還原菌也不會使硫化物升高，它們產(chǎn)生的硫化物在瞬間將被有益菌群(LNB)代謝掉。這樣，油井的地下、地面設(shè)備將處于一種良性循環(huán)狀態(tài)。
現(xiàn)場應(yīng)用
某油田已進(jìn)入中高含水期，現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)伴生水呈黑色，含大量粉末，是典型的硫酸鹽還原菌(SRB)腐蝕特征。取樣分析細(xì)菌含量，硫酸鹽還原菌達(dá)到 10000個/ml以上，不含腐生菌(TGB)。高濃度的細(xì)菌活動破壞了桿管表面的保護(hù)膜，另外SRB的鐵腐蝕產(chǎn)物——FeS顆粒極細(xì)，有很強(qiáng)的吸附能力，F(xiàn)eS顆粒不斷吸附長大，逐漸沉積在泵筒里，堆積到一定程度造成光桿下不去。以往我們采取的方法是向油井中定期加入緩蝕劑，雖然有一定的效果，但需要經(jīng)常更換藥劑類型，同時，仍然解決不了FeS顆粒沉積在泵筒中這一問題，致使油井檢泵周期平均只有兩個月。2007年，該油田采用了生化防腐技術(shù)，并對生化制劑處理后的采出水做了掛片試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能有效抑制SRB繁殖，腐蝕率明顯下降。
典型井例：晉95-7腐蝕嚴(yán)重，2007年上半年共作業(yè)3次，現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)采出水呈黑色，含大量粉末，是典型的硫酸鹽還原菌(SRB)腐蝕特征。取樣分析細(xì)菌含量，結(jié)果是硫酸鹽還原菌12000個/ml。
如何控制SRB含量，是我們首要解決的問題。在沒有過多方案可以選擇的情況下，我們做了生化制劑的對采出水的室內(nèi)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，生化制劑能有效抑制SRB繁殖，腐蝕率明顯下降。
2007年6月27日，油田對晉95-7井進(jìn)行了洗井，6月30日首次在晉95-7井加入200Kg生化制劑，7月16日第2次加入150Kg，連續(xù)觀察產(chǎn)出水中的細(xì)菌含量和腐蝕率，從監(jiān)測結(jié)果看細(xì)菌含量穩(wěn)定在100個/ml，腐蝕率在0.09mm/a以內(nèi)，污水變清，黑色懸浮物明顯減少，說明SRB腐蝕產(chǎn)物FeS含量下降，腐蝕得到抑制。油井檢泵周期得到了延長，目前油井加入生化制劑的周期為10天，加量為60mg/l。
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