一种新型杀菌剂在渤海湾某油田群的应用

李建良，张 潮，李贵旺，王文奇

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300451）

海上采油平台在油气开采过程中，部分微生物随着油气水进入生产处理流程，微生物的存在容易引起微生物腐蚀和水质变差，影响油田的正常生产[1-3]。硫酸盐还原菌（Sulphate Reducing Bacteria，SRB）是海上油田开采过程中最为常见的一类细菌，SRB 及其腐蚀产物对油田生产的危害越来越大，一方面，腐蚀产物会导致水质变黑，固体悬浮物增加，影响油田注水水质[4]。另一方面，SRB 对设备造成腐蚀，产物硫化氢对人体极具危险性，SRB 的存在对海上采油平台的安全生产及工作人员的生命健康状态影响巨大[5-7]。就目前而言利用杀菌剂抑制SRB 被认为是一种直接且效果明显的杀菌方法，但是常规杀菌剂在应用一段时间后，SRB 易产生抗药性，导致杀菌效果不佳。因此筛选一种新型杀菌剂提高其针对SRB 的杀菌效果，对于油田安全生产及工作人员生命健康具有重要意义。

1 评选标准及方法

1.1 评价标准

实验参照《SY/T 5890-93 杀菌剂性能评定方法》、《SY/T 5329-94 碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》进行[8]。

细菌监测方法采用绝迹稀释法[9]，即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，根据细菌瓶阳性反应和稀释倍数，测定水样中SRB 的数量（见表1）。

表1 稀释法二次重复菌量计数表

1.2 仪器及器材

杀菌剂样品若干，100 mL 脱水瓶，电子天平，恒温水浴锅，木质振荡架，秒表，微量移液器等。

1.3 实验步骤

取一组脱水瓶，分别量取100 mL 现场新取的生产水样，分别加入指定浓度杀菌剂溶液，振荡摇匀、放置30 min 后，用绝迹稀释法测定水样中SRB 的含量，对比药剂为在用杀菌剂BHS-38，选择杀菌剂BHS-08E，BHS-05，BHS-31，BHS-52 及空白样。比较出几种药剂的不同药效。

2 杀菌剂室内实验评价数据及分析

2.1 评价设计思路

首先开展杀菌剂初评实验，然后根据初评情况，开展杀菌复评实验和浓度梯度实验。

2.2 井口平台杀菌剂初选

药剂初评筛选出杀菌剂BHS-31 和BHS-52 杀菌效果较好（见表2，表3），针对这两种杀菌剂开展药剂复评实验。

表2 井口平台杀菌剂性能评价记录表

表3 井口平台杀菌剂性能评价记录表

2.3 井口平台杀菌剂复选

根据前期初评筛选结果，针对BHS-31 和BHS-52杀菌剂进行复选，并与现阶段使用的BHS-38 杀菌剂进行对比，实验结果（见表4）。

表4 井口平台杀菌剂性能评价记录表

杀菌剂复评实验结果表明，杀菌剂BHS-31 杀菌效果较好，由于BHS-38 已产生一定抗药性，采用新型杀菌剂BHS-31 替换原杀菌剂BHS-38。

2.4 中心平台杀菌剂评价

根据复选结果新型杀菌剂BHS-31 具有较好的杀菌效果，为了进一步评价该杀菌剂的效果，开展中心平台杀菌效果评价，并与前期使用的杀菌剂BHS-38，和前期复选的BHS-52 杀菌剂进行对比，实验结果（见表5）。

表5 中心平台杀菌剂性能评价记录表

中心平台杀菌剂评价实验结果表明，杀菌剂BHS-31 杀菌效果较好，当杀菌剂BHS-31 加注浓度在40 mg/L 时，可以将SRB 细菌控制在25 个/毫升。

通过井口平台和中心平台杀菌效果评价可知，杀菌剂BHS-31 均具有良好的杀菌效果，因此建议采用新型杀菌剂BHS-31 替换原杀菌剂BHS-38。

2.5 配伍性验证实验

为进一步考察杀菌剂BHS-31 现场应用性能，需考察其与现场其他已应用试剂的配伍性，实验结果（见表6）。

表6 中试药剂与在用药剂配伍性实验

从表6 的数据可以看出，杀菌剂BHS-31 与油田在用清水剂BHQ-351、缓蚀剂BHH-82、防垢剂BHF-03、杀菌剂BHS-38、浮选剂BHFX-01、破乳剂BH-168、消泡剂BHX-03 配伍性良好，说明使用杀菌剂BHS-31 不会影响其他试剂的性能。

3 杀菌剂现场试验评价数据及分析

通过上述实验结果表明杀菌剂BHS-31 具有良好的杀菌效果，可有效降低SRB 的耐药性，且具有良好的配伍性不会与其他增效用剂发生反应，因此可进行进一步现场试验验证其实际应用效果。

3.1 现场试验过程及记录

为了进一步考察杀菌剂BHS-31 的效果，进行现场中试。中试开始于2021 年4 月22 日，浓度调整节点如下：

（1）4 月22 日15:00 中心平台斜板入口BHS-31 初始浓度115 mg/L，BHS-38 原浓度150 mg/L，直接停注；

（2）4 月23 日15:00 中心平台斜板入口BHS-31 下调至50 mg/L，井口平台海管入口BHS-31 浓度100 mg/L，井口平台BHS-38 原浓度160 mg/L，直接停注；

（3）4 月24 日15:00 中心平台斜板入口BHS-31下调至40 mg/L，井口平台海管入口BHS-31 浓度保持100 mg/L；

（4）4 月25 日08:00 中心平台斜板入口BHS-31 保持40 mg/L，井口平台海管入口BHS-31 浓度从100 mg/L降至70 mg/L；

（5）4 月26 日08:00 中心平台斜板入口BHS-31 保持40 mg/L，井口平台海管入口BHS-31 浓度从70 mg/L降至50 mg/L。

通过调整杀菌剂BHS-31 浓度节点，可充分发挥其杀菌效果，保障现场试验的顺利开展，并对未来实际应用具有指导意义。

3.2 现场试验结果分析

针对杀菌剂BHS-31 现场试验效果评价，主要针对中心平台、井口平台、井口平台海管等位置的SRB数量进行对比评价，现场试验结果（见表7）。

由表7 可以看出，通过6 d 观察，试验前井口平台海管来液SRB 含量为110 个/毫升，一级水相出口污水SRB 细菌含量为350 个/毫升，注水SRB 含量为110个/毫升。

表7 杀菌剂BHS-31 中试SRB 监测数据汇总 单位：个/毫升

井口平台海管入口杀菌剂BHS-31 加注50 mg/L，中心平台斜板入口BHS-31 加注40 mg/L，井口平台海管来液SRB 含量降至25 个/毫升，一级水相出口污水SRB 含量降至25 个/毫升，注水SRB 含量降至0～25个/毫升。综上所述，杀菌剂BHS-31 具有良好的现场杀菌效果，具有实际推广意义。

3.3 现场后处理结果分析

为了进一步评价杀菌剂BHS-31 对采出原油后处理的影响，研究了其对于原油脱水效果及污水处理效果的影响，结果如下。

3.3.1 原油脱水效果 添加杀菌剂BHS-31 后，中心平台原油处理系统原油含水情况（见表8）。

表8 中心平台原油处理系统原油含水

从表8 中可以看出，添加杀菌剂BHS-31 后，现场试验阶段原油系统一级分离器油相出口原油含水稳定在20%～23%，二级分离器油相出口原油含水稳定在0.4%～0.7%，说明添加杀菌剂BHS-31 不会对原油脱水效果产生影响。

3.3.2 污水处理效果 为研究杀菌剂BHS-31 对污水处理效果的影响，测定了现场试验前后斜板入口、斜板出口、核桃壳出口、双介质滤器出口水质情况，试验结果（见图1～图3）。

图1 试验前斜板入口、斜板出口、核桃壳出口、双介质滤器出口、注水水质照片

图2 BHS-31 加注1 d 后，斜板入口、斜板出口、预滤水罐、核桃壳出口、双介质滤器出口、注水水质照片

图3 BHS-31 加注4 d 后，斜板入口、斜板出口、预滤水罐、核桃壳出口、双介质滤器出口、注水水质照片

由图1 可知，在杀菌剂BHS-31 现场试验前，中心平台污水系统FeS（硫化亚铁）黑色悬浮物较多，污水系统各级水色呈黑色，其中的FeS 主要来源于井口平台。

由图2 和图3 可知，井口平台海管入口加注杀菌剂BHS-31 后，中心平台污水系统水色从黑色逐渐转为浅色，水中悬浮物含量大幅降低，说明井口平台至中心平台海管中的SRB 细菌得到了有效控制，流程中S2-含量大幅降低，污水水色转变为无色透明。

通过水质对比可知，添加杀菌剂BHS-31 后污水系统水质的大幅改善，说明BHS-31 对去除FeS 有明显效果，对提升注水水质有重要作用。

4 现场试验结论

（1）井口平台海管入口加注50 mg/L 杀菌剂BHS-31，中心平台斜板入口BHS-31 加注40 mg/L，井口平台海管来液SRB 含量降至25 个/毫升，一级水相出口污水SRB 含量降至25 个/毫升，注水SRB 含量控制在25 个/毫升以内。

（2）杀菌剂BHS-31 加注后，中心平台污水系统水色从黑色逐渐转为浅色，水中FeS 悬浮颗粒含量大幅降低，污水水色转变为无色透明，说明BHS-31 对去除FeS 有明显效果。

（3）杀菌剂BHS-31 与原油系统和污水系统各类药剂配伍性良好，不会发生反应生成沉淀。

（4）为了更好的控制FeS 悬浮物，后续计划将其他井口平台杀菌剂BHS-38 换型为BHS-31，通过BHS-31 络合Fe2+，以实现中心平台污水系统FeS 全面控制的目标。

（5）杀菌剂推荐加注浓度：井口平台海管入口BHS-31 浓度50 mg/L，中心平台斜板入口BHS-31 浓度40 mg/L。