扶余油田污水杀菌技术研究与应用
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摘要：伴随油田生产会产出大量污水，将污水注入油层驱替原油形成闭合的循环系统。由于污水中含有大量的细菌不仅会腐蚀回注污水系统，而且注入油层就会严重堵塞孔道，影响原有的流动和采出。因此，污水回注前应严格对污水进行处理，使回注污水水质达到标准，尽可能减少对油层污染和腐蚀回注污水系统。
关键词：油田污水;硫酸还原菌;灭菌方法;杀菌效果
1 油田污水及目前杀菌方法概况
1.1 概述
污水回注是油田开采过程中处理采出水（包括：其它措施残液）的一项重要措施，回注污水量占油田注水量的比重较大，所以污水处理水质决定注水水质。污水中存在着大量的硫酸盐还原菌（SRB）、腐生菌（TGB）和铁细菌（FB），这些菌类繁殖很快，细菌不但会造成还会堵塞地层，严重影响注水工作的正常进行，导致油田产量下降，直接影响油田的开采效果。而且，还会造成输水管道及其设备的严重腐蚀和结垢，所以杀菌是水处理工艺过程中的一个重要环节。
1.2 油田注水系统杀菌现状
污水中微生物大量孳生（特别是硫酸盐还原菌SRB），导致黏泥污垢堵塞注水井下管道以及加速管道腐蚀、注水压力升高从而增加机泵的用电负荷、同时大量细菌污染油层从而大大影响了原油的采收率并增大采出污水的处理成本和难度，这些问题威胁和破坏采油长周期安全生产，导致严重的经济损失。微生物所导致的问题有如下几个方面：
1.2.1 产生大量的生物粘泥，恶化水质
油田回注污水中的微生物与泥砂、无机物、腐蚀产物、尘土等通过微生物分泌的粘液粘结成松软的团块，这些软泥性沉积物称微生物粘泥。微生物粘泥在系统中的组成及分布是不均匀的。在滞流区域微生物粘泥较易沉积。粘泥造成的危害是相当严重的。
1.2.2 使水质稳定剂失效
一方面，微生物粘泥覆盖在金属的表面，使缓蚀阻垢剂因无法到达金属表面而失去作用。另一方面，某些缓蚀阻垢剂也能成为一些微生物的营养源而被分解。这些微生物粘泥又能把水中的缓蚀阻垢剂粘结在一起沉积。亚硝酸盐是一种高效的缓蚀剂，但也是硝化细菌的营养源，硝化细菌不但能把亚硝酸盐分解而使它失效，并且它分解的产物是硝酸。促进了金属腐蚀的速度。
1.2.3 微生物引起设备的腐蚀
1微生物泥垢引起差异腐蚀电池而使金属腐蚀;2微生物粘泥使得缓蚀剂失效;3细菌的繁殖直接致使金属腐蚀。如铁细菌的生长使钢腐蚀速度加快，硫酸盐还原菌、硝化细菌、硫杆菌的新陈代谢产物是无机酸，能使包括不锈钢、铜合金、镍合金等在内的大部分金属腐蚀;4一些细菌的生长还能使非金属遭到破坏。一些专门“食”烃类或有机涂料的微生物能破坏有机涂层。微生物腐蚀的危害是极其严重的，由此造成的经济损失也是巨大的。据中国石油天然气总公司统计，每年由于腐蚀给油田造成的损失约2亿元（1992年），而且损失额正在逐年上升。
2 扶余采油厂注水站概况
扶余采油厂注水处理站，日处能力为30000m3以上。注水站细菌指标检测情况：扶余油田联合站污水细菌指标，注入水中SRB含量最高达到1000个/mL，标准要求110个/mL，可见SRB含量严重超标。
3 解决注入水细菌超标采用的方法
针对污水站细菌超标存在的问题，采用瑞典SSVCINIA公司开发的LEMUPZ-H物理法杀菌技术，该技术用多相催化氧化并结合光电技术等为一体，突破了传统的杀菌模式，关键技术是依据微生物的特性和油田回注污水的特点而设计的，LEMUPZ-H系统能够有效的杀灭回注污水的微生物（特别是硫酸盐还原菌SRB），同时能够有效的分解回注污水中的油类物质及有害气体H2S，降低回注污水的浊度，大幅度降低油田回注污水中的氧的含量，进而有效防止微生物的繁殖和净化水质，防止形成黏泥污垢堵塞管道造成注水压力升高从而增加机泵的用电负荷，降低整个回注污水系统的维护和保养的费用。
4 LEMUPZ-H物理法油田污水杀菌系统
LEMUPZ-H杀菌技术基本原理：瑞典LEMUPZ-H物理法杀菌技术是依据油田回注污水中SRB等微生物的特性而设计的杀菌系统，其基本原理包括电化学原理、陶瓷氧化原理和光催化原理三个主要技术组成。系统的杀菌主要通过对细菌代谢系统的破坏、对细菌细胞器的破坏以及对细菌DNA的破坏，进而从根本上消灭细菌，避免细菌的复活，从而达到杀灭水中微生物的目的。
5 经济效益
目前油田注水杀菌采取的方法主要分为物理法和化学的方法：选取氯气杀菌法、臭氧杀菌法、紫外线照射法与瑞典LEMUPZ-H物理法杀菌技术进行比较。经过对设备的杀菌效果进行了取样测試。取样点分别在设备的进口端（室外进水管线的排水口）及设备出口端（设备装置的取样口或室外出水管线上的排水口）。化验结果均符合油田回注污水含SRB110个/mL指标要求。LEMUPZ-H系统（4000m3/d）处理每方水的综合运行费用小于目前油田采用的添加药剂法。
6 结论
1瑞典LEMUPZ-H物理法杀菌技术比传统的杀菌方法高效、安全、可靠，杀菌效果持续时间长，能够从根本上消灭细菌，避免细菌的复活，杀菌后SRB含量远远低于油田对回注污水质要求的指标，并且杀菌效果可以保持倒杀菌后15小时，直至注入地下，穿透岩心;2瑞典LEMUPZ-H物理法杀菌技术对进口水质要求低，系统运行费用低，系统占地面积小，易于安装，操作简便，设备选型范围宽等特点;3不添加任何化学杀菌试剂，避免对了回注污水及油层的二次污染，提高二次采油、三次采油的采收率。
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