油气田中的硫酸盐还原菌
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硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌 (Sulfate-Reducing Bacteria,简称SRB) 是一种厌氧的微生物。
广泛存在于土壤、海水、河水、地下管道以及油气井等缺氧环境中。
它能利用金属表面的有机物作为碳源,并利用细菌生物膜内产生的氢,将硫酸盐还原成硫化氢。
在某些环境中,硫酸盐还原细菌(SRB)能够在管道壁上聚集,使管道可能发生局部点蚀。
硫酸盐还原菌与有机物质和硫酸盐反应生成硫化氢和二氧化碳会与管道壁中的铁反应,产生不同形式的硫化铁。
硫化铁和管道中其他形式的沉积物形成大量的黑色粉末,这些黑色粉末比管道碳钢硬度大,故会对管道部件造成严重的腐蚀危害。
仪器和控制阀的污染 - 结垢可能导致测量结果不良,腐蚀会导致的部件损;堵塞过滤系统 - 当管道系统中含有过量的黑色粉末时,可能会导致过滤器寿命缩短;管道 - 黑色粉末增加了管道内壁表面的粗糙度,可能会引起严重或不受控制的腐蚀以至于导致管道失效;对于SRB,水是其存在且发生代谢活动的主要因素,要减少SRB的腐蚀影响,就需要对管道中的水汽进行控制或消除,并用适当的生物杀灭剂进行控制。
硫酸盐还原菌的检测SRB的生物腐蚀带来的危害和损失是巨大的,然而在对SRB进行控制和消除之前,需要对相关可能会发生腐蚀的场合进行SRB检测,以判断SRB是否存在以及含量多少,从而制定适当的治理方案。
目前,国内外学者对硫酸盐还原菌的检测方法进行了许多探索和研究,发明了许多检测技术,从原理上讲,主要分为:(1)培养法;(2)免疫学法;(3)atp法;(4)代谢产物定量法。
1培养法培养法主要有测试瓶法、琼脂深层培养法和溶化琼脂管法。
这些方法都是根据API RP-38美国石油学会推荐的地下注入水分析方法中的3管平行绝迹稀释法(Disappearing Dilution Method)进行的。
其中测试瓶法是利用瓶装的含乳酸盐、硫酸盐和fe2+(或金属铁)的培养基对待测水样进行接种培养,当待测样品中存在SRB时,经过培养瓶底会出现黑色的沉淀(FeS),以此作为SRB生长指示,从而确定水样中srb的含量。
2017年04月油田水质细菌的分析与研究孟晓威(大庆油田第四采油厂试验大队,黑龙江大庆163511)摘要:油田注水系统之中存在许多的细菌,这些细菌不仅仅对水的质量产生隐患,同时,对注水系统、主水管道以及油管等都能造成很强的腐蚀以及堵塞,本文主要针对油田水质中的细菌进行分析,了解其分布,并对相应的处理措施进行研究。
关键词:油田注水系统;细菌;研究在油田注水系统中细菌生长的条件和新陈代谢物质的不同,会对油田的注水系统产生不同程度的影响。
这些细菌在注水系统中大量繁殖,不仅严重污染水质,更有可能腐蚀设备,污染油管等。
1油田水中常见的细菌种类及分布1.1硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌是一种能够使硫酸盐还原成硫化物,通常情况下会附着在注水系统的内壁上进行繁殖。
这种细菌主要分布在油田的所有污水处理系统中。
1.2腐生菌腐生菌通常会在管道上形成一种粘稠层,叫做粘液形成菌。
在有氧的情况下繁殖速度较快,主要分布在生化污水处理站之中。
1.3铁细菌铁细菌属于自养性细菌,在生长和繁殖的过长当中会形成大量的黏性物质。
铁细菌的分布主要与腐生菌相同,主要分布在注水系统和注水层中。
2细菌对油田注水系统的影响油田的水质与油田注水系统中含菌量有着极大的关系,由于对水的需求量很大,低温层则会在注水井之中自动形成。
这低温层恰好适合细菌的生长,加之经过长期不间断的注水,会把细菌所需要的营养物质都带进来,为水中的这些常见细菌开始进行大肆的繁殖提供了良好的基础。
2.1油层的损害喜氧细菌和厌氧细菌在底层能够相互供给营养,产生新陈代谢的物质后并快速繁殖,并会在低沉之中产生沉淀,堵塞油质的渗透,因此产油量也就会被降低。
当多孔的介质含在残油之中,就会因为附着的细菌而被重新的被吸附并夹带其他物质,这样会使其整体结构变得更加的复杂,地层的渗油率就会降低,注水井也会受到相应的影响[1]。
细菌能够生成多糖这种物质,其具有粘着性,与其他物质相结合后就会形成生物膜,能够将流入的固体颗粒以及油滴进行吸附并产生堵塞,这样积少成多,很快就产生了巨大的沉积,沉积到达相应数量,就会开始产生腐蚀的效果。
第50卷第2期当代化工V〇1.50, No.2 2021 年 2 月_______________________________Contemporary Chemical Industry____________________________February, 2021油田污水中硫酸盐还原菌杀菌剂的研究徐安国,陈缘博,王超群,党海锋(中海油田服务股份有限公司油W化学事业部,(河065201 )摘要:硫酸盐还原菌(SRB)是石油生产过程中常见的有害菌,其主要危害是引起生物腐蚀和注水水质 沿程恶化油田常用的杀菌方法为操作简单、杀菌效果明显的化学杀菌法,其技术关键是高效杀菌剂的开发及 杀菌条件的优化设计:研究了 3种杀菌剂CA-SJ01 ,CA-SJ02和CA-SJ03在不同条件下对南海Z油田采出污水 中SRB的抑制作用通过单因素法,得到了单一菌剂的最低杀菌温度、最低使用质量浓度、最短杀菌时间在 此基础匕通过杀菌时间、杀菌温度、杀菌剂质量浓度3因素3水平L (33)正交实验,考察了不同杀菌剂的 最佳使用条件。
结果表明:CA-S川I的最佳使用条件为温度35尤、质量浓度10 m g l1、处理时间30 min;CA-S_I02的最佳使用条件为温度35丈、质量浓度Smg'L—'、处理时间6h;CA-SJ03的最佳使用条件为温度25 t、质量浓度50 、处理时间1h最后结合海t平台高效开发时效性,优选CA-SJ01作为硫酸盐细菌杀菌剂关键词:硫酸盐还原菌(SKB);杀菌剂;油田污水;抑制性中图分类号:TQ455.4 文献标识码: A 文章编号:1671-0460(2021)02-0366-04Study on the Inhibition Effect of Three Kinds of Bactericideson Sulfate Reducing Bacteria in Oilfield WastewaterX U A n-guo,WANG Chao-qun,CHEN Yuan-bo,DANG Hai-feng(China Oilfield Chemicals Services Limited, Sanhe 065201, China)Abstract: Sulfate reducing bacteria (SRB) is a common harmful bacterium in the process of oil production, whichmainly caused biological corrosion and water quality deterioration. Chemical sterilization method with thecharacteristics of simple and effective is considered as the commonly sterilization method. The key of the technologyis the development of high effective bactericide and the optimal design of sterilization conditions. In the paper,inhibition effect of three kings of bactericides (CA-SJ01, CA-SJ02 and CA-SJ03) on SRB in Nanhai Z oilfieldwastewater under different conditions was studied. The minimum bactericidal temperature, the lowest massconcentration and the shortest sterilization time were obtained by the single factor experiment. On the basis of singlefactor experiment, the best conditions for the use of different fungicides were investigated by L9(33) orthogonalexperiment, including sterilization time, sterilization temperature and mass concentration of bactericides . The resultsshowed that the optimal working conditions for CA-SJ01 was as follows: temperature 35 °C,mass concentration10 mg-L 1, treating time 30 min; the optimal working conditions for CA-SJ02 was as follows: temperature 35 °C, massconcentration 5 mg-L treating time 6 h; the optimal working conditions for CA-SJ03 was as follows: temperature25 °C, mass concentration 50 mg-L treating time 1h. Combined with the high efficiency development demand ofoffshore platfonn, CA-SJ01 was selected as the bactericide.Key words: Sulfate reducing bacteria (SRB); Fungicide; Oil field wastewater; Inhibition我国大多油田已进人注水开发或三次采油阶段,污水排放或污水回注量日益增大。
第47卷 第5期 2020年5月天 津 科 技TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGYV ol.47 No.5May 2020收稿日期:2020-04-07基础研究控制油田回注水中硫酸盐还原菌数量的有效方法代齐加,徐学智,肖 宇(中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津300459)摘 要:某油田回注水的硫酸盐还原菌(SRB )数量偶有超标,SRB 产生的代谢与腐蚀产物具有腐蚀流程设备和井下管柱、堵塞地面管线和地下油层、降解生产污水系统化学药剂等危害。
通过分析SRB 数量超标的原因,采取优选杀菌剂、改造杀菌剂加注点等措施,有效削弱了SRB 的抗药性,解决了杀菌剂注入不及时、针对性不强、化学反应时间短的问题,有效抑制了SRB 的繁殖与聚集,消除了SRB 数量超标的危害。
关键词:硫酸盐还原菌(SRB ) 数量 超标 杀菌剂评选 流程改造中图分类号:TE357.61 文献标志码:A 文章编号:1006-8945(2020)05-0038-02Effective Method for Controlling Quantity of Sulfate Reducing Bacteria inOilfield Reinjection WaterDAI Qijia ,XU Xuezhi ,XIAO Yu(Tianjin Branch ,CNOOC <China> Ltd.,Tianjin 300459,China )Abstract :The quantity of sulfate reducing bacteria (SRB) in reinjection water of an oilfield occasionally exceeds the stan-dard. The metabolites and corrosion products produced by SRB have the hazards of corroding process equipment and down-hole strings ,blocking surface pipeline and underground oil layer and degrading chemical agents in production wastewater system. By analyzing the reasons for the excessive amount of SRB ,measures such as optimizing the selection of bacteri-cides and modifying the injection points of bactericides were taken to effectively weaken the resistance of SRB, and solve the problems of untimely injection of bactericides ,weak pertinence and short chemical reaction time. The reproduction and aggregation of SRB were controlled ,and the harm of excessive amount of SRB was eliminated.Key words :sulfate reducing bacteria (SRB);quantity ;excessive amount ;selection of bactericides ;process transforma-tion0 引 言某油田生产污水系统主要包括斜板除油器、气浮选器、核桃壳滤器、双介质滤器、注水缓冲罐等设备,将来自上游油田的生产污水及本油田的水源井水、生活灰水处理合格后回注地层以补充地层能量。
新疆油田公司准东采油厂事故回放:大港“10.12”硫化氢中毒事故CSOL修井分公司在沧州小集油田一直采用氨基磺酸除垢工艺从事油水井的除垢作业。
2005年10月5-12日,井下作业公司306队在小6-3井进行除垢作业前的配液作业过程中,发生硫化氢中毒事故,导致3人死亡,1人受伤。
2005年10月12日下午,该队接到设计后,由技术员进行技术交底,副队长组织现场施工:按设计要求清理储液罐内井下返出物。
将40袋除垢剂搬至罐顶平台上。
副队长带领其他3名员工站在平台上向罐内倒除垢剂。
19时50分,当倒至第24袋(每袋25千克)时,4人突然晕倒,其中3人掉入罐内,1人倒在平台上,现场人员发现后:立即将倒在平台上的人员抢救到安全地带。
感觉有难闻气味,怀疑是有害气体中毒,没有贸然入罐抢救。
立即向分公司汇报,并向周边作业队求救。
除垢剂的主要成分氨基磺酸与储液罐内残泥中的硫化亚铁发生化学反应,产生硫化氢气体,导致人员中毒。
H ++S 2-→H 2S H 2S氨基磺酸硫化亚铁 原因分析:硫化亚铁产生的原因:该井含有大量硫酸根离子。
地层水硫酸根离子898毫克/升;注入水硫酸根离子2402毫克/升。
该井含有大量硫酸盐还原菌。
在77小时内,其繁殖量达到25000个/毫升,是SY/T5329-94标准要求“不大于1000个/毫升”的25倍。
硫酸根离子在大量硫酸盐还原菌的作用下,由正6价硫离子被还原成负2价硫离子,负2价硫离子与亚铁离子发生化学反应,产生硫化亚铁。
硫化亚铁在洗井时返出地面,滞留在配液罐中,返出物中硫化亚铁含量高达62.4%。
S +6S-2通过生物还原作用S +4S -2+Fe +2=FeS事故引申:硫酸盐还原菌( Sulfate-Reducing Bacteria,简称SRB) 是一种厌氧的微生物;广泛存在于土壤、海水、河水、地下管道以及油气井等缺氧环境中。
在伯杰细菌鉴定手册第九版中SRB被归纳到第7类群中,有4组14个属。
44控制好SRB就可以抑制硫化物对环境的影响,一般采取加入杀菌剂的方式控制。
化学杀菌剂控制SRB效果理想,但其有一定限制。
还原性环境中有大量微生物,采取氧化型杀菌剂无法起到理想杀菌效果,且若大量使用杀菌剂,细菌会产生不同程度耐药性,从而引发环境污染问题。
一、什么是反硝化技术抑制SRB反硝化细菌和硫酸盐还原菌的习性、生存环境等基本相同,但反硝化细菌不产生H2S,会生产无害物,降低SRB危害。
细菌注入底层,可占据SRB生存空间及营养物,抑制SRB繁殖。
此类细菌有硫化细菌、脱氮硫杆菌等。
此外,采用部分反硝化细菌可以产生抗生素物质,降低或杀死SRB活性,其主要发挥微生物共生、竞争、拮抗关系,进一步控制其对金属的影响。
例如,将短芽孢杆菌接种到SRB,可分泌短芽菌肽S,控制SRB对不锈钢的腐蚀。
二、反硝化为什么会抑制SRB1.基质竞争抑制SRB、DNB生存环境基本相同,为专性厌氧菌,二者共存,若基质及营养物质较少,会引起二者对生存空间激烈争夺。
研究表明,DNB往往在竞争中胜出,优先获取基质。
乙酸为厌氧分解步骤中的产物,降解近70%COD需以乙酸进一步降解。
以乙酸为例,可更好理解DNB在竞争中的优势。
对基质的竞争中,DNB的乙酸亲和力高于SRB对乙酸亲和力,低基质浓度下SRB的竞争优势突出;硝酸盐还原作用释放能量高于硫酸盐释放能量,表明硝酸盐还原反应开展更简单;SRB的氧化还原电位(-100mV),好DNB的(+400mV)相比较低,因此硝酸盐提前发生反应。
但SRB最大比基质降解速率(Vmax)高于DNB对应降解速度。
SRB的Vmax突出,使得其转换基质更加有效,可保证自身物质代谢及生长。
故若基质充足,DNB 的竞争优势逐渐下降,对SRB的抑制作用也并不明显。
此外,诸多环境因素也影响到二者竞争结果。
有学者认为,向油层水中融入硝酸盐,可能使反硝化细菌生长,和SRB竞争水中营养物质,起到抑制硫化物的作用。
2.反硝化中间产物抑制有学者提出,NO2-、NO、N2O等物质也可以起到对细菌的抑制作用,其影响和NO或亚硝酰基、NO+复合物有直接联系,其之所以可以对SRB进行抑制,主要就是NO2-可以有效抑制亚硫酸盐还原为硫化物过程当中酶的活性。
硫酸盐还原菌控制技术在气田水处理中的应用探讨硫酸盐还原菌控制技术在气田水处理中的应用探讨随着气田工业的发展,水资源的处理和再利用越来越重要。
其中,气田水资源的开发利用是一个非常重要的环节。
在气田水处理技术中,硫酸盐还原菌控制技术是一种非常有效的方法。
硫酸盐还原菌是一种能够使用硫酸盐或其他硫化物作为电子供体进行呼吸作用的微生物。
在气田水中,硫酸盐还原菌通常是造成腐败和出现难闻气味的主要原因。
因此,对硫酸盐还原菌进行控制和减少,可以有效地控制气田水的污染和恶臭。
硫酸盐还原菌控制技术的步骤如下:第一步:预处理预处理是硫酸盐还原菌控制技术的第一步。
在气田水经过机械或物理处理后,应该进行预处理,以确保水的品质达到一定的标准。
预处理包括沉淀、过滤等过程,可以去除水中的悬浮物和杂质。
第二步:加入化学品在预处理后,需要加入化学品进行硫酸盐还原菌控制。
这些化学品包括氯化物、臭氧、过氧化氢、二氧化氯等。
这些化学物质可以杀死硫酸盐还原菌,降低水中的污染程度。
第三步:使用生物处理在加入化学品之后,可以使用生物处理来进一步控制硫酸盐还原菌的数量。
这个过程中,硫酸盐还原菌将被运用为发酵的微生物,产生更多的有用能源。
同时也可以控制水中硫酸盐还原菌的数量。
第四步:后处理在所有处理过程之后,还需要进行后处理。
后处理的过程可以通过过滤、蒸馏、反渗透等方法来净化气田水。
这些过程将进一步减少硫酸盐还原菌的数量和污染程度。
在整个硫酸盐还原菌控制技术中,可以使用不同的方法和技术来实现控制和减少。
这些技术和方法的使用将有助于确保气田水的品质和稳定性。
同时,也有利于造福人民,保护环境。
DOI :10.19965/ki.iwt.2022-0884第 43 卷第 12 期2023年 12 月Vol.43 No.12Dec.,2023工业水处理Industrial Water Treatment 硫酸盐还原菌浓度检测和腐蚀活性监测方法研究进展王彦然,唐永帆,肖杰(中国石油西南油气田分公司天然气研究院,四川成都 610213)[ 摘要 ] 国内外已形成多种硫酸盐还原菌(SRB )浓度检测和腐蚀活性监测方法,适用条件各有差异。
详细论述了SRB 浓度检测和腐蚀活性监测方法的研究进展。
首先基于方法形成的理论基础对SRB 浓度检测方法进行了分类,主要包括基于细菌培养、基于SRB 代谢物质、基于遗传基因、基于特异性生物酶和基于生物传感器5大类;并分别选取具有代表性的绝迹稀释法、同位素标记法、PCR 技术、酶联免疫吸附法和电化学传感器等经典方法,重点阐述各类方法的操作要领和应用特征。
其次基于SRB 的腐蚀机理,探讨了形成SRB 腐蚀活性连续监测方法的理论基础,据此将监测方法分为基于生物膜演变和基于代谢产物积累两类方法;并针对目前已形成的电化学监测方法和硫离子选择电极法阐述了研究进展,剖析了实际应用中存在的问题。
最后结合油气田对SRB 腐蚀评价和控制的实际需求,对SRB 浓度检测和腐蚀活性监测方法的发展趋势进行了展望。
[关键词] 硫酸盐还原菌;检测方法;腐蚀活性;细菌代谢[中图分类号] TE991;X835 [文献标识码]A [文章编号] 1005-829X (2023)12-0058-08Research progress on methods of concentration detection and corrosiveactivity monitoring of sulfate reducing bacteriaWANG Yanran ,TANG Yongfan ,XIAO Jie(Research Institute of Natural Gas Technology ,PetroChina Southwest Oil & Gasfield Company ,Chengdu 610213,China )Abstract :A variety of methods have been developed for concentration detection and corrosion activity monitoring of sulfate reducing bacteria (SRB ) at home and abroad ,but the application conditions of which are different. In this paper ,the research progress of SRB concentration detection methods and corrosion activity monitoring methods was described in detail. At first ,the methods for SRB concentration detection were classified based on the theoretical ba⁃sis of the method formation ,which mainly included five categories : bacteria cultivation ,metabolites of SRB ,genetic genes ,specific biological enzyme and biosensor respectively. Some of the classical methods ,including extinction di⁃lution method ,isotope -signed method ,polymerase chain reaction ,enzyme -linked immunosorbent assay and electro⁃chemical biosensor ,were selected respectively , and the operation essentials and application characteristics of each method were emphasized. Then ,based on the corrosion mechanism of SRB ,the theoretical basis of corrosion activity SRB monitoring technology was discussed. And the monitoring methods were divided into two groups :biofilm evolu⁃tion and metabolite accumulation. The research progress of electrochemical monitoring method and sulfur ion selec⁃tive electrode method was discussed and the problems existing in practical application were analyzed. Finally ,thedevelopment tendency of SRB concentration detection and corrosion activity monitoring methods was prospected.Key words :sulfate reducing bacteria ;detection methods ;corrosion activity ;bacterial metabolism硫酸盐还原菌(SRB )是一类广泛存在的兼性厌氧微生物,在代谢过程中,主要以有机碳源或铁作为电子供体,以硫酸盐作为电子受体,最终将硫酸盐还原生成硫化氢,促进金属的化学或者电化学反应〔1-2〕,导致金属腐蚀。
油气田开发中硫化氢产生问题摘要:油气田开采过程中常伴生硫化氢剧毒气体,其对人和设备都具有高危害性。
硫化氢的有效防治对于油气田的安全开采至关重要。
为确保人身安全、杜绝硫化氢中毒事件的发生,降低硫化氢对生产设备的危害,减少硫化氢对环境的污染,必须加强对硫化氢产生机理的研究,掌握硫化氢气体的防范与治理措施。
本文介绍了硫化氢对钻井的影响及钻井中的注意事项和硫化氢的产生机理,提出了硫化氢的治理措施。
关键词:油气田开发硫化氢产生问题一、前言:随着我国对油气能源需求的日益增长,同时也对安全生产提出了更高的要求。
油气田开采过程中常伴生硫化氢剧毒气体,其对人和设备都具有高危害性。
含硫化氢油气田的安全勘探和安全开发逐渐被重视,为确保人身安全、杜绝硫化氢中毒事件的发生,降低硫化氢对生产设备的危害,减少硫化氢对环境的污染,必须加强对硫化氢形成机理的研究探讨,进一步掌握硫化氢气体的安全防治措施。
研究如何安全有效地防止硫化氢对人体与设备的伤害,成为油气安全勘探开发的一个重要课题与方向。
二、硫化氢对钻井的影响及钻井中的注意事项1.硫化氢对钻井的影响在钻井过程中,硫化氢溶于水后形成弱酸,化学活动性较强,会破坏金属设备,主要破坏形式有电化学失重腐蚀、(氢脆)和硫化物应力腐蚀破裂等。
而对于一些非金属的设备,如橡胶、塑料类和有机类材料,其主要破坏形式是导致材料失去弹性而开裂。
目前使用的钻井液一般是水基钻井液,硫化氢对其污染较大,主要表现为密度降低、PH值下降、黏度上升、颜色变深、钻井液流变性变差,形成不动胶。
由于硫化氢的剧毒性及对人体的严重危害性和对钻井设备的腐蚀性,加大了钻井施工的风险,对井控及硫化氢防护工作,特别是对钻井中使用的钻杆、套管、井口装置、井下工具及橡胶密封件的材质,提出了更高的要求。
2.钻井中应注意事项在钻井过程中,硫化氢对钻井人员、施工设备及施工过程都有重要的影响,因此在钻井过程中要特别注意以下几个方面:2.1H2S比空气重,易蓄积在低洼处,应迅速换气。