海上采油平台新型杀菌剂的评选方法及应用探索

董宝柱

(中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津 300452)

0 引 言

硫酸盐还原菌(Sulfate-reducing bacteria，简称SRB)的含量是油田注水水质要求控制的重要指标之一，同时SRB 细菌的控制也是一项复杂而长期的工作[1]。SRB 最难控制，危害也最大。SRB 可将水中的硫酸盐还原为硫化氢，可使局部区域的pH 值下降到4 以下，导致低碳钢、低合金钢、镍合金、奥氏体不锈钢、铜合金钢产生严重的点蚀，并形成黑色的铁硫化合物[2]。在油田开发的中后期采出的油中含有很大比例的水，其中往往有较多的SRB，SRB 的繁殖会使水发黑，并引起很严重的点蚀，点蚀深度有时可达l0 mm 以上。SRB 不仅会造成管线腐蚀穿孔，而且还会促进其他细菌的生长繁殖，产生大量的生物黏泥，引起地层和管道的堵塞，给石油生产带来严重损失。与此同时，它的生命活动产生的硫化物和硫化氢不仅恶化了环境，也直接危及人类健康。

随着海洋石油工业的发展，对注水水质控制的要求越来越高，各大油田对SRB 的控制也日益重视。采油平台生产过程中SRB 严重影响注水水质达标，同时由它产生的硫化氢腐蚀设备更是对流程设备构成了较为严重的威胁[3]。杀菌剂就是为了防止海洋平台流程中产生的SRB 而在平台上使用的特定处理药剂。海上某采油平台通过评选药剂试验，确定适用于油田的新型杀菌剂替换对SRB 已产生耐药性的杀菌剂，在依托原有加注设备的基础上进行了杀菌剂现场评选试验工作，SRB 得到了有效控制。

某海上采油平台目前所使用的杀菌剂BHS-29能够在一定程度上控制流程细菌的生长，但未达到平台要求，无法将注水中细菌含量控制在0 以下，为使现场注水水质达到指标要求，需要对目前使用的杀菌剂BHS-29 进行优化换型。针对此问题，油田技术人员在平台开展了大量评价工作，筛选出了效果较好的杀菌剂BHS-37，该药剂既可杀菌又不影响原油系统处理效果[4]。为了验证杀菌剂BHS-37 在现场流程中的实际效果，开展了大量的现场实验。

1 监测标准及方法

1.1 监测标准

实验参照《杀菌剂性能评定方法》《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》进行[5]。

1.2 监测方法

采用绝迹稀释法，将欲测定的水样用无菌注射器逐级注入到测试瓶中进行接种稀释，经过一定时间的培养后，根据细菌瓶阳性反应和稀释倍数测定水样中SRB 的数量。稀释法二次重复菌量读数查询表如表1所示。

表1 稀释法二次重复菌量读数查询表Tab.1 Query table of twice-repeat bacterial count reading by dilution method

2 杀菌剂室内评选

本次室内评选只针对SRB 进行了培养，此次实验共对7 种杀菌剂进行了室内筛选，评选数据如表2、表3 所示。

表2 某海上采油平台杀菌剂室内实验评选数据(实验浓度30 mg/L)Tab.2 Laboratory selection data of fungicide for an offshore oil production platform(experimental concentration：30mg/L)

表3 某海上采油平台杀菌剂室内实验评选数据(实验浓度30、50 mg/L)Tab.3 Laboratory selection data of fungicide for an offshore oil production platform(experimental concentration 30 and 50 mg/L)

实验时间：2020 年8 月22 日至8 月29 日、2020 年9 月1 日至9 月8 日。培养温度60 ℃。

某海上采油平台二级分离器、电脱污水返回一级分离器，一级分离器污水直接排进污水处理系统，杀菌剂加注点为一级分离器入口。本次实验水样为一级分离器出口水样。

初评浓度为30 mg/L；浓度梯度复评浓度为30、50 mg/L。

①加药浓度30 mg/L 时，YHSW-007、BHS-08A、BHS-37 效果优于在用杀菌剂BHS-29 效果，其中BHS-37 杀菌效果最好。

②浓度提高至50 mg/L 时，BHS-37 基本没有细菌生长，YHSW-007、BHS-08A 效果差于BH-37。

综合评价认为杀菌剂BHS-37 在某海上采油平台室内实验效果较好。

3 杀菌剂BHS-37现场试验

3.1 加药点及加药方式

本次现场实验的杀菌剂BHS-37 分别采取连续加药和冲击加药2 种方式进行效果验证，药剂注入点为原油分离器入口，流程简图如图1 所示。

图1 某海上采油平台原油及污水系统流程简图Fig. 1 Schematic diagram of crude oil and sewage system of an offshore oil production platform

3.2 配伍性试验

BHS-37 与原杀菌剂配伍性验证实验如表4、图2所示。

表4 BHS-37配伍性试验表Tab.4 BHS-37 compatibility test table

图2 BHS-37配伍性试验照片Fig.2 BHS-37 compatibility test photos

从配伍性实验可以看出杀菌剂BHS-37 与BHS-29 之间不发生反应。

3.3 药剂撬和加注泵准备

现场实验前完成药剂撬和加注泵准备工作。室内配伍性实验验证杀菌剂BHS-29 与BHS-37 配伍性良好，将原杀菌剂BHS-29 药剂撬清理干净，并将实验药剂BHS-29 倒入撬内。

3.4 试验结果及数据分析

3.4.1 药剂调整历程

①3 月9 日16：00，杀菌剂BHS-37 开始注入流程，浓度20 mg/L。

②3 月11 日10：00，杀菌剂注入浓度由20 mg/L调整至30 mg/L。

③3 月13 日11：00，杀菌剂注入浓度由30 mg/L调整至40 mg/L。

④3 月15 日9：30，杀菌剂浓度由40 mg/L 调整至60 mg/L，冲击加药6 h，15：30 停泵。

⑤3 月 18 日 15：00，杀菌剂浓度调整至80 mg/L，冲击加药6 h，21：00 停泵。

3.4.2 SRB 数据监测及分析

SRB 监测数据如表5 所示。

表5 SRB监测数据表(个/mL)Tab.5 SRB monitoring data table(pieces/mL)

①杀菌剂BHS-37 浓度为20 mg/L 连续注入，对流程中SRB 的控制作用不明显。

②杀菌剂BHS-37 浓度为30 mg/L 连续注入，对流程中SRB 的控制有一定作用，但未达到理想状态。

③杀菌剂BHS-37 浓度为40 mg/L 连续注入，对流程中SRB 的控制有一定作用，但未达到理想状态。

④杀菌剂BHS-37 浓度为60 mg/L 冲击加药，对流程中SRB 的控制有一定作用，但未达到理想状态。

⑤杀菌剂BHS-37 浓度为80 mg/L 冲击加药，效果较好，可以将注水SRB 含量控制在较低数值。

经现场实验验证，杀菌剂BHS-37 采用冲击加药(浓度为80 mg/L，加注6 h)方式进行加注，可实现将注水细菌含量控制到0 的目标，满足现场注水水质要求。

4 结 语

经过室内评选得到的此种新型杀菌剂，在进行现场实验并通过半年的实验与调整后，摸索出了一套较为可行的杀菌剂评选方法，彻底解决了由SRB 导致注水水质不达标的问题，为其他采油平台提供了参考经验。由于此种药剂杀菌能力强，不仅针对那些耐药性强的SRB 有很大的杀菌功效，对于其他细菌也有抑制作用。■