CN107047603B - 一种杀菌剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种杀菌剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种杀菌剂及其制备方法和应用，属于油田杀菌领域。该杀菌剂包括以下质量百分比的组分：溴硝醇5％‑8％、二氯异氰尿酸钠10％‑15％、二硫氰基甲烷1％‑4％、戊二醛20％‑35％、分散剂2％‑4％，余量为水。本发明实施例提供的杀菌剂，通过上述各组分的协同作用，在不降低驱油聚合物粘度的前提下，去除油田产出水中的硫酸盐还原菌、铁细菌和腐生菌，且杀菌率可达99％以上。而由于溴硝醇、二硫氰基甲烷、戊二醛均为非离子型杀菌剂，其不会与阴离子型的HPAM发生反应，因此该杀菌剂在配制HPAM溶液时，不会影响聚合物溶液粘度，从而保证了聚合物的驱油效果。该杀菌剂杀菌效果好、且不影响聚合物溶液粘度，使用方便，便于规模化推广应用。

Description

一种杀菌剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及油田杀菌领域，特别涉及一种杀菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
石油开采过程一般分为三个阶段，即一次采油、二次采油和三次采油。其中，一次采油和二次采油分别通过地层原始能量及注水开发等物理方法进行采油，通常可以采出30-40％质量分数的原油。而三次采油指的是油藏经一次采油和二次采油后，通过注入化学助剂、蒸汽、微生物等，改变油水界面性质或原油物理性质，从而对油藏中剩余的原油进行开采的过程，一般可采出60-70％质量分数的原油。其中，将驱油聚合物溶液注入石油储层是三次采油的主要技术方法之一。而在配制聚合物溶液时，为减少油井产出水外排带来的环保问题，常用油井产出水来配制驱油聚合物溶液，但油田产出水中含有大量细菌，会严重降解聚合物，影响聚合物溶液的驱油效果。因此，提供一种能够去除油田产出水中细菌的杀菌剂是十分必要的。
现有技术提供了一种复配型油田杀菌剂，其包括以下重量份的组分：糖基双子季铵盐25～35份、烷基糖苷2～5份、季鏻盐10～15份、异噻唑啉酮4～10份、二硫氰基甲烷5～10份。该复配型油田杀菌剂能够去除油田产出水中的硫酸盐还原菌(Sulfate-ReducingBacteria，简称SRB)、铁细菌(Ferrum Bacteria，简称FB)和腐生菌(SaprophyticBacteria，简称TGB)等，有效防止细菌对聚合物的降解，保证驱油聚合物溶液的驱油效果。
发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：
由于驱油聚合物的主要成分为部分水解的阴离子型聚丙烯酰胺及其衍生物(即Hydrolyzed polyacryamide，简称HPAM)，而现有技术提供的杀菌剂中主要含有阳离子型的杀菌成分，其能够与阴离子型聚丙烯酰胺反应，从而降低聚合物溶液粘度，也就是说现有技术提供的杀菌剂降解了HPAM，影响了驱油效果。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种杀菌效果好、且不影响聚合物驱油效果的杀菌剂及其制备方法和应用，具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种杀菌剂，该杀菌剂包括以下质量百分比的组分：溴硝醇5％-8％、二氯异氰尿酸钠10％-15％、二硫氰基甲烷1％-4％、戊二醛20％-35％、分散剂2％-4％，余量为水。
具体地，作为优选，所述杀菌剂包括以下质量百分比的组分：溴硝醇6％-7％、二氯异氰尿酸钠12％-14％、二硫氰基甲烷2％-3％、戊二醛25％-32％、分散剂2.5％-3.5％，余量为水。
具体地，作为优选，所述杀菌剂包括以下质量百分比的组分：溴硝醇7％、二氯异氰尿酸钠13％、二硫氰基甲烷2％、戊二醛25％、分散剂3％，余量为水。
具体地，作为优选，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、异丙醇中的至少一种。
第二方面，本发明实施例提供了一种杀菌剂的制备方法，包括以下步骤：按照所述杀菌剂中各组分的质量百分比，将水、溴硝醇、二氯异氰尿酸钠、二硫氰基甲烷、戊二醛、分散剂加入搅拌反应器中，搅拌35-45min，得到所述杀菌剂。
具体地，作为优选，所述搅拌速度为380-420r/min。
第三方面，本发明实施例提供了一种杀菌剂在三次采油中的应用。
具体地，作为优选，通过向油田产出水中加入所述杀菌剂，配制三次采油用驱油聚合物溶液。
具体地，作为优选，所述三次采油用驱油聚合物溶液中所述杀菌剂的加入浓度为50-300mg/L。
具体地，作为优选，所述三次采油用驱油聚合物溶液中所述杀菌剂的加入浓度为50-100mg/L。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供的杀菌剂，通过上述各组分的协同作用，在不降低驱油聚合物粘度的前提下，去除油田产出水中的硫酸盐还原菌、铁细菌和腐生菌。其中，杀菌剂溴硝醇、二硫氰基甲烷、戊二醛与二氯异氰尿酸钠协同作用，吸附在细菌的细胞壁上，并穿过细菌的细胞壁引起细菌蛋白质的凝固，从而除去油田产出水中的硫酸盐还原菌、铁细菌和腐生菌等，且杀菌率可达99％以上。而由于溴硝醇、二硫氰基甲烷、戊二醛均为非离子型杀菌剂，其不会与阴离子型的HPAM驱油聚合物发生反应，因此该杀菌剂在和HPAM驱油聚合物溶液复配使用时，将不会影响该驱油聚合物溶液的粘度，从而保证了聚合物的驱油效果。同时，通过分散剂提高该杀菌剂中上述各非离子型组分的水溶性，保证杀菌剂在油田产出水中的杀菌效果。可见，本发明实施例提供的杀菌剂，杀菌效果好、且不影响驱油聚合物粘度，使用方便，便于规模化推广应用。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
第一方面，本发明实施例提供了一种杀菌剂，该杀菌剂包括以下质量百分比的组分：溴硝醇5％-8％、二氯异氰尿酸钠10％-15％、二硫氰基甲烷1％-4％、戊二醛20％-35％、分散剂2％-4％，余量为水。
本发明实施例提供的杀菌剂，通过上述各组分的协同作用，在不降低驱油聚合物粘度的前提下，去除油田产出水中的硫酸盐还原菌、铁细菌和腐生菌。其中，杀菌剂溴硝醇、二硫氰基甲烷、戊二醛，与二氯异氰尿酸钠协同作用，吸附在细菌的细胞壁上，并穿过细菌的细胞壁引起细菌蛋白质的凝固，从而除去油田产出水中的硫酸盐还原菌、铁细菌和腐生菌等，且杀菌率可达99％以上。而由于溴硝醇、二硫氰基甲烷、戊二醛均为非离子型杀菌剂，其不会与阴离子型的HPAM驱油聚合物发生反应，因此该杀菌剂在和HPAM驱油聚合物溶液复配使用时，将不会影响该驱油聚合物溶液的粘度，从而保证了驱油聚合物的驱油效果。同时，通过分散剂提高该杀菌剂中上述各非离子型组分的水溶性，保证杀菌剂在油田产出水中的杀菌效果。可见，本发明实施例提供的杀菌剂，杀菌效果好、且不影响驱油聚合物粘度，使用方便，便于规模化推广应用。
作为优选，本发明实施例提供的杀菌剂中各组分的质量百分比如下所示：溴硝醇6％-7％、二氯异氰尿酸钠12％-14％、二硫氰基甲烷2％-3％、戊二醛25％-32％、分散剂2.5％-3.5％，余量为水。进一步优选为：溴硝醇7％、二氯异氰尿酸钠13％、二硫氰基甲烷2％、戊二醛25％、分散剂3％，余量为水。溴硝醇、二硫氰基甲烷、戊二醛均为非离子型杀菌剂，其不会与阴离子型的HPAM驱油聚合物发生反应，因此该杀菌剂与HPAM驱油聚合物溶液复配使用时，不会影响驱油聚合物溶液的粘度，从而保证了驱油聚合物的驱油效果。其中，溴硝醇能够抑制微生物的增长，保证杀菌剂的杀菌效率。而二硫氰基甲烷能够消除硫酸盐还原菌和铁细菌，且其在应用时能够迅速降解或分解，不会对环境造成二次污染，残留物较少，且对人、畜、物无害，安全环保。戊二醛对细菌等微生物的杀灭作用主要依靠醛基，其主要作用于菌体蛋白的巯基、羟基、羧基和氨基，可使之烷基化，引起蛋白质凝固造成细菌死亡。此外，二氯异氰尿酸钠能在溶液中形成次氯酸，次氯酸不仅可与细菌的细胞壁发生作用，而且因其分子小、不带电荷，所以能够侵入细菌的细胞内与细胞蛋白质发生氧化作用或破坏其磷酸脱氢酶，从而使细胞的糖代谢失调而致细胞死亡。二氯异氰尿酸钠虽为阳离子型杀菌剂，但其与溴硝醇、二硫氰基甲烷、戊二醛这几种非离子型杀菌剂协同作用，取得了对硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌的杀菌率达到99％以上的效果，且不会对阴离子型的HPAM驱油聚合物溶液的粘度产生影响，从而保证该驱油聚合物的驱油效果不受影响。
具体地，为了提高非离子型杀菌剂的水溶性，本发明实施例提供的杀菌剂中添加了分散剂，该分散剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、异丙醇中的至少一种。异丙醇是一种良好的防冻剂、分散剂，而十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠均为阴离子表面活性剂，具有良好的表面活性，上述各分散剂均有较强的亲水性，能有效降低油-水界面的张力，使该杀菌剂形成均匀稳定的分散体系或乳浊液，从而保证非离子型杀菌剂的均匀分布，提高非离子型杀菌剂在油田产出水中的杀菌效果。
第二方面，本发明实施例提供了上述杀菌剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
按照杀菌剂中各组分的质量百分比，将水、溴硝醇、二氯异氰尿酸钠、二硫氰基甲烷、戊二醛、分散剂加入搅拌反应器中，搅拌35-45min，得到该杀菌剂。
具体地，为了使杀菌剂中各组分充分混合，搅拌反应器的搅拌速度应为380-420r/min，例如为380r/min、400r/min、420r/min等，搅拌时间为35-45min，例如为35min、38min、40min、42min、45min等，以使杀菌剂中各组分分布均匀，保证杀菌剂的杀菌效果。
第三方面，本发明实施例提供了上述杀菌剂在三次采油中的应用。该杀菌剂可以用于在三次采油中对油气井注入水进行杀菌处理。具体地，该杀菌处理过程可以通过将该杀菌剂直接与油田采出水预先混合来实现，或者也可以通过将杀菌剂与利用油田采出水配制好的驱油聚合物复配混合来实现。
具体地，通过向采用油田产出水配制的三次采油用驱油聚合物溶液中加入杀菌剂，以除去油田产出水中的硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌等，同时该杀菌剂与三次采油用驱油聚合物有良好的配伍性，其不会影响驱油聚合物溶液的粘度，从而保证聚合物的驱油效果。使用时，三次采油用驱油聚合物溶液，尤其是阴离子型的HPAM驱油聚合物溶液中，杀菌剂的加入浓度为50-300mg/L，例如为50mg/L、100mg/L、200mg/L、300mg/L等，以保证杀菌率达到99％以上，同时避免驱油聚合物粘度的大幅降低，保证驱油聚合物在石油储层中发挥良好的驱油作用。
以下将通过具体实施例进行详细阐述，在以下具体实施例中，所涉及的操作未注明条件者，均按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用原料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市购获得的常规产品：
实施例1
本实施例提供了一种杀菌剂，该杀菌剂包括以下质量百分比的组分：溴硝醇7％、二氯异氰尿酸钠13％、二硫氰基甲烷2％、戊二醛25％、分散剂3％，余量为水。其中，分散剂为十二烷基苯磺酸钠。
该杀菌剂通过如下方法制备得到，具体步骤为：
按照杀菌剂中各组分的质量百分比，将水、溴硝醇、二氯异氰尿酸钠、二硫氰基甲烷、戊二醛、分散剂加入搅拌反应器中，搅拌速度为380r/min，搅拌时间为35min，得到该杀菌剂。
将实施例1提供的杀菌剂加入油田产出水中，用以配制HPAM驱油聚合物溶液，加入浓度为50mg/L。通过杀菌率检测试验，测得该杀菌剂对油田产出水中的硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌的杀菌率分别为99.1％、99.3％和99.2％，说明该杀菌剂的杀菌效果优异，能够达到三次采油现场使用要求。
为了检测实施例1提供的杀菌剂对HPAM驱油聚合物的影响，用加有不同浓度杀菌剂的油田产出水分别配制成不同的HPAM驱油聚合物溶液，并对HPAM驱油聚合物溶液的粘度进行测定，以检测该杀菌剂与HPAM驱油聚合物的配伍性。具体检测参数及结果如表1所示：
表1实施例1中杀菌剂对HPAM驱油聚合物溶液粘度的影响
通过表1可以看出，随着油田产出水中杀菌剂加入浓度的增加，HPAM驱油聚合物溶液的粘度在杀菌剂的加入浓度为200mg/L时达到最大值，但总体变化不超过±2.1mPa·s，说明实施例1提供的杀菌剂对HPAM驱油聚合物溶液的粘度无明显影响，该杀菌剂与HPAM驱油聚合物配伍性能良好，不会影响其驱油效果。
实施例2
本实施例提供了一种杀菌剂，该杀菌剂包括以下质量百分比的组分：溴硝醇5％、二氯异氰尿酸钠15％、二硫氰基甲烷4％、戊二醛20％、分散剂2％，余量为水。其中，分散剂为十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠。
该杀菌剂通过如下方法制备得到，具体步骤为：
按照杀菌剂中各组分的质量百分比，将水、溴硝醇、二氯异氰尿酸钠、二硫氰基甲烷、戊二醛、分散剂加入搅拌反应器中，搅拌速度为400r/min，搅拌时间为40min，得到该杀菌剂。
将实施例2提供的杀菌剂加入油田产出水中，用以配制HPAM驱油聚合物溶液，加入浓度为50mg/L。通过杀菌率检测试验，测得该杀菌剂对油田产出水中的硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌的杀菌率分别为99.5％、99.6％、99.6％，说明该杀菌剂的杀菌效果优异，能够达到三次采油现场的使用要求。
为了检测实施例2提供的杀菌剂对HPAM驱油聚合物的影响，用加有不同浓度杀菌剂的油田产出水分别配制成不同的HPAM驱油聚合物溶液，并对溶液中HPAM驱油聚合物溶液的粘度进行测定，以检测该杀菌剂与HPAM驱油聚合物溶液的配伍性。具体检测参数及结果如表2所示：
表2实施例2中杀菌剂对HPAM驱油聚合物溶液粘度的影响
通过表2可以看出，随着油田产出水中杀菌剂加入浓度的增加，HPAM驱油聚合物溶液的粘度在杀菌剂的加入浓度为200mg/L时达到最大值，但总体变化不超过±3.2mPa·s，说明实施例2提供的杀菌剂对HPAM驱油聚合物溶液的粘度无明显影响，该杀菌剂与HPAM驱油聚合物配伍性能良好，不会影响其驱油效果。
实施例3
本实施例提供了一种杀菌剂，该杀菌剂包括以下质量百分比的组分：溴硝醇8％、二氯异氰尿酸钠10％、二硫氰基甲烷1％、戊二醛35％、分散剂4％，余量为水。其中，分散剂为异丙醇。
该杀菌剂通过如下方法制备得到，具体步骤为：
按照杀菌剂中各组分的质量百分比，将水、溴硝醇、二氯异氰尿酸钠、二硫氰基甲烷、戊二醛、分散剂加入搅拌反应器中，搅拌速度为420r/min，搅拌时间为45min，得到杀菌剂。
将实施例3提供的杀菌剂加入油田产出水中，用以配制HPAM驱油聚合物溶液，加入浓度为50mg/L。通过杀菌率检测试验，测得该杀菌剂对油田产出水中的硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌的杀菌率分别为99.3％、99.6％、99.4％，说明该杀菌剂的杀菌效果优异，能够达到三次采油现场使用要求。
为了检测实施例2提供的杀菌剂对HPAM驱油聚合物的影响，用加有不同浓度杀菌剂的油田产出水分别配制成不同的HPAM驱油聚合物溶液，并对溶液中HPAM驱油聚合物溶液的粘度进行测定，以检测该杀菌剂与HPAM驱油聚合物溶液的配伍性。具体检测参数及结果如表3所示：
表3实施例3中杀菌剂对HPAM驱油聚合物溶液粘度的影响
通过表3可以看出，随着油田产出水中杀菌剂加入浓度的增加，HPAM驱油聚合物溶液的在杀菌剂的加入浓度为200mg/L时达到最大值，但总体变化不超过±2.7mPa·s，说明实施例3提供的杀菌剂对HPAM驱油聚合物溶液的粘度无明显影响，该杀菌剂与HPAM驱油聚合物配伍性能良好，不会影响其驱油效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种杀菌剂，其特征在于，所述杀菌剂包括以下质量百分比的组分：
溴硝醇5％-8％、二氯异氰尿酸钠10％-15％、二硫氰基甲烷1％-4％、戊二醛20％-35％、分散剂2％-4％，余量为水；
所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、异丙醇中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的杀菌剂，其特征在于，所述杀菌剂包括以下质量百分比的组分：溴硝醇6％-7％、二氯异氰尿酸钠12％-14％、二硫氰基甲烷2％-3％、戊二醛25％-32％、分散剂2.5％-3.5％，余量为水。
3.根据权利要求1所述的杀菌剂，其特征在于，所述杀菌剂包括以下质量百分比的组分：溴硝醇7％、二氯异氰尿酸钠13％、二硫氰基甲烷2％、戊二醛25％、分散剂3％，余量为水。
4.权利要求1所述的杀菌剂的制备方法，包括以下步骤：
按照所述杀菌剂中各组分的质量百分比，将水、溴硝醇、二氯异氰尿酸钠、二硫氰基甲烷、戊二醛、分散剂加入搅拌反应器中，搅拌35-45min，得到所述杀菌剂。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述搅拌速度为380-420r/min。
6.权利要求1所述的杀菌剂在三次采油中的应用，所述应用包括：通过向油田产出水中加入所述杀菌剂，配制三次采油用驱油聚合物溶液；
所述三次采油用驱油聚合物溶液中所述杀菌剂的加入浓度为50-100mg/L。
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