趙 磊

（中海石油（中國(guó)） 有限公司天津分公司，天津 300000）

細(xì)菌腐蝕危害在油田生產(chǎn)過(guò)程中一直存在。隨著海洋油田進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)期，油田注、采水量提升，采出液含水率不斷增高。同時(shí)，聚合物的廣泛應(yīng)用,加速細(xì)菌生長(zhǎng)、繁殖，使細(xì)菌腐蝕問(wèn)題日益嚴(yán)重[1]。油田中硫酸鹽還原菌（SRB）等細(xì)菌的存在，極易造成設(shè)備腐蝕、輸油管道和注水井堵塞，降低油層孔隙滲透率，妨礙注水采油。與其它化學(xué)品聯(lián)合使用時(shí)，還會(huì)削弱其它藥劑的使用效率[2]。殺菌劑的使用，會(huì)降低油田的腐蝕成本，因此，油田生產(chǎn)過(guò)程中殺菌劑的使用十分必要。隨著海洋油田開(kāi)采環(huán)保理念的進(jìn)行，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，高效、環(huán)保的綠色殺菌劑將成為未來(lái)海洋油田殺菌劑的主要方向[3]。

聚六亞甲基胍是一種環(huán)保型多用途殺菌劑，其具有殺菌高效，安全、無(wú)毒副作用；對(duì)光、熱穩(wěn)定；不易產(chǎn)生細(xì)菌耐藥性，持久有效；不含重金屬、酚類物質(zhì)；對(duì)各類處理表面無(wú)腐蝕、環(huán)境友好等諸多優(yōu)越性[4]。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)制備了聚六亞甲基胍殺菌劑，并探索其在海洋油田的應(yīng)用效果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

殺菌劑BHS-29、BH-49、YFSG-411、YFSG-413、 YFSG-414、 YFSG-415、 YFSG-416、YFSG-417、YFSG-418、YFSG-419、YFSG-421、YFSG-422、YFSG-423、YFSG-429；生產(chǎn)水水樣，SRB＞105個(gè)/ml，來(lái)自渤海某油田電脫水器出口水樣；無(wú)水乙醇，分析純，津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠；SRB培養(yǎng)瓶，北京華興化學(xué)試劑廠；UFE500AO型強(qiáng)制對(duì)流烘箱，德國(guó)MEMMERT。

1.2 聚六亞甲基鹽酸胍的制備

根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)[5]，聚六亞甲基單胍的殺菌活性比雙胍更強(qiáng)，性能更優(yōu)越。本文通過(guò)己二胺和鹽酸胍在高溫下熱縮聚反應(yīng)制得聚六亞甲基鹽酸胍。實(shí)驗(yàn)反應(yīng)式如下。

具有顯著殺菌作用的是具有直鏈、呈線性結(jié)構(gòu)的胍鹽，其水溶性好，殺菌過(guò)程高效、迅速并持久有效。若試驗(yàn)條件控制不當(dāng)，則極易出現(xiàn)交聯(lián)狀的聚合物，其難溶于水，殺菌效果明顯降低。因此，實(shí)驗(yàn)中要嚴(yán)格控制條件，減少交聯(lián)副產(chǎn)物的產(chǎn)生。

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，按照1.05∶1物質(zhì)的量比將己二胺和鹽酸胍分別投入反應(yīng)釜中，逐步升溫，兩種原料熔融后，開(kāi)啟攪拌。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，控制實(shí)驗(yàn)溫度為150～180℃，恒溫6h。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，迅速降溫至80℃，即合成聚六亞甲基鹽酸胍。

聚六亞甲基鹽酸胍合成與其他殺菌劑成分在殺菌效果及使用效能方面有較好的互補(bǔ)性。通過(guò)將合成產(chǎn)物與其他增效劑混合形成殺菌劑BHS-49，通過(guò)復(fù)配增效劑的協(xié)同作用提高其對(duì)特定細(xì)菌的殺菌效果，并降低藥劑成本。本文對(duì)其進(jìn)行一系列性能測(cè)試，并在海上油田驗(yàn)證其使用效果。

1.3 殺菌劑評(píng)價(jià)方法

本次評(píng)價(jià)參照標(biāo)準(zhǔn)《SY/T 5329-94碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦標(biāo)準(zhǔn)》，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)部分細(xì)節(jié)進(jìn)行了微調(diào)。

藥劑評(píng)價(jià)過(guò)程:取一組燒杯，分別量取100ml水樣放入燒杯中，加入所需量（設(shè)計(jì)的加藥濃度）殺菌劑溶液，攪勻、在與現(xiàn)場(chǎng)水溫相同條件下放置。根據(jù)細(xì)菌含量多少確定稀釋組數(shù)，采用絕跡稀釋法進(jìn)行稀釋測(cè)定SRB含量。

實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)方法:1mL樣品中的菌數(shù)=菌最大可能值（對(duì)照稀釋法二次重復(fù)菌量計(jì)算表）×指數(shù)第一位的稀釋倍數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 殺菌劑室內(nèi)效果評(píng)價(jià)

2.2.1 殺菌劑殺菌效果評(píng)價(jià)

根據(jù)該油田性質(zhì)選擇五種適宜的殺菌劑同現(xiàn)場(chǎng)在用殺菌劑BHS-29進(jìn)行對(duì)比，選擇殺菌劑加注濃度為30mg/kg進(jìn)行殺菌劑評(píng)價(jià)，SRB細(xì)菌培養(yǎng)周期為7d，培養(yǎng)溫度為65℃，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 殺菌劑殺菌效果評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)

通過(guò)本組試驗(yàn)，BHS-49菌數(shù)含量最低，平均值為25.5個(gè)/mL，因此選擇BHS-49開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

2.2 殺菌劑現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

2.2.1 現(xiàn)場(chǎng)殺菌劑使用情況及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

渤海某油田共有6個(gè)井口平臺(tái)（WGPA、WHPA、WHPC、WHPD、WHPE 和 WHPF），單點(diǎn)系泊塔和浮式生產(chǎn)油輪（FPSO）組成。現(xiàn)場(chǎng)殺菌劑加注情況見(jiàn)表2。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)期間，在殺菌劑加注后對(duì)各級(jí)出口水樣進(jìn)行取樣，監(jiān)測(cè)細(xì)菌含量，具體監(jiān)測(cè)項(xiàng)點(diǎn)見(jiàn)表3。

由于曹妃甸現(xiàn)場(chǎng)殺菌劑采用沖擊加藥方式，沖擊加藥濃度為500mg/kg，對(duì)流程沖擊較大，因此需要重點(diǎn)考察殺菌劑加注期間各平臺(tái)及FPSO水質(zhì)處理情況變化，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)期間，平臺(tái)及FPSO水質(zhì)監(jiān)測(cè)情況見(jiàn)表4。

表2 現(xiàn)場(chǎng)殺菌劑加注情況

2.2.2 藥劑配伍性驗(yàn)證

試驗(yàn)前對(duì)試驗(yàn)殺菌劑BHS-49、現(xiàn)場(chǎng)在用殺菌劑BHS-29按照不同比例進(jìn)行配伍性實(shí)驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)殺菌劑進(jìn)行乳化傾向驗(yàn)證。試驗(yàn)表明:試驗(yàn)殺菌劑BHS-49與現(xiàn)場(chǎng)在用殺菌劑BHS-29配伍性良好，試驗(yàn)藥劑切換時(shí)不存在堵塞藥劑管線的風(fēng)險(xiǎn)；與此同時(shí)，乳化傾向性驗(yàn)證時(shí)未發(fā)現(xiàn)乳化且水色較清。

表3 殺菌劑試驗(yàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)

表4 殺菌劑試驗(yàn)期間水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)

2.2.3 試驗(yàn)

本次殺菌劑試驗(yàn)前進(jìn)行空白數(shù)據(jù)錄取，分別于1月3日加注現(xiàn)場(chǎng)在用殺菌劑BHS-29，1月10日開(kāi)展殺菌劑試驗(yàn)藥劑BHS-49加注工作，并在殺菌劑加注后對(duì)各級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行取樣開(kāi)展SRB細(xì)菌培養(yǎng)工作，各平臺(tái)細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果見(jiàn)表5、6、7。

表5 殺菌劑試驗(yàn)期間WGPA各監(jiān)測(cè)點(diǎn)菌數(shù)

表6 殺菌劑試驗(yàn)期間WHPD各監(jiān)測(cè)點(diǎn)菌數(shù)

表7 殺菌劑試驗(yàn)期間FPSO各監(jiān)測(cè)點(diǎn)菌數(shù)

從殺菌劑試驗(yàn)看出，BHS-49加注期間各加注點(diǎn)SRB菌數(shù)明顯下降，因此可見(jiàn)BHS-49殺菌效果明顯好于原藥劑。胍基化合物中的胍基團(tuán)是有效的活性基團(tuán),可以與生物體中的基團(tuán)或元素相互作用,破壞其正常的物質(zhì)和能量代謝。聚六亞甲基鹽酸胍是一種陽(yáng)離子殺菌劑,溶于水后帶正電荷,能夠滲透到微生物體內(nèi),并且容易吸附在帶負(fù)電荷的微生物表面,破壞微生物體的細(xì)胞結(jié)構(gòu),從而起到殺菌效果。

殺菌劑加注期間，各平臺(tái)水質(zhì)情況見(jiàn)表8。

表8 殺菌劑試驗(yàn)期間監(jiān)測(cè)點(diǎn)水質(zhì)情況

從表8中看出，BHS-49加注期間各取樣點(diǎn)水中含油值低于BHS-29加注時(shí)數(shù)據(jù)，與未加殺菌劑時(shí)水中含油值相當(dāng)，因此BHS-49加藥對(duì)流程沖擊較小，適用于該油田現(xiàn)場(chǎng)。

3 結(jié)論

a） 按照己二胺和鹽酸胍物質(zhì)的量比為1.05∶1，合成聚六亞甲基鹽酸胍，以聚六亞甲基鹽酸胍為原料制得殺菌劑BHS-49。

b） 考察其殺菌能力，BHS-49加注濃度為30mg/L時(shí)SRB含量最低，平均值為25.5個(gè)/mL。

c）選擇殺菌劑BHS-49在渤海某油田開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，F(xiàn)PSO緩沖罐出口細(xì)菌含量降低至6個(gè)/mL，同現(xiàn)場(chǎng)在用殺菌劑BHS-29相比SRB含量降低76%，滿足排放要求。

d）殺菌劑BHS-49加注過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)流程穩(wěn)定，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水質(zhì)未出現(xiàn)波動(dòng)。