硫酸盐还原菌对油田的腐蚀状况及其微生物防控机理_谢日彬

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1、山东化工·30·SHANDONGCHEMICALINDUSTRY2011年第40卷殬櫂櫂櫂櫂櫂櫂殬櫂櫂殬专论与综述櫂櫂櫂櫂櫂櫂殬硫酸盐还原菌对油田的腐蚀状况及其微生物防控机理1，22333谢日彬，李锋，于亮，向安，万钢(1．长江大学石油工程学院，湖北荆州434023;2．中海石油(中国)有限公司深圳分公司，广东深圳518067;3．天津亿利科能源科技发展股份有限公司，天津300384)摘要:介绍了硫酸盐还原菌(SRB)的特性、腐蚀现状、腐蚀机理、微生物防控机理，特别是反硝化菌竞争抑制治理硫酸盐还原菌造成危害的机理。关键词:硫酸盐还原菌;微生物腐蚀;腐

2、蚀机理;生物竞争抑制中图分类号:TE983文献标识码:A文章编号:1008－021X(2011)07－0030－041硫酸盐还原菌对油田系统的腐蚀现状大量繁殖，使管道设施发生局部腐蚀，腐蚀产物主要1．1硫酸还原菌的分类和特点为硫化亚铁和氢氧化亚铁，其腐蚀有如下特征:腐蚀硫酸盐还原菌(SRB)是生态系统中土著微生物坑充满黑色腐蚀产物;腐蚀产物下面的金属表面往类群，是利用油田污水中的硫酸盐或者其它氧化态往是发亮的;腐蚀坑表面的外形是圆形，其横断面是［7］硫化物作为电子受体来异化有机物质的微生物，可圆锥形，在坑内呈同心环状。2－6+2－1．2．1SRB及硫

3、化物对油田生产的影响以将SO4中的S还原成S，进而生成副产物［8］HS，获得能量而生存的各种细菌的统称［1］;SRB为SRB及硫化物对油田生产的影响，主要有:2引起油田原油集输和注水金属管线及设备的腐蚀、革兰氏阴性菌，有弧形、短杆状、S形弯曲、微弯曲杆穿孔、结垢，造成地面管路、过滤系统和地层的阻塞;状和螺旋形等形态，是一类形态各异、营养类型多样乳状液破乳困难，降低了油品质量，加大了石油下游的厌氧菌。在其代谢活动中，除CO2和水外，还产炼化生产的困难;降解聚合物，降低聚合物溶液的黏生高浓度的H2S为呼吸终产物，从而改变环境的pH度，降低聚合物溶液的驱油

4、效率;污染环境，危害人值和金属的腐蚀状态，因而成为缺氧环境中导致酸体健康。在石油工业中，硫酸盐还原菌不但会造成性增强，金属腐蚀速度显著增加的主要因素。石油管线及设备的腐蚀、堵塞，同时给聚驱二次采油SRB在自然界分布很广，普遍存在于pH值6～［9］带来较大的危害。一是降低石油储层的渗透率:9的土壤、海水、河水、温泉水、地热地区、淤泥、地下细菌产生多糖汇聚成生物膜，生物膜粘附其它固体管道、油井和天然气井、锈层等厌氧环境中。目前发颗粒，在地层孔隙系统中形成桥堵现象，降低了储层［2］现SRB主要有12个属，几十个种，其中引起金属的渗透率。二是降低注入量:细菌

5、产物硫化亚铁和［3－4］腐蚀的SRB多属于脱硫弧菌属。SRB在厌氧氢氧化亚铁沉淀与水中成垢离子共同沉积成污垢，条件下利用乳酸或丙酮酸等简单有机物作为电子供造成管道、地层堵塞，注水压力上升，注入量降低。2－2－体，用硫酸盐作为电子受体，将SO4还原为S进1．2．2SRB的腐蚀对油田产生的危害［5］行繁殖，其呼吸总反应为:SRB的腐蚀导致油田流程及注水管道出现穿孔2－2CH3CHOCOOH+SO4+4H→2CH3COOH+和结垢，给工艺流程系统和油田注水系统等生产设2－2CO2+S+2H2O施带来极其严重的危害，同时带来巨大经济损失。［10］1．2油田注

6、水系统中硫酸盐还原菌腐蚀现状据中石油天然气总公司1992年的统计，每年因在石油二次开采的油田注水系统中的厌氧条件腐蚀造成的油田损失约2亿元，其中的SRB腐蚀占［6］下，SRB成群悬浮在水体中或附着在管壁上进行较大比重;美国油田因微生物腐蚀每年的直接损失收稿日期:2011－06－09作者简介:谢日彬(1979—)，黑龙江大庆人，硕士研究生在读，主要研究方向石油与天然气工程。第7期谢日彬，等:硫酸盐还原菌对油田的腐蚀状况及其微生物防控机理·31·［11］达400～600亿美元，其中77%以上的腐蚀源于形成的浓差电池产生的。［12］SRB腐蚀。FeS等硫化

7、物会引起原油油品品质2．3代谢产物腐蚀理论变坏，降低油气产品的价值;SRB代谢所产生的H2SSRB在其生长繁殖过程中，会产生大量的硫化不仅污染环境，同时对油田工作者带来极其严重的物，由于硫化物的存在加速了金属表面的腐蚀与结［13］身体伤害。因此，油田中存在的微生物腐蚀及硫垢［3］。硫化物引起的金属局部腐蚀和其腐蚀金属化物污染问题引起世界各地油田的高度重视;减轻后所形成的［H］还会导致金属结构的氢脆现象。在和缓解SRB微生物腐蚀及危害，始终是石油工业中油管管壁上发现的大面积凹凸不平的坑蚀，与高含的一个难题。硫的油田污水对油管及其管壁的腐蚀形态极为相2油

8、田中硫酸盐还原菌腐蚀作用机理似，与Horvath等人提出的SRB硫化物腐蚀机理相在油田注水系统中，SRB腐蚀