CN101229943A - 一种强化本源微生物活动治理硫化氢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强化本源微生物活动治理硫化氢的方法，步骤包括：1)对油田水样中的菌进行基本性质测试和硝酸盐还原性测试。2)对油田水样进行硝酸盐还原阳性实验测定，确定是否含有硝酸盐还原菌。3)投加硫化氢抑制剂和阳离子杀菌剂。硫化氢抑制剂的组成和重量百分比为：10％－45％的硝酸盐、8％－10％的硫化氢水溶性激活体系和45％～80％的水。硫化氢水溶性激活体系是取聚天冬氨酸、甘油、氯化物、蛋白酶、蛋白基质、乙二胺四乙酸钠镁盐中至少五种以上组分溶解于去离子水中制成的重量百分比浓度为35～40％的溶液。聚天冬氨酸、甘油、氯化物、蛋白酶、蛋白基质和乙二胺四乙酸钠镁盐之间存在着一定重量比关系。
Description
技术领域
本发明涉及一种强化本源微生物活动治理硫化氢的方法，属于油气田硫化氢治理技术。
背景技术
硫化氢(H2S)是一种无色剧毒、强酸性气体，其毒性和氰化物相似。在油藏中往往由于生物作用，热化学作用等成因会产生硫化氢。它不仅对人体有致命危害，对油气田的设备钢材也有严重的腐蚀性，其引发的腐蚀会造成井下管柱断落，地面设备、管汇、仪表、井口装置破裂而导致严重的井喷或火灾事故发生。硫化氢的存在还间接引发油藏和管线设备的结垢堵塞，会增加下游处理厂的除硫成本，影响成品油的质量。因此，对油气田硫化氢进行治理，是保证人员生命和安全生产的重要举措。
以往针对中因硫酸盐还原菌产生的硫化氢，大多采用不同种类的杀菌剂对硫酸盐还原菌进行杀除以达到降低硫化氢的作用。但长期使用杀菌剂容易对环境造成污染和引起人体伤害，同时由于耐药现象的出现，效果愈来愈差。也曾有人在注水中充氧以抑制硫酸盐还原菌生长，但其所引起的负面效果比较多，如氧腐蚀等，现在已经不被油田采用。
发明内容
本发明针对油藏中因硫酸盐还原菌成因产生的硫化氢，通过添加营养因子和激发因子改变油藏中的营养环境，激发油藏中本源微生物在油藏中的繁殖，激活硝酸盐还原菌的生长，与硫酸盐还原菌争夺共享的营养源，抑制硫酸盐还原菌的生长，达到控制和治理硫化氢的目的，实现油田硫化氢污染的标本兼治。
本发明方法通过以下步骤实现：
1)对油田水样中的菌进行基本性质测试和硝酸盐还原性测试：
将水样中的细菌在平板培养基中进行划线分离，然后把不同菌落的细菌转接出来分离培养，再经过多次平板划线纯化，对各种菌分别进行基本性质测试。
2)对油田水样进行硝酸盐还原阳性实验测定，确定是否含有硝酸盐还原菌。
3)配制硫化氢抑制剂：
本发明硫化氢抑制剂的组成和重量百分比为：10％-45％的硝酸盐、8％-10％的硫化氢水溶性激活体系和45％～80％的水。硫化氢水溶性激活体系是取聚天冬氨酸、甘油、氯化物、蛋白酶、蛋白基质、乙二胺四乙酸钠镁盐中至少五种以上组分溶解于水中制成的重量百分比浓度为35～40％的溶液；聚天冬氨酸、甘油、氯化物、蛋白酶、蛋白基质和乙二胺四乙酸钠镁盐之间存在如下重量比关系：乙二胺四乙酸钠镁盐∶蛋白酶＝1∶6～40；乙二胺四乙酸钠镁盐∶甘油＝1∶2；乙二胺四乙酸钠镁盐∶聚天冬氨酸＝1∶20～40；乙二胺四乙酸钠镁盐∶蛋白基质＝1∶2；乙二胺四乙酸钠镁盐∶氯化物＝1∶20～60；
所述硝酸盐可以是硝酸镁、硝酸钾、硝酸胍、硝酸锌、硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸锆、硝酸铜、硝酸锰或它们的混合物。
所述氯化物是氯化钾、氯化铵或它们的混合物；所述蛋白基质是牛肉粉或琼脂。
本发明硫化氢抑制剂的配制不需要任何特殊设备，采用本行业通用的方法即可。
4)配制30～50％的阳离子杀菌剂溶液：
取双阳离子季铵盐、单阳离子季铵盐、季鏻盐或它们的混合物以水溶解，按常规配制成重量百分比浓度为30～50％的阳离子杀菌剂溶液。
所述双阳离子季铵盐可以是十六烷基辛继而二甲基溴化铵或十二烷基二甲基苄基氯化铵；季鏻盐可以是四羟甲基硫酸磷或十八烷基三甲基氯化磷等。
5)投加硫化氢抑制剂和阳离子杀菌剂：
将配制好的本发明硫化氢抑制剂灌入储药罐A中，并将储药罐A置于注水来液管线上，由计量柱塞泵将硫化氢抑制剂按100-600mg/每升注水量的浓度连续泵入注入管线中，与注水汇合，然后经高压注水泵注入底层。
同时将配制好的阳离子杀菌剂溶液灌入储药罐B中，并将储药罐B置于生产管汇上注入生产系统，采取冲击式加法，每次注3-24小时。加入浓度为每升生产来液投加100-800mg。
本发明的优点及特点是：
1)消除或降低油藏及生产系统中硫化氢含量。
2)降低因硫化氢引起的腐蚀和及其引发的生产隐患。
3)提高油田采收率。
4)降低硫化氢对人体的伤害。
5)避免因含硫所引起的原油品质下降。
6)无毒性、适应性强、费用低。
附图说明
图1是CH-2平台动力液井硫化氢检测图谱；
图2是CH-2平台分离器V21-1/2、V22-1/2硫化氢检测图谱；
图3是CH-2平台浮选器X31-1/2硫化氢检测图谱。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面以实施例说明，但并不限制本发明。
实施例1：配制硫化氢抑制剂
取80公斤聚天冬氨酸、8公斤甘油、160公斤氯化钾、80公斤氯化铵、40公斤蛋白酶、8公斤牛肉粉、4公斤乙二胺四乙酸钠镁置于反应釜中混合，加入620公斤去离子水，充分搅拌溶解，制成硫化氢水溶性激活体系。
取100公斤的硝酸镁、80公斤硫化氢水溶性激活体系、取820升去离子水，置于反应釜中，以转速60r/min搅拌1小时至全部溶解、混匀，制得硫化氢抑制剂。
实施例2：配制硫化氢抑制剂
取8公斤甘油，245公斤氯化钾，82公斤蛋白酶，8公斤牛肉粉，4公斤乙二胺四乙酸钠镁盐，653公斤去离子水，按照实施例1的方法制成硫化氢水溶性激活体系。
取150公斤硝酸盐和100公斤的硫化氢水溶性激活体系；加入750公斤去离子水，按照实施例的方法充分搅拌制成硫化氢抑制剂。
实施例3：
本发明方法在中海石油CH油田两个平台均进行了现场实验。
1.CH油田硫化氢污染情况
CH油田开采已有二十余年，在前期的中低含水采油阶段，未发现硫化氢及硫酸盐还原菌污染问题，随着后期高含水采油阶段的开始，由于注水和频繁的修井作业，地层被酸化污染，产生了较严重的硫化氢及硫酸盐还原菌污染问题，2004年检测到在单井井口和生产系统主要设备中气体均含有硫化氢；CH-1平台硫化氢最高含量达到1221.8ppm，CH-2平台硫化氢最高含量也超过500ppm。随后，我公司对CH油田硫化氢含量和SRB含量进行了跟踪检测，并确定了是生物成因.
2.菌落分析
将水样中的细菌在平板培养基中进行划线分离，然后把不同菌落的细菌转接出来分离培养，再经过多次平板划线纯化，对各种菌分别进行基本性质测试和硝酸盐还原性测试。
3.水样中细菌的硝酸盐还原反应阳性实验
由于在油藏和生产系统中的菌体是以菌群的形式存在，不同的细菌之间会产生共生和共代谢作用，因此，我们对水样中菌群进行了硝酸盐还原阳性实验测定，结果表明：水样中含有大量硝酸盐还原菌。
4.配制药剂
1)按照实施例1配制硫化氢抑制剂。
2)配制阳离子杀菌剂溶液。
取十六烷基辛继而二甲基溴化铵60公斤，十二烷基二甲基苄基氯化铵30公斤，四羟甲基硫酸磷38公斤，置于反应釜中，并加入去离子水300升搅拌至完全溶解制得重量百分比浓度为30％的阳离子杀菌剂溶液。
5.投入药剂
将配制好的硫化氢抑制剂灌入储药罐1中，并将储药罐1置于注水来液管线上，由计量柱塞泵将药剂按100-600mg/每升注水量的浓度连续泵入注入管线中，与注水汇合，然后经高压注水泵注入底层。
将配制好的阳离子杀菌剂溶液灌入储药罐2中，并将储药罐2置于生产管汇上注入生产系统，采取冲击式加法，每次注3-24小时。加入浓度为每升生产来液投加100-800mg。
6.实验结果
1)单井硫化氢数据监测
CH-2平台硫化氢污染主要以动力液井和生产系统主要设备为主。从图1可以看出，随着药剂连续向油藏中加注，硫化氢含量整体趋势逐渐降低。硫化氢含量初始浓度比较高的CH-2-1、CH-2-8、CH-2-19和CH-2-23井井口都有了非常明显的降低，分别从200ppm降低到6ppm(CH-2-1井)、150ppm降低到2ppm(CH-2-8井)、200ppm降低到2ppm(CH-2-19井)和300 ppm降低到7ppm(CH-2-23井)。
2)生产系统主要设备硫化氢含量降低
表1为自加注之日起的生产系统硫化氢检测数据跟踪表，由表中的数据可知，硫化氢含量分别从初始的400ppm和500ppm降低到接近于0。
表1CH-2平台系统硫化氢跟踪检测数据表
| 设施名称 | 描述 | 治理前H2S浓度(ppm) | H2S降低率 | 最低值(ppm) | |
| V21-1 | 一级分离器 | 90 | 94％ | 5 | |
| V22-1 | 一级分离器 | 220 | 96％ | 7 | |
| V21-2 | 二级分离器 | 106 | 98％ | 2 | |
| V22-2 | 二级分离器 | 550 | 99％ | 0 | |
图2、图3分别为生产系统中1系列V-21/V-22-1和2系列V-21/V-22-2、浮选池X-31-1/2的硫化氢数据检测曲线，由图2、图3中的硫化氢检测曲线可知，生产系统中硫化氢的检测数据下降非常明显。
Claims (4)
1.一种硫化氢抑制剂，其特征在于：它的重量百分比组成是10％-45％的硝酸盐、8％-10％的硫化氢水溶性激活体系和40％～82％的水；硫化氢水溶性激活体系是取聚天冬氨酸、甘油、氯化物、蛋白酶、蛋白基质、乙二胺四乙酸钠镁盐中至少五种以上组分溶解于水中制成的重量百分比浓度为34～40％的溶液；
所述氯化物是氯化钾、氯化铵或它们的混合物；所述蛋白基质是牛肉粉或琼脂。
2.根据权利要求1所述硫化氢抑制剂，其特征在于：聚天冬氨酸、甘油、氯化物、蛋白酶、蛋白基质和乙二胺四乙酸钠镁盐之间存在如下重量比关系：乙二胺四乙酸钠镁盐∶蛋白酶＝1∶6～40；乙二胺四乙酸钠镁盐∶甘油＝1∶2；乙二胺四乙酸钠镁盐∶聚天冬氨酸＝1∶20～40；乙二胺四乙酸钠镁盐∶蛋白基质＝1∶2；乙二胺四乙酸钠镁盐∶氯化物＝1∶20～60。
3.根据权利要求1所述硫化氢抑制剂，其特征在于：硝酸盐是硝酸镁、硝酸钾、硝酸胍、硝酸锌、硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸锆、硝酸铜、硝酸锰或它们的混合物。
4.一种油田强化本源微生物活动治理硫化氢的方法，其特征在于：步骤包括：
1)对油田水样中的菌进行基本性质测试和硝酸盐还原性测试；
将水样中的细菌在平板培养基中进行划线分离，然后把不同菌落的细菌转接出来分离培养，再经过多次平板划线纯化，对各种菌分别进行基本性质测试；
2)对油田水样进行硝酸盐还原阳性实验测定，确定是否含有硝酸盐还原菌；
3)投加药剂；
将配制好的权利要求1所述硫化氢抑制剂灌入储药罐A中，并将储药罐A置于注水来液管线上，由计量柱塞泵将硫化氢抑制剂按100-600mg/每升注水量的浓度连续泵入注入管线中，与注水汇合，然后经高压注水泵注入底层；
同时取双阳离子季铵盐、单阳离子季铵盐、季鏻盐或它们的混合物以去离子水溶解，按常规配制成重量百分比浓度为30～50％的阳离子杀菌剂溶液；将配制好的阳离子杀菌剂溶液灌入储药罐B中，并将储药罐B置于生产管汇上注入生产系统，采取冲击式加法，每次注3-24小时。加入浓度为每升生产来液投加100-800mg；
所述双阳离子季铵盐是十六烷基辛继而二甲基溴化铵或十二烷基二甲基苄基氯化铵；季鏻盐是四羟甲基硫酸磷或十八烷基三甲基氯化磷。
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