[发明专利]一种高效抑制铁细菌的复合杀菌剂

说明书

技术领域

本发明涉及油田地面化学技术领域，具体地，本发明涉及一种高效抑制铁细菌的复合杀菌剂。

背景技术

在油田污水系统中，硫酸盐还原菌（SRB）、腐生菌（TGB）和铁细菌（IB）三种微生物往往在同一环境中生长繁殖。TGB菌大量繁殖，并在金属设备或管线表面生成生物膜，生物膜与金属的腐蚀产物、无机物沉积等共同构成金属表面的“沉积瘤”，瘤下的金属表面成为贫氧的阳极区，瘤外其他金属表面成为富氧的阴极区，这种局部氧浓差电池作用极易使瘤下金属形成蚀孔。同时，瘤下的缺氧区正好为厌氧性菌提供生长、繁殖的场所，通过SRB等厌氧微生物的生物化学作用逐渐腐蚀管道。

铁氧化细菌（iron-oxidizing bacteria），又称铁细菌（iron bacteria），是一种好气异养菌，存在于含有氧和铁的环境。在总铁量为1~6mg/L的水中，铁细菌繁殖旺盛，铁细菌以有机物为营养源，其生长需要有机物，偏爱铁与锰的有机化合物，能利用将亚铁催化氧化成高价化合物的反应释放的能量来满足其生命活动需要，并把铁和（或）锰氧化物沉积在菌体荚膜内、鞘内或细胞外分泌物上。油田中常见的铁细菌种类有纤发菌属（Leptothrix）、球衣菌属（Sphaerotilus）、盖氏铁柄杆菌属（Gallionella）、铁细菌属（Grenothrix）及鞘铁细菌（Siderocapsa），其中以纤毛菌属（Leptothrix）和球衣菌数（Sphaerotilus）分布最为广泛，数量最多，生态意义最大。铁细菌能分泌氧化还原酶，氧化还原酶附着在细胞外，氧化二价铁成为不溶性的氢氧化物；部分铁细菌将吸附的铁转移到细菌体内再氧化，并从中获得生物生长繁殖所需的能量；对于有机态铁，细菌通过利用其有机成分而将其释放出去，再进行氧化。

铁细菌在油田工业中存在许多危害，如加速管道的腐蚀，造成输水设备和管线以及回注时地层的堵塞等，所以在油田对回注水和外排水进行处理时，铁细菌数量是一项严格控制的指标，通常需要加入杀菌剂来控制铁细菌的繁殖和数量。目前油田地面采出水中常用的主要是非氧化性的杀菌剂，主要包括季铵盐（如1227）；季磷盐（如THPS）；醛、酮类（戊二醛，异噻唑啉酮等）；胍类，有机硫氧化物以及各种单体杀菌剂的复配剂等等，油田现场使用时发现，经过多年的使用和筛选，上述杀菌剂主要对SRB具有较好的抑制作用，而对于铁细菌的抑制能力十分有限。国内某油田采出水中由于酸性阻垢剂的大量添加，pH值下降，导致介质中铁离子的浓度剧增和铁细菌的大量滋生，投加杀菌剂对铁细菌的抑制能力很弱。

CN 102726446A公开了一种循环水系统用高效复合杀菌剂，该高效复合杀菌剂原料组分及重量百分比为：戊二醛20%-30%，季磷盐30%-40%，异噻唑啉酮10%-20%，去离子水20%-30%。但是该杀菌剂对铁细菌的抑制能力较弱，且不适于油田采出水系统。

因此，研发一种对油田采出水中铁细菌具有高效抑制作用的杀菌剂是所属领域的技术难题。

本发明结合实验和现场应用情况，结合铁细菌的特殊结构和不同杀菌剂的杀菌机理，研发出油田现场污水中多种微生物共同存在时对腐蚀性微生物尤其是铁细菌具有高效抑制能力的杀菌剂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种高效抑制铁细菌的复合杀菌剂。该杀菌剂专业针对油田采出水中大量腐蚀性微生物繁殖造成的管道腐蚀，尤其是对于常用杀菌剂难以杀灭的铁细菌具有优良的杀灭能力，同时水溶性好，使用水质变化复杂（pH值波动，温度波动，矿化度高，油类指标高），且药剂用量小，可达到优良的抑制铁细菌生长繁殖的目的。

所述杀菌剂含有季铵盐和季磷盐。

由于铁细菌具有荚膜或鞘的结构，因此对于杀菌剂的剥离能力要求更高。双链季铵盐具有较好的水溶性和良好的降低表面张力的能力，还具有抵抗阴离子表面活性剂、硬水、蛋白有机物等不利作用的功能，其杀生作用比单链季铵盐更强，杀生谱更广；季磷盐对细菌的吸附和剥离渗透能力比普通季铵盐及醛类杀菌剂能强的多，与细菌接触后可穿透铁细菌荚膜，改变细菌胞浆膜通透性，使菌体内重要的酶和营养物质外渗，使病原微生物的呼吸及糖酵解过程受阻，菌体蛋白变性，水向菌体内渗入使病原体破解或者融裂而死亡，从而呈现杀菌作用。

优选地，所述杀菌剂包括季铵盐、1227（即十二烷基二甲基苄基氯化铵）、戊二醛和季磷盐。

优选地，所述杀菌剂按照质量百分比包括：