扶余油田污水殺菌技術研究與應用
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摘要：伴隨油田生產會產出大量污水，將污水注入油層驅替原油形成閉合的循環系統。由于污水中含有大量的細菌不僅會腐蝕回注污水系統，而且注入油層就會嚴重堵塞孔道，影響原有的流動和采出。因此，污水回注前應嚴格對污水進行處理，使回注污水水質達到標準，盡可能減少對油層污染和腐蝕回注污水系統。
關鍵詞：油田污水;硫酸還原菌;滅菌方法;殺菌效果
1 油田污水及目前殺菌方法概況
1.1 概述
污水回注是油田開采過程中處理采出水（包括：其它措施殘液）的一項重要措施，回注污水量占油田注水量的比重較大，所以污水處理水質決定注水水質。污水中存在著大量的硫酸鹽還原菌（SRB）、腐生菌（TGB）和鐵細菌（FB），這些菌類繁殖很快，細菌不但會造成還會堵塞地層，嚴重影響注水工作的正常進行，導致油田產量下降，直接影響油田的開采效果。而且，還會造成輸水管道及其設備的嚴重腐蝕和結垢，所以殺菌是水處理工藝過程中的一個重要環節。
1.2 油田注水系統殺菌現狀
污水中微生物大量孳生（特別是硫酸鹽還原菌SRB），導致黏泥污垢堵塞注水井下管道以及加速管道腐蝕、注水壓力升高從而增加機泵的用電負荷、同時大量細菌污染油層從而大大影響了原油的采收率并增大采出污水的處理成本和難度，這些問題威脅和破壞采油長周期安全生產，導致嚴重的經濟損失。微生物所導致的問題有如下幾個方面：
1.2.1 產生大量的生物粘泥，惡化水質
油田回注污水中的微生物與泥砂、無機物、腐蝕產物、塵土等通過微生物分泌的粘液粘結成松軟的團塊，這些軟泥性沉積物稱微生物粘泥。微生物粘泥在系統中的組成及分布是不均勻的。在滯流區域微生物粘泥較易沉積。粘泥造成的危害是相當嚴重的。
1.2.2 使水質穩定劑失效
一方面，微生物粘泥覆蓋在金屬的表面，使緩蝕阻垢劑因無法到達金屬表面而失去作用。另一方面，某些緩蝕阻垢劑也能成為一些微生物的營養源而被分解。這些微生物粘泥又能把水中的緩蝕阻垢劑粘結在一起沉積。亞硝酸鹽是一種高效的緩蝕劑，但也是硝化細菌的營養源，硝化細菌不但能把亞硝酸鹽分解而使它失效，并且它分解的產物是硝酸。促進了金屬腐蝕的速度。
1.2.3 微生物引起設備的腐蝕
1微生物泥垢引起差異腐蝕電池而使金屬腐蝕;2微生物粘泥使得緩蝕劑失效;3細菌的繁殖直接致使金屬腐蝕。如鐵細菌的生長使鋼腐蝕速度加快，硫酸鹽還原菌、硝化細菌、硫桿菌的新陳代謝產物是無機酸，能使包括不銹鋼、銅合金、鎳合金等在內的大部分金屬腐蝕;4一些細菌的生長還能使非金屬遭到破壞。一些專門“食”烴類或有機涂料的微生物能破壞有機涂層。微生物腐蝕的危害是極其嚴重的，由此造成的經濟損失也是巨大的。據中國石油天然氣總公司統計，每年由于腐蝕給油田造成的損失約2億元（1992年），而且損失額正在逐年上升。
2 扶余采油廠注水站概況
扶余采油廠注水處理站，日處能力為30000m3以上。注水站細菌指標檢測情況：扶余油田聯合站污水細菌指標，注入水中SRB含量最高達到1000個/mL，標準要求110個/mL，可見SRB含量嚴重超標。
3 解決注入水細菌超標采用的方法
針對污水站細菌超標存在的問題，采用瑞典SSVCINIA公司開發的LEMUPZ-H物理法殺菌技術，該技術用多相催化氧化并結合光電技術等為一體，突破了傳統的殺菌模式，關鍵技術是依據微生物的特性和油田回注污水的特點而設計的，LEMUPZ-H系統能夠有效的殺滅回注污水的微生物（特別是硫酸鹽還原菌SRB），同時能夠有效的分解回注污水中的油類物質及有害氣體H2S，降低回注污水的濁度，大幅度降低油田回注污水中的氧的含量，進而有效防止微生物的繁殖和凈化水質，防止形成黏泥污垢堵塞管道造成注水壓力升高從而增加機泵的用電負荷，降低整個回注污水系統的維護和保養的費用。
4 LEMUPZ-H物理法油田污水殺菌系統
LEMUPZ-H殺菌技術基本原理：瑞典LEMUPZ-H物理法殺菌技術是依據油田回注污水中SRB等微生物的特性而設計的殺菌系統，其基本原理包括電化學原理、陶瓷氧化原理和光催化原理三個主要技術組成。系統的殺菌主要通過對細菌代謝系統的破壞、對細菌細胞器的破壞以及對細菌DNA的破壞，進而從根本上消滅細菌，避免細菌的復活，從而達到殺滅水中微生物的目的。
5 經濟效益
目前油田注水殺菌采取的方法主要分為物理法和化學的方法：選取氯氣殺菌法、臭氧殺菌法、紫外線照射法與瑞典LEMUPZ-H物理法殺菌技術進行比較。經過對設備的殺菌效果進行了取樣測試。取樣點分別在設備的進口端（室外進水管線的排水口）及設備出口端（設備裝置的取樣口或室外出水管線上的排水口）?；灲Y果均符合油田回注污水含SRB110個/mL指標要求。LEMUPZ-H系統（4000m3/d）處理每方水的綜合運行費用小于目前油田采用的添加藥劑法。
6 結論
1瑞典LEMUPZ-H物理法殺菌技術比傳統的殺菌方法高效、安全、可靠，殺菌效果持續時間長，能夠從根本上消滅細菌，避免細菌的復活，殺菌后SRB含量遠遠低于油田對回注污水質要求的指標，并且殺菌效果可以保持倒殺菌后15小時，直至注入地下，穿透巖心;2瑞典LEMUPZ-H物理法殺菌技術對進口水質要求低，系統運行費用低，系統占地面積小，易于安裝，操作簡便，設備選型范圍寬等特點;3不添加任何化學殺菌試劑，避免對了回注污水及油層的二次污染，提高二次采油、三次采油的采收率。
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