CN101336642A - 一种防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂 - Google Patents

一种防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂 Download PDF

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Abstract

防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂，应用于油井防止硫酸盐还原菌腐蚀。特征是：各组分重量比：a.含量为0.05％的多肽缩合试剂(HOOBt)C7H5N3O2的水溶液：13.5～18.0％；b.硫酸镁MgSO4·7H2O：2.0～5.0％；c.硫酸钠：1.5～4.5％；d.酵母膏：0.05～0.2％；e.磷酸氢二钾K2HPO4：0.5～2.0％；f.维生素C：0.05～0.5％；g.其余为水。效果是：采用本方法制备的防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂，在油井防止硫酸盐还原菌的过程中，在0.05～0.1％加量的情况下，使系统中硫酸盐还原菌的含量小于25个/ml。

Description

一种防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂
技术领域
本发明属于石油工业用化学品技术领域，尤其涉及一种防止硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀的抑制剂配方及其制备方法。在油井防止硫酸盐还原菌的过程中，在0.05～0.1％加量的情况下，使系统中硫酸盐还原菌的含量小于25个/ml。
背景技术
硫酸盐还原菌(SRB)是一种以有机物为营养物质的厌氧型细菌，广泛存在于土壤、海水、河水、地下管道、油气井等处。硫酸盐还原菌(SRB)可将水中的硫酸盐还原为硫化氢，使局部区域的pH值下降到4以下，是低碳钢、低合金钢镍合金、奥氏体不锈钢、铜合金钢产生严重的点蚀，并形成黑色的硫化铁沉淀物。另外，对水泥的腐蚀也相当严重，会引起玻璃钢设备表面疏松和孔蚀。它不仅会造成管线腐蚀穿孔，而且会促进其它细菌的生长繁殖，产生大量的粘泥，堵塞管线，给工业生产带来严重损失。微生物的生命活动产生的硫化物和硫化氢等恶化了环境，同时也危害人类的健康。微生物腐蚀在金属和建筑材料的腐蚀破坏中占20％左右。美国生产油井中发生的腐蚀77％以上是由SRB造成的，美国每年因微生物直接造成的损失达300～500亿美元。我国油田也存在由硫酸盐还原菌(SRB)引起的腐蚀问题，例如中原油田每年用于硫酸盐还原菌(SRB)杀菌剂方面的费用高达6千万元(人民币)。
硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀的危害不仅在于其对设备的腐蚀，而更重要的是其引起的腐蚀的突发性，给工业生产带来严重的影响，使得人们越来越重视研究它的防治方法。其中，投加杀菌剂是目前最常用的方法，但由于硫酸盐还原菌(SRB)常与其他微生物共存于微生物产生的多糖胶中而被保护起来，杀菌剂不易穿透，以及其处于硫化氢的还原性环境中，使得一般的氧化型杀菌剂很难起到有效的杀菌效果；生物膜的存在，使杀菌效率降低、甚至失效，以至于产生耐药菌。并且杀菌剂的大量使用，也给环境治理带来新的负荷。同时价格高，从而影响了生产系统的正常运行。
发明内容
本发明的目的是：提供一种防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂的配方及其制备方法。在油井防止硫酸盐还原菌的过程中，在0.05～0.1％加量的情况下，使原油生产系统中的硫酸盐还原菌的含量小于25个/ml。
本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是：
一、防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂组分和重量比：
组分包括：
1、多肽缩合试剂C7H5N3O2，分子量：163.1(工业品)；成都凯泰新技术有限责任公司生产，产品名称：HOOBt，结构式：
Figure A20081011788600051
2、硫酸镁MgSO4·7H2O(工业品)；
3、硫酸钠(工业品)；
5、酵母膏
6、磷酸氢二钾K2HPO4(工业品)；
7、维生素C(工业品)；
6、水。
防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂的组分重量比：
1、含量为0.05％的多肽缩合试剂(HOOBt)C7H5N3O2(工业品)的水溶液：13.5～18.0％
2、硫酸镁MgSO4·7H2O(工业品)：2.0～5.0％
3、硫酸钠(工业品)：1.5～4.5％
5、酵母膏：0.05～0.2％
6、磷酸氢二钾K2HPO4(工业品)：0.5～2.0％
7、维生素C(工业品)：0.05～0.5％
6、其余为水，各组分重量百分数之和为100％。
防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂较好的组分重量比：
1、含量为0.05％的多肽缩合试剂(HOOBt)C7H5N3O2(工业品)水溶液：15.5～18.0％
2、硫酸镁MgSO4·7H2O(工业品)：3.0～5.0％
3、硫酸钠(工业品)：1.5～4.5％
5、酵母膏：0.1～0.2％
6、磷酸氢二钾K2HPO4(工业品)：0.5～2.0％
7、维生素C(工业品)：0.05～0.5％
6、其余为水，各组分重量百分数之和为100％。
二、防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂的生产方法
主要设备：
具有搅拌、加热、冷却及真空系统的搪瓷反应釜。
生产方法：
首先，将含量为0.05％的多肽缩合试剂(HOOBt)C7H5N3O2的水溶液、硫酸镁、硫酸钠、酵母膏、磷酸氢二钾、维生素C等六种原料按比例加入搪瓷反应釜。缓慢升温到35～45℃。在不断搅拌下加入水至要求比例，继续搅拌30分钟后，停止加热。边冷却边搅拌，冷却至常温。得到处理老化油的硫离子抑制剂。
本发明的有益效果是：采用本方法制备的防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂。在油井防止硫酸盐还原菌的过程中，在0.05～0.1％加量的情况下，使系统中硫酸盐还原菌的含量小于25个/ml。
具体实施方式
实施例1：防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂，各组分重量比是：
a、含量为0.05％的多肽缩合试剂(HOOBt)C7H5N3O2水溶液：18.0％
b、硫酸镁MgSO4·7H2O：5.0％
c、硫酸钠：3.5％
d、酵母膏：0.15％
e、磷酸氢二钾K2HPO4：2.0％
f、维生素C：0.055％
g、其余为水，各组分重量百分数之和为100％。
实施例2～5的各组分重量百分比，列表如下：
    组分名称     例2     例3     例4     例5
    0.05％的多肽缩合试剂(HOOBt)水溶液     17.5     16.3     15.8     15.5
    硫酸镁     4.8     4.3     3.7     3.2
    硫酸钠     4.1     3.4     4.3     2.1
    酵母膏     0.12     0.18     0.2     0.17
    磷酸氢二钾     0.9     1.5     1.9     0.6
    维生素C     0.35     0.08     0.43     0.22
    水     其余     其余     其余     其余
实施例2～5的防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂，各组分重量百分数之和为100％，制备过程与实施1相同。
利用本发明自2007年起分别在华北油田的30多口SRB腐蚀严重的油井上试用，在0.05～0.1％加量的情况下，很好在抑制了SRB的腐蚀。
典型井例：晋95-7腐蚀严重，07年共作业3次(分别在1月份、7月份、10月份)。11月份我们根据现场观察发现伴生水呈黑色，含大量粉末，是典型的硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀特征。11月取样分析细菌含量，结果是硫酸盐还原菌10000个/ml，不含腐生菌(TGB)。
高浓度的细菌活动破坏了杆管表面的保护膜，另外SRB的铁腐蚀产物是FeS，FeS颗粒极细，有很强的吸附能力，FeS颗粒不断吸附长大，逐渐沉积在泵筒里，堆积到一定程度造成光杆下不去，在车城油田频繁出现的这种情况主要就是硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀的结果。
如何控制硫酸盐还原菌(SRB)含量是我们要解决的问题，在没有过多方案可以选择的情况下，我们做了硫酸盐还原菌(SRB)抑制剂的对污水的室内试验，试验结果表明，硫酸盐还原菌(SRB)抑制剂能有效抑制SRB繁殖，腐蚀率明显下降。
硫酸盐还原菌(SRB)抑制剂室内试验数据
  使用浓度mg/l  空白   20   40   60   80   100
  SRB浓度mg/l  10000   100   100   100   0   0
  腐蚀率mm/a  0.1664   0.0852   0.0780   0.0748   0.0736   0.0729
11月27日对晋95-7井进行了洗井，11月30日首次在晋95-7井加入200KgSRB抑制剂，12月16日第2次加入150Kg，连续观察产出水中的细菌含量和腐蚀率，从监测结果看细菌含量稳定在100个/ml，腐蚀率在0.09mm/a以内，污水变清，黑色悬浮物明显减少，说明SRB腐蚀产物FeS含量下降，腐蚀得到抑制。
现场试验情况
  取样日期   11.30   12.03     12.13   12.18     12.26
  SRB浓度mg/l   10000   100     100   100     100
  腐蚀率mm/a   0.1664   0.0952     0.0948   0.0745     0.0402
从现场试验效果看，用SRB抑制剂控制硫酸盐还原菌(SRB)含量，从而抑制腐蚀是可行的。

Claims (3)

1、一种防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂，其特征在于：各组分重量比：
a、含量为0.05％的多肽缩合试剂(HOOBt)C7H5N3O2的水溶液：13.5～18.0％；
b、硫酸镁MgSO4·7H2O：2.0～5.0％；
c、硫酸钠：1.5～4.5％；
d、酵母膏：0.05～0.2％；
e、磷酸氢二钾K2HPO4：0.5～2.0％；
f、维生素C：0.05～0.5％；
g、其余为水，各组分重量百分数之和为100％。
2、根据权利要求1所述的防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂，其特征是：各组分重量比：
a、含量为0.05％的多肽缩合试剂(HOOBt)C7H5N3O2水溶液：15.5～18.0％；
b、硫酸镁MgSO4·7H2O：3.0～5.0％；
c、硫酸钠：1.5～4.5％；
d、酵母膏：0.1～0.2％；
e、磷酸氢二钾K2HPO4：0.5～2.0％；
f、维生素C：0.05～0.5％；
g、其余为水，各组分重量百分数之和为100％。
3、根据权利要求1或2所述的防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂的制备方法，其特征是：
首先，将含量为0.05％的多肽缩合试剂(HOOBt)C7H5N3O2的水溶液、硫酸镁、硫酸钠、酵母膏、磷酸氢二钾、维生素C等六种原料按比例加入具有搅拌、加热、冷却及真空系统的搪瓷反应釜中。缓慢升温到35～45℃。
其次，在不断搅拌下按重量比加入水，继续搅拌30分钟后，停止加热。
最后，边冷却边搅拌，冷却至常温。得到防止硫酸盐还原菌腐蚀的抑制剂。
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