[发明专利]一种抑制硫酸盐还原菌活性的生物抑制剂及其使用方法

说明书

本发明涉及一种抑制硫酸盐还原菌活性的生物抑制剂及其使用方法，所述生物抑制剂包括硝酸盐还原菌激活剂和催化剂，所述硝酸盐还原菌激活剂包括2,4,6‑三(3‑吡啶基)噻嗪和硝态氮营养剂，不仅可以有效地抑制SRB活性，还可以除去H₂S，达到抑菌脱硫的双效功能，从而减缓不同油田水质下SRB引起的腐蚀问题，可以使得处理后的水质达到行业标准SY/T 5329‑2012《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》中第一级标准，即SRB浓度≤10个/mL。

技术领域

本发明涉及油田水体中硫酸盐还原菌的抑制技术领域，具体涉及一种抑制硫酸盐还原菌活性的生物抑制剂及其使用方法。

背景技术

随着油田进入注水开发阶段，油井和注水井中普遍存在大量的硫酸盐还原菌(简称SRB)，严重危害了油田的正常生产，往往存在如下几点问题：1)SRB的代谢参与了金属的电化学腐蚀过程，会加速管道腐蚀的速率；2)SRB在代谢繁殖中会产生具有腐蚀性和毒性的H₂S，H₂S溶于水导致水体呈酸性，使管道设备发生化学腐蚀，而且H₂S的气味恶臭，也会造成严重的空气污染，危害工人的身体健康；3)硫化物与注水系统中的Fe²⁺反应会产生大量的黑色沉淀FeS，进而导致水质恶化、发黑、变臭，而且黑色沉淀FeS还会与水中的成垢离子共同沉积在管道中，易造成管道堵塞；4)当SRB菌体聚集物和腐蚀产物随注水进入地层中会引起地层堵塞，造成注水压力上升，注水量减少，进而影响石油的产量；5)SRB会把杂质引入油品中，使原油酸化，油性能变差，给原油的提炼和生产带来巨大的困难。

在美国，油井管道腐蚀的77％是由SRB引起的，腐蚀特征主要是点蚀，严重的会出现穿孔。在国内，大部分油田采用注水开发方式，含水量不断上升，部分区块己产生严重的腐蚀问题。据1992年中国石油天然气公司的调查结果显示：由于管道腐蚀给油田带来的损失高达2亿人民币，而SRB引起的腐蚀占据大部分。因此，SRB引起的腐蚀越来越被世界各国所重视，油藏及采出水中SRB危害的有效控制已经成为石油工业中亟待解决的重要课题之一。

根据SRB的生长繁殖条件、腐蚀活动机理和作用对象等因素，常用的SRB腐蚀的防治方法可以分为物理法、防腐材料法、阴极保护法、化学法和微生物防治法。

物理法通过改变环境的温度、pH值、矿化度、溶解氧、紫外线和超声波等物理条件来抑制SRB活性，但是物理法能耗高，过程难以控制，杀菌效果差，对于解决油田注水系统中存在的顽固SRB还存在一定的问题，同时温度、pH值、矿化度、溶解氧的变化，会导致系统内腐蚀结垢问题的加重。

SRB对材料的腐蚀几乎存在于所有常用的工程金属材料和合金中，而钛及钛合金形成的TiO₂薄膜具有良好的抗SRB腐蚀的性能，为此，防腐材料法指的就是在管道设备的材料表面涂上一层钛或在材料表面形成钛合金即可有效防治SRB腐蚀，但是防腐材料法工程量大、成本较高，很难被广泛接受并应用。

阴极保护法指的是在被保护对象上施加阴极极化措施并将电位降至-0.850V甚至-0.950V，一方面使得阴极提供的氢的速度超过了细菌去极化作用中利用氢的速度，另一方面使得作为阴极的金属表面附近形成了碱性环境，对SRB的活动具有抑制作用，但是阴极保护法能耗高，过程难以控制。

化学法指的是在管道内投加化学杀菌剂，是防治油田注水系统中SRB的简单方便且行之有效的方法，已成为大多数油田控制SRB的主要方法，但是存在以下局限性：易使SRB产生耐药性；易使SRB产生多糖胶保护膜，化学杀菌剂不易穿透；只能杀灭水中非附着状态的SRB，对附着生长的SRB灭杀效果不好；SRB一般处于还原性环境中，使得一般的氧化型化学杀菌剂很难起到有效的杀菌效果；化学杀菌剂在环境中分布不均匀，会导致部分存活的SRB能够极快地再生；某些SRB可以消耗降解化学杀菌剂，使得化学杀菌剂反而起到了促进SRB生长的培养基的作用。