油田污水體系硫成因分析及腐蝕控制.pdf

1、硫酸鹽還原菌是造成油田腐蝕的主要原因之一,其腐蝕形態(tài)尤以局部腐蝕為主,在油田污水中SRB可使硫酸鹽還原成硫化物或者單質(zhì)硫從而加速腐蝕,目前多數(shù)油田污水含硫化物濃度已達(dá)到在45~55mg/L,給油田安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患,且直接增加水處理成本。因此系統(tǒng)研究了江蘇油田天83井注水開發(fā)過(guò)程中油井硫化物成因,SRB及硫化物共存體系水體腐蝕主要因素,殺菌劑對(duì)生物膜的剝離能力及電化學(xué)評(píng)價(jià)技術(shù),絲束電極原位監(jiān)測(cè)生物膜生長(zhǎng)狀況對(duì)指導(dǎo)油井安全高效生產(chǎn)具有重要意

2、義。
　　系統(tǒng)分析了江蘇油田天83站三相分離器出口污水的水質(zhì),采用同位素示蹤技術(shù)和熒光探針(XRF)揭示油田硫化氫的成因及SRB與硫化物間的關(guān)聯(lián)關(guān)系及對(duì)應(yīng)關(guān)系,并且采用SEM、熒光顯微成像和生物學(xué)手段研究天83SRB生長(zhǎng)狀況。研究結(jié)果表明,發(fā)現(xiàn)天83油井中SRB、硫化物含量高、礦化度高,且水型為典型的NaHCO3型。而天83采注系統(tǒng)中的硫化物主要是由于SRB還原硫酸根離子引起的,隨著檢測(cè)時(shí)間的延長(zhǎng),介質(zhì)中硫化物的含量與SRB含量呈

3、正相關(guān),并且SRB的增長(zhǎng)和繁殖會(huì)導(dǎo)致硫化物的大量滋生。天83SRB屬于脫硫腸狀菌屬,最適溫度為37℃,最佳的生長(zhǎng)pH值為6,且能在較寬溫度范圍和pH值范圍內(nèi)生長(zhǎng)。
　　采用正交設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)了不同硫化物濃度的采出水系統(tǒng)中SRB存在條件下20＃鋼材料的腐蝕情況,系統(tǒng)研究硫化物的存在對(duì)微生物腐蝕的協(xié)同作用及危害。研究結(jié)果表明,天83SRB介質(zhì)腐蝕比無(wú)SRB介質(zhì)腐蝕嚴(yán)重,隨溫度增高兩者之間腐蝕越接近,且天83SRB對(duì)20＃鋼腐蝕行為的腐蝕

4、速率隨溫度的升高而增大,高溫70℃時(shí)對(duì)20＃碳鋼材料腐蝕的主要影響取決于水質(zhì)因素。在天83污水體系中,當(dāng)溶液礦化度較低時(shí),20＃鋼的腐蝕速率隨著溶液礦化度成反比,當(dāng)溶液總離子濃度升高到某個(gè)值后,20＃鋼的腐蝕速率到達(dá)最大值,而后20＃鋼的腐蝕速率又迅速下降,且各種離子對(duì)20＃碳鋼腐蝕影響為Cl->S2->SO42-。
　　通過(guò)絕跡稀釋法、腐蝕電位法、阻抗譜法、極化曲線法等多種手段比較了殺菌劑LC-3與Bardac殺菌效果以及生物膜

5、剝離能力,并運(yùn)用絲束電極監(jiān)測(cè)技術(shù)研究生物膜對(duì)碳鋼材料的腐蝕不均勻性。研究結(jié)果表明,殺菌劑LC-3、Bardac對(duì)懸浮天83SRB的最低殺菌濃度分別為100mg/L、40mg/L,對(duì)生物膜中天83SRB最低殺菌濃度為140mg/L、70mg/L,且殺菌劑濃度越大,滲入到生物膜中的殺菌劑越多,對(duì)膜下細(xì)菌抑制越徹底,說(shuō)明殺菌劑Bardac殺菌效果以及生物膜剝離能力優(yōu)于殺菌劑LC-3。在介質(zhì)中SRB含量高時(shí),殺菌劑對(duì)生物膜中SRB的抑制作用非常

6、有限,LC-3沖擊式加藥400mg/L、Bardac沖擊式加藥240mg/L時(shí),對(duì)生物膜中細(xì)菌的抑制能力分別為2天、5天。生物膜生長(zhǎng)規(guī)律研究表明,天83SRB在材料表面具有一定的生長(zhǎng)和剝落周期,在第4天時(shí)生物膜開始形成至第9天時(shí)生物膜生長(zhǎng)逐漸完整,在第14天時(shí)生物膜開始發(fā)生破損或脫落現(xiàn)象。污水中加入殺菌劑Bardac后,殺菌劑Bardac首先是降低游離SRB濃度使得腐蝕電位正移,接著與生物膜接觸后通過(guò)與生物膜中細(xì)菌的吸附作用,不斷滲透進(jìn)