CN107593703A

CN107593703A - 用于油田水处理系统的杀菌剂及其制法与应用

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Publication number: CN107593703A
Application number: CN201710985996.XA
Authority: CN
Inventors: 于浩波; 赵雄; 陈长风; 于延钊; 姜瑞景; 何洋
Original assignee: China University of Petroleum Beijing
Current assignee: China University of Petroleum Beijing
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2018-01-19
Anticipated expiration: 2037-10-20
Also published as: CN107593703B

Abstract

本发明提供用于油田水处理系统的杀菌剂及其制法与应用，该杀菌剂包括5wt.％～60wt.％的十二烷基二甲基苄基卤化铵、0.5wt.％～5wt.％的D‑氨基酸、10wt.％～30wt.％的表面活性剂、3wt.％～10wt.％的缓冲剂及余量的水。本发明杀菌剂杀菌效率高，对硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)有高效的杀菌性，药效持续时间长，生产过程简单而且成本低。

Description

用于油田水处理系统的杀菌剂及其制法与应用

技术领域

本发明涉及用于油田水处理系统的杀菌剂及其制法与应用，属于油田化学技术领域。

背景技术

随着油田的不断开发，我国大多陆上油田进入中后开发期，采出液的含水率不断上升，有的区块含水率已达到90％以上。大部分采油污水经处理后回注油层，油田污水回注既可以补充地层能量，保持油田稳产，提高采收率，又可以减少污水外排对人类和生态系统造成的危害，利于保护环境。油田回注水中存在种类较多的微生物，它们在生长、繁殖及代谢过程中会引起微生物腐蚀，油田回注水微生物腐蚀不仅使水质恶化，造成集输和注水管线腐蚀，造成地面设备和井筒损坏，而且会堵塞地层，致使注水压力升高，直接影响原油产量，给油田造成极大的经济损失。

在油田水处理系统中，最为有害的细菌为硫酸盐还原菌(SRB)，这是因为其代谢产物H₂S对金属的腐蚀特别严重，生成物FeS又是造成管道堵塞的物质。其次严重的是铁细菌以及能够产生粘液的腐生菌，这些菌的数量超过一定值后也能产生氧浓差电池，致使注水井堵塞，注水量降低等。其它细菌如硫细菌、酵母菌和霉菌等，也可能造成堵塞和腐蚀问题，但一般说来，产生的问题没有上面几种细菌严重。目前控制微生物腐蚀的最有效、最常用的方法为添加杀菌剂。

尽管现有技术提供了多种杀菌剂，但这些杀菌剂杀菌效率不高且药效持续时间短。因此，本领域有必要开发新的杀菌剂以解决这些技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供用于油田水处理系统的杀菌剂，该杀菌剂具有杀菌效率高、药效持续时间长、生产过程简单而且成本低等优点。

本发明的另一目的在于提供前述杀菌剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供前述杀菌剂的应用。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种杀菌剂，以其总量为100％计，其包括5wt.％～60wt.％的十二烷基二甲基苄基卤化铵、0.5wt.％～5wt.％的D-氨基酸、10wt.％～30wt.％的表面活性剂、2wt.％～10wt.％的缓冲剂及余量的水。

本发明杀菌剂适用于油田采出水系统、油田注水系统以及油水污水处理系统，其杀菌效率高，对硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)有高效的杀菌性，药效持续时间长、过程简单而且成本低。

在一个或多个实施方式中，所述杀菌剂包括10wt.％～50wt.％的所述十二烷基二甲基苄基卤化铵、0.5wt.％～4wt.％的所述D-氨基酸、20wt.％～30wt.％的所述表面活性剂、5wt.％～10wt.％的所述缓冲剂及余量的水。

在一个或多个实施方式中，所述十二烷基二甲基苄基卤化铵包括十二烷基二甲基苄基氯化铵和十二烷基二甲基苄基溴化铵中的一种或多种。

在一个或多个实施方式中，所述D-氨基酸包括D-蛋氨酸、D-酪氨酸、D-白氨酸和D-色氨酸中的一种或多种。

在一个或多个实施方式中，所述表面活性剂为甜菜碱类表面活性剂。在一个或多个实施方式中，所述甜菜碱类表面活性剂包括十二烷基二甲基甜菜碱和椰油酰基丙基甜菜碱中的一种或多种。

在一个或多个实施方式中，所述缓冲剂包括Na₂HPO₄和NaHCO₃中的一种或多种。

另一方面，本发明提供前述的杀菌剂的制备方法，其包括：在30℃～70℃条件下，将所述十二烷基二甲基苄基卤化铵、D-氨基酸、表面活性剂、缓冲剂及水充分混合即得所述杀菌剂。

再一方面，本发明提供前述的杀菌剂作为一种活性成分在杀菌中的应用。在一个或多个实施方式中，所述杀菌剂是作为一种活性成分同时对硫酸盐还原菌及腐生菌进行杀除。

在一个或多个实施方式中，所述杀菌剂作为一种活性成分在油田水处理系统中实现杀菌中的应用。

在一个或多个实施方式中，所述油田水处理系统包括油田采出水系统、油田注水系统或油田污水处理系统，所述油田注水系统包括油田回注水系统。

综上可知，本发明提供了一种杀菌剂及其制备方法与应用，该杀菌剂杀菌效率高，对硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)有高效的杀菌性，药效持续时间长、过程简单而且成本低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供的杀菌剂的成分组成按重量配比为：十二烷基二甲基苄基氯化铵5％，D-蛋氨酸5％，十二烷基二甲基甜菜碱20％，Na₂HPO₄ 0.5％，NaHCO₃ 1.5％，水58％。于50℃下分别将十二烷基二甲基苄基氯化铵、D-蛋氨酸、十二烷基二甲基甜菜碱、Na₂HPO₄、NaHCO₃和水按比例加入反应釜，充分搅拌1h直至形成均匀溶液即得到本实施例杀菌剂。

实施例2

本实施例提供的杀菌剂的成分组成按重量配比为：十二烷基二甲基苄基溴化铵15％，D-酪氨酸3％，椰油酰胺基丙基甜菜碱15％，Na₂HPO₄ 1％、NaHCO₃ 2.5％，水63.5％。于50℃下分别将十二烷基二甲基苄基溴化铵、D-酪氨酸、椰油酰胺基丙基甜菜碱、Na₂HPO₄、NaHCO₃和水按比例加入反应釜，充分搅拌1.5h直至形成均匀溶液即得到本实施例杀菌剂。

实施例3

本实施例提供的杀菌剂的成分组成按重量配比为：十二烷基二甲基苄基氯化铵30％，D-白氨酸2％，十二烷基二甲基甜菜碱10％，Na₂HPO₄ 1.5％，NaHCO₃ 0.5％，水56％。于50℃下分别将十二烷基二甲基苄基氯化铵、D-白氨酸、十二烷基二甲基甜菜碱、Na₂HPO₄、NaHCO₃和水按比例加入反应釜，充分搅拌1h直至形成均匀溶液即得到本实施例杀菌剂。

实施例4

本实施例提供的杀菌剂的成分组成按重量配比为：十二烷基二甲基苄基溴化铵40％，D-白氨酸1％，椰油酰胺基丙基甜菜碱10％，Na₂HPO₄ 2％，NaHCO₃ 2％，水50％。于50℃下分别将十二烷基二甲基苄基氯化铵、D-白氨酸、椰油酰胺基丙基甜菜碱、Na₂HPO₄、NaHCO₃和水按比例加入反应釜，充分搅拌1h直至形成均匀溶液即得到本实施例杀菌剂。

实施例5

本实施例提供的杀菌剂的成分组成按重量配比为：十二烷基二甲基苄基氯化铵60％，D-色氨酸0.5％，椰油酰胺基丙基甜菜碱10％，Na₂HPO₄ 0.5％，NaHCO₃ 1.5％，水27.5％。于50℃下分别将十二烷基二甲基苄基氯化铵、D-色氨酸、椰油酰胺基丙基甜菜碱、Na₂HPO₄、NaHCO₃和水按比例加入反应釜，充分搅拌1h直至形成均匀溶液即得到本实施例杀菌剂。

杀菌性能评价

杀菌效果评价试验依据标准SYT 5757-2010《油田注入水杀菌剂通用技术条件》和SY/T 0532-2012《油田注入水细菌分析方法+绝迹稀释法》，试验结果见表1。

表1不同实施例中杀菌剂对SRB的杀菌效果

序号	杀菌剂	加药浓度/ppm	杀菌率/％
				1	空白	0	—
2	实施例1	30	99.99
				3	实施例2	30	100
4	实施例3	30	100
				5	实施例4	30	100
6	实施例5	30	100

上表中“杀菌剂”表示不添加杀菌剂。

从以上结果可以看出，本发明实施例1～5所得杀菌剂对SRB具有优良的杀菌效果。

杀菌性能对比试验

按上述相同的方法评价如下杀菌剂对SRB的杀菌性能：

实施例3所得杀菌剂、质量分数为30％的十二烷基硫酸钠苄基氯化铵水溶液(以下简称1227)、质量分数为30％的十二烷基硫酸钠苄基氯化铵+2％的D-白氨酸水溶液、质量分数为50％的戊二醛水溶液、四羟甲基硫酸磷，杀菌效果见表2。

表2 30ppm杀菌剂对SRB的杀菌效果

本发明杀菌剂在较低的加注浓度下仍具有很好的杀菌效果，优于加相同浓度其他杀菌剂的效果。

杀菌剂对硫酸盐还原菌(SRB)和腐生菌(TGB)的杀菌性能

本实验用实施例3所得杀菌剂

表3杀菌缓蚀剂对SRB和TGB杀菌效果

序号	菌种	加药浓度/ppm	杀菌率/％
				1	SRB	30	100
2	TGB	30	100
				3	SRB+TGB	30	100

结果发现本发明所得杀菌剂对SRB和TGB同时存在时有很好的杀菌性能。

本实验共用了三种杀菌剂，其中包括实例3所得杀菌剂、中石油海南福山油田杀菌剂1和中海油深圳分公司惠州油田杀菌剂2，加药浓度为30ppm。

表4不同时间对SRB的杀菌率

通过实验发现6小时时实例3杀菌剂杀菌率已经达到95％以上，经过336h后杀菌剂依然有很好的杀菌效果，而中石油海南福山油田杀菌剂和中海油深圳分公司惠州油田杀菌剂率已不足70％，说明此发明的杀菌剂的药效持续时间长。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种杀菌剂，以其总量为100％计，其包括5wt.％～60wt.％的十二烷基二甲基苄基卤化铵、0.5wt.％～5wt.％的D-氨基酸、10wt.％～30wt.％的表面活性剂、2wt.％～10wt.％的缓冲剂及余量的水。

2.根据权利要求1所述的杀菌剂，其包括10wt.％～50wt.％的所述十二烷基二甲基苄基卤化铵、0.5wt.％～4wt.％的所述D-氨基酸、20wt.％～30wt.％的所述表面活性剂、5wt.％～10wt.％的所述缓冲剂及余量的水。

3.根据权利要求1或2所述的杀菌剂，其中，所述十二烷基二甲基苄基卤化铵包括十二烷基二甲基苄基氯化铵和十二烷基二甲基苄基溴化铵中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述的杀菌剂，其中，所述D-氨基酸包括D-蛋氨酸、D-酪氨酸、D-白氨酸和D-色氨酸中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的杀菌剂，其中，所述表面活性剂为甜菜碱类表面活性剂。

6.根据权利要求5所述的杀菌剂，其中，所述甜菜碱类表面活性剂包括十二烷基二甲基甜菜碱和椰油酰基丙基甜菜碱中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的杀菌剂，其中，所述缓冲剂包括Na₂HPO₄和NaHCO₃中的一种或多种。

8.权利要求1～7中任一项所述的杀菌剂的制备方法，其包括：在30℃～70℃条件下，将所述十二烷基二甲基苄基卤化铵、D-氨基酸、表面活性剂、缓冲剂及水充分混合即得所述杀菌剂。

9.权利要求1～7中任一项所述的杀菌剂作为活性成分在杀菌中的应用；例如所述杀菌剂是作为一种活性成分同时对硫酸盐还原菌及腐生菌进行杀除。

10.根据权利要求9所述的应用，其中，所述杀菌剂作为一种活性成分在油田水处理系统中实现杀菌中的应用；所述油田水处理系统例如包括油田采出水系统、油田注水系统或油田污水处理系统，所述油田注水系统包括油田回注水系统。