渤海某油田FPSO杀菌剂筛选与现场应用

王 翔 张国欣 陆 原 胡 廷 魏 清 宋晓莉 张妙玮 刘言霞

（中海油（天津）油田化工有限公司，天津 300392）

0 引言

随着渤海某油田增储上产的持续深入，井口平台采出液持续增多，混输海管持续高负荷通量地输出油气水混合液，硫酸盐还原菌（Sulphate Reducing Bacteria，SRB）在海管与油水生产流程大量滋生，容易引起注水水质变黑、H2S含量高导致腐蚀危险增加等[1-3]，多重不稳定因素的影响致使油田亟需全面长期的细菌治理。为了加强海底管线的完整性管理，目前各设施定期从海底管线入口冲击注入杀菌剂THPS以避免微生物附着对管线产生腐蚀危害，加注后各流程节点细菌含量显著降低，但随着开发的持续，在用药剂的杀菌抑菌效果逐渐降低。为了不断提高杀菌剂的杀菌性能，避免SRB细菌抗药耐药性产生，同时充分结合与其他在用化学药剂的协同效果[4-6]，因此开展现场杀菌剂评选优化实验，并在优选的基础上进行现场杀菌剂换型应用，对进一步优化渤海某油田海管细菌治理工作具有重要意义。

1 试验方法

1.1 试验药剂与仪器

SRB硫酸盐还原菌细菌培养瓶、Memmert UF110恒温鼓风箱、1-10µL Pipet-LiteXLS微量进液器、100mLASTM分离脱水瓶、1mL无菌注射器、50mL烧杯、定量滤纸、锥形漏斗、脱水瓶架、JulaboTW-20恒温水浴锅、1L搅油杯。

1.2 试验参照标准

对于SRB细菌的培养方法与杀菌效果评价，参照石油天然气行业标准SY/T 5329-2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》，并根据现场情况，对杀菌剂样品进行评价试验，具体如下所示。

1.2.1 SRB细菌培养与计数参照标准

表1 杀菌剂类型与有效含量

（1）SRB细菌的培养方法具体步骤为：首先将细菌培养瓶排成两列为一组，依次编上序号；随后取不同取样口油水样进行除分离过滤处理，去除大部分污油对培养结果的影响；然后将过滤后水样分别取几组各100mL倒入离心瓶中，使用移液器分别加入一定量对应的杀菌剂样品，手动振荡100次，同时取滤出空白样或加入杀菌剂后水样，用无菌注射器取1.0mL注入1号瓶，充分振荡，其次用另一支无菌注射器从1号瓶内取1.0mL水样注入2号瓶内，充分振荡，再更换一支无菌注射器从2号瓶中取1.0mL水样注入到3号瓶中，充分振荡，依次类推一直稀释到最后一瓶为止（根据细菌含量决定稀释瓶数），另一列同步骤操作；最后，把上述测试瓶放入60℃恒温箱中培养观察，7天后读取细菌读数；

（2）对于SRB细菌生长的鉴别，具体方法为：在培养期内定时观察瓶中培养液体的情况，瓶中培养液中铁钉变黑或有黑色沉淀即表示有硫酸盐还原菌生长，即可读数，通过稀释法二次重复菌量计算表（如表2所示），进行最终SRB细菌个数的测量，具体读数指标如下。

表2 稀释法二次重复菌量计算表

1.2.2 配伍性评价参照标准

参照石油天然气行业标准SY/T 5797-93《水包油乳状液破乳剂使用性能评定方法》完成杀菌剂与在用破乳剂BH-01的配伍性验证试验，具体方法为：首先，取海管上岸入口上游各平台未加破乳剂综合油水样按照产量占比混合，去除大部分游离水后用上层低含水油样与游离水配制特定含水率的乳化油样品（含水率约为37%）；随后，用100mL脱水瓶依次取80mL的乳化油样品，往油样中加入一定浓度的杀菌剂原液，然后加入一定浓度的在用破乳剂；然后，将脱水玻璃瓶放置人工振荡箱内，水平振荡200次后随即将脱水瓶放入70℃恒温水浴中静置脱水，中间进行升温继续观察油水样脱水效果，同时记录不同时间下各样品脱水体积，并最终观察水色、油水界面、挂壁等情况，并拍照记录。

1.2.3 现场应用效果

杀菌剂现场应用于生产水系统，加注前对管线和药剂泵进行一轮清洗和吹扫工作，并检查各连接点的严密性，随后以700mg/L的加药浓度于加注点加注优选杀菌剂SJ-03，加注过程中依照水处理流程监测水工艺舱出口（WPC）、缓冲罐入口（SD1）、缓冲罐出口（SD2）和注水口（WI）水中含油（OIW）和SRB细菌变化。

2 试验结果

2.1 杀菌剂现场筛选评价结果

取现场污水处理系统底部过滤油污后的水样，以30mg/L的加药浓度分别加入对应的杀菌剂样品进行7天二次重复法培养，结果如表3所示，空白水样SRB细菌含量为70个/mL，加入杀菌剂后SRB细菌含量低于6个/mL，因此选取的杀菌剂对SRB细菌的整体杀菌抑菌效果良好，杀菌率均高于91%，BHS-05、SJ-03、SJ-04、SJ-07和SJ-08杀菌率均高于99%，但综合对比杀菌效果与抑菌效果，SJ-03和SJ-04优于BHS-05、SJ-07和SJ-08。

表3 杀菌剂现场筛选评价结果

2.2 配伍性实验评价结果

通过配伍性评价参照标准进行在用破乳剂BH-01与优选杀菌剂的配伍性试验，通过不同时间脱出水体积、脱出水水色、油水界面等指标，研究杀菌剂与破乳剂间的配伍性，实验结果如表4所示，当破乳剂BH-01加注浓度为50mg/L，杀菌剂BHS-05、SJ-03、SJ-04和SJ-08的加注浓度为100mg/L时，对比只加破乳剂BH-01与同时加破乳剂与杀菌剂的不同时间脱水体积发现，加入杀菌剂BHS-05、SJ-03、SJ-04和SJ-08后均未对脱水速度与脱水体积产生明显影响，但杀菌剂BHS-05、SJ-03、SJ-04和SJ-08的加入使得脱出水水色与油水界面均产生不同程度的影响，这与长链烷基胍盐对油水产生乳化作用有关，因此应在现场应用过程中通过控制杀菌剂的用量抑制乳化作用对现场流程的影响。

表4 杀菌剂与现场破乳剂配伍性实验结果

2.3 现场试验监测结果

2.3.1 加杀菌剂前后监测点位SRB细菌变化

通过对水处理流程监测点位监控SRB细菌变化发现，如图1所示，在加入优选杀菌剂SJ-03前，在用杀菌剂的杀菌抑菌效果差，无法控制SRB细菌的快速繁殖，细菌多数时间在超标附近徘徊（海上平台现场标准为25个/mL），有时甚至会超标至70个/mL，整体SRB细菌含量较高，说明细菌对在用杀菌剂产生抗药性；当以一定浓度冲击加注杀菌剂SJ-03后，两个周期内（一个周期为7天），SRB细菌含量始终保持在低于6个/mL，加入杀菌剂SJ-03后对水系统内SRB细菌的杀菌抑菌能力明显。

图1 加注杀菌剂SJ-03水系统监测点位SRB细菌含量变化

2.3.2 加杀菌剂前后监测点位OIW变化

长链烷基胍盐杀菌剂具有一定的油水乳化作用，因此对水系统中水中含油OIW可能具有较大影响，现场应用结果如图2所示，通过两个周期内（一个周期为7天）对水工艺舱出口、缓冲罐入口、缓冲罐出口和注水出口点位的OIW监测显示，水工艺舱和缓冲罐入口OIW在80mg/L波动，缓冲罐出口OIW在40mg/L波动，注水出口OIW在30mg/L波动，加注杀菌剂SJ-03前后未发生大范围的OIW的波动，OIW整体趋势较为稳定，水系统水中含油OIW的整体波动幅度在平台接受范围内。

图2 加注杀菌剂SJ-03水系统监测点水中含油OIW变化

3 结语

（1）杀菌剂现场筛选评价结果表明，当加剂浓度为30mg/L时，长链烷基胍盐杀菌剂SJ-03对渤海某油田现场水样中SRB细菌的杀菌率达100%，综合对比SJ-03的杀菌抑菌效果均优于其他药剂；

（2）杀菌剂配伍性实验结果表明，当破乳剂BH-01加注浓度为50mg/L，杀菌剂BHS-05、SJ-03、SJ-04和SJ-08的加注浓度为100mg/L时，对比只加破乳剂BH-01与同时加破乳剂与杀菌剂的不同时间脱水体积发现，加入杀菌剂BHS-05、SJ-03、SJ-04和SJ-08后均未对脱水速度与脱水体积产生明显影响，但对脱出水水色与油水界面略有影响；

（3）杀菌剂SJ-03现场应用效果表明，以一定浓度冲击加注杀菌剂SJ-03后，两个周期内（一个周期为7天），SRB细菌含量始终保持在低于6个/mL，改变了加注杀菌剂SJ-03之前SRB细菌超标至70个/mL的情况，说明加入杀菌剂SJ-03后对水系统内SRB细菌的杀菌抑菌能力明显，同时对水工艺舱出口、缓冲罐入口、缓冲罐出口和注水出口点位的OIW监测表明，加注杀菌剂SJ-03前后未发生大范围的OIW的波动，杀菌剂SJ-03的加注并未对平台生产流程造成影响。