腐蚀性细菌对油田注水系统金属腐蚀和结垢的影响及防治措施
油田注水系统腐蚀原因及对策
油田注水系统腐蚀原因及对策油田注水系统在油田开发中起着至关重要的作用，它可以通过注入水来增加油田压力，促进原油的产出。
油田注水系统的设备和管道在长期运行过程中容易发生腐蚀，这不仅会影响系统的正常运行，还可能导致安全事故。
对油田注水系统的腐蚀原因进行分析，提出相应的对策是非常重要的。
我们来分析一下油田注水系统腐蚀的原因。
油田注水系统中腐蚀主要有以下几个原因：水质的腐蚀性、介质流速对金属的冲刷腐蚀、管道和设备表面的膜腐蚀、微生物引起的生物腐蚀以及化学腐蚀等。
水质的腐蚀性是影响油田注水系统腐蚀的主要因素之一。
注水的水质往往含有各种盐类、酸碱度较高的物质，这些物质会对金属管道和设备表面产生腐蚀作用，导致管道和设备的老化破损。
介质流速对金属的冲刷腐蚀也是一种常见的腐蚀形式。
当介质在管道中流动时，介质与金属表面不断接触碰撞，产生冲刷腐蚀，导致金属表面逐渐磨损疲劳。
管道和设备表面的膜腐蚀也是一个重要因素。
在介质流动的过程中，会在金属表面形成一层氧化膜，这些氧化膜可能会对金属产生一定的腐蚀作用，加速管道和设备的老化。
微生物引起的生物腐蚀也是不可忽视的一种腐蚀形式。
在注水系统中，微生物会通过水质进入管道和设备，产生生物腐蚀，加速金属材料的腐蚀破坏。
针对油田注水系统的腐蚀原因，我们可以提出一些对策来减少系统的腐蚀。
需要对注水系统的水质进行定期监测和处理，确保水质的稳定和清洁。
可以通过改变介质的流速和减少冲刷腐蚀，通过涂层的方式对管道和设备表面进行保护，选择一些抗腐蚀性能较好的材料来替代传统的金属材料。
还可以通过控制水质中微生物的繁殖来减少生物腐蚀的发生，对系统进行定期的清洗和除污，避免化学腐蚀的发生。
油田注水系统的腐蚀问题是一个复杂的系统工程问题，需要从水质、介质流速、管道和设备材料、微生物和化学物质等多个方面进行综合考虑和解决。
只有通过有效的腐蚀控制措施和维护管理，才能确保注水系统的正常运行和延长其使用寿命。
希望未来能够进一步研究和应用新的技术方法，为油田注水系统的腐蚀问题提供更好的解决方案。
注水管道结垢腐蚀影响因素及防护措施
浅析注水管道结垢腐蚀影响因素及防护措施【摘要】本文介绍了注水系统管道腐蚀结垢的影响因素，得出了结垢因素有水质、温度、压力等，腐蚀因素有溶解氧、co2、微生物等。
根据管道腐蚀结垢特点筛选出了imc - 97缓蚀剂、f21阻垢剂、杀菌剂。
针对注水系统管道外腐蚀现象提出了对管道阴极保护的措施。
【关键词】结垢腐蚀阴极保护器自进入高含水开发阶段以来，随着注水水质的不断恶化，油田井下管柱和输油管线的腐蚀及结垢问题，一直是困扰油气开采和输送的顽症。
因此有必要了解水质条件，分析结垢并提出切实有效的防护措施。
1 注水系统管道结垢原因某厂注水水源有两种，一是地下水，也称清水；另一种是经过净化的油田采出水，即回注污水。
我们在几个采油区的注水系统中有选择性地采集了水样，并在正在使用的钢管内壁选取垢样。
垢样分析结果表明，两种水混注时产生的垢的主要成分是碳酸盐，而单注清水或污水时生成的垢主要为铁化合物。
1.1 注水水质的影响1.1.1 注水管线中碳酸盐结垢分析采用stiff和davis的饱和指数法计算注水的结垢因子si，得出所有水样的si值均大于0，即所有水样都有碳酸钙结垢倾向。
1.1.2 注水管线中铁化合物结垢分析该厂注水体系中存在大量的碳酸氢根离子，这样的水进入管线后，必然形成feco3垢沉积在金属表面。
同时feco3溶解度随温度升高而降低，这正是我们在注水管线中检测到feco3垢的原因。
1.2 其它影响因素1.2.1 温度的影响该厂注水水温分别为7℃（清水）和40℃（回注污水），清水的水温较低，caco3的溶解性好，结垢倾向小。
而回注污水水温较高，caco3的溶解性差，结垢倾向也大。
1.2.2 压力的影响压力升高可使caco3在水中的溶解度增加，不易结垢。
1.3 清水污水混注时结垢原因分析采用清水和污水混注技术，实践中发现混注时caco3结垢明显加重。
采用stiff和davis的饱和指数法，得出任何比例的混合水的碳酸钙结垢倾向均大于单一的清水和污水。
油田注水管线腐蚀因素分析及防腐措施
油田注水管线腐蚀因素分析及防腐措施摘要：随着经济社会的快速发展，石油资源在经济发展中发挥着越来越重要的作用，我国的石油资源开发已经属于后期阶段，为了提高石油开采的效率、减少石油开采过程中的浪费，提升石油的可持续利用率，在石油开发的过程中多采取注水的方式来提高石油的可利用率。
但油田注水管线的使用也有许多弊端，管线中注入水分会加快管线的氧化，注水管线就极其容易受到腐蚀，油田注水管线的腐蚀会给石油开采带来诸多的负面影响，如果管线腐蚀严重，可能生产的石油会出现泄漏现象，不仅会造成严重的资源浪费，而且泄露的石油也会对土地造成一定程度的污染，所以油田注水管线的防腐就极为重要。
本文中主要探讨了油田注水管线的腐蚀因素，并针对性地提出了一些相应的防腐措施，希望对于油田注水管线的腐蚀预防提供参考依据。
关键词：油田注水管线；腐蚀因素；防腐措施1 油田注水管线腐蚀因素1.1 污垢腐蚀油田注水管线深埋在地表下，由于不能够对管线定期清理，油田注水管线在使用过程中会形成许多的污垢。
水中含有众多的微量元素，油田注水管线中的水分浓度较高，会产生许多的化学元素。
地下深埋的石油管线中的特殊的环境，各种微量化学元素会在管线内部发生化学反应，在此过程中会产生许多的污垢，这些污垢在密闭的空间中具有很强的酸性，而油田注水管线多是金属制成，容易遭到腐蚀，这是油田注水管线腐蚀的一个主要原因，相关的技术人员在对油田注水管线腐蚀原因探究时，发现绝大部分被损坏的油田注水管线种都含有大量具有高度腐蚀性的污垢，而管线内部的种种化学反应正是产生这些腐蚀污垢的重要原因。
1.2 细菌微生物腐蚀深埋在地下的油田注水管线也会在不同程度上上受到细菌微生物的侵蚀，地表下特殊的气温、湿度、氧气含量等会为一些微生物的滋生和生长提供一定的条件，附着在油田注水管线壁上的微生物也会对油田注水管线带来一定程度的侵蚀，这些细菌微生物会逐渐吞噬油田注水管线，虽然微生物细菌的侵蚀显得微不足道，但由于微生物的生殖繁衍速度异常迅速，随着时间的推移，细菌微生物的数量不断增加，也会对油田注水管线造成极大的侵蚀。
油田注水系统腐蚀原因及对策
油田注水系统腐蚀原因及对策
油田注水系统腐蚀是由许多因素综合作用造成的，主要包括以下几个方面：
1. 氧化物：在贮存和输送过程中，水中氧化物含量过高，易引起系统腐蚀。
2. 氨氮：水中氨氮含量过高会使注水系统内的金属材料发生腐蚀。
3. 衰变产物：水中的轻放射性元素及其衰变产物会加速管道、设备和机械的腐蚀。
4. 沉积物：水中的沉积物也是引起注水系统腐蚀的因素之一，它会粘着在管道和设备表面，形成一个不均匀的保护层，导致部分区域的腐蚀加速。
针对这些腐蚀因素，可以采取以下几种对策：
1. 控制水质：控制注水系统中水质的氧化物和氨氮含量，防止这些物质对系统金属材料的腐蚀。
另外，实行定期清洗和更换水质。
2. 增加管道厚度：在设计注水管道和设备时，可以增加金属管道的墙厚度，来增强其抗腐蚀能力。
3. 使用防腐材料：针对特定的腐蚀因素，可以使用防腐金属材料或涂层来降低对系统造成的影响。
4. 预防和控制沉积物：定期清洗环节，清理注水系统中的沉积物，保持管道表面光洁，可有效控制沉积物与腐蚀发生关联的可能性。
5. 使用化学缓蚀剂：通过投加化学缓蚀剂，可降低注水系统的腐蚀速率，提高其使用寿命。
综上所述，注水系统腐蚀是多种因素综合作用的结果，应该根据具体情况采取相应的对策，进行有效的预防和控制，以提高系统的使用寿命和安全性。
油田注水系统腐蚀原因及对策
油田注水系统腐蚀原因及对策一、腐蚀原因油田注水系统是指利用地面或井下设备，将天然水源（如海水、湖水或地下水）注入油田地层，以提高油井产能，延长油田的生产寿命。
由于水中含有的溶解氧、硫酸盐等物质，以及地层中存在的含硫化氢或二氧化碳等物质，油田注水系统容易发生腐蚀问题。
1. 溶解氧腐蚀水中的溶解氧是腐蚀的主要推动力之一。
当水中的溶解氧浓度较高时，容易与金属表面发生氧化反应，形成氧化膜，并导致金属的腐蚀。
特别是在注水管道、泵浦和阀门等设备中，由于水的流动速度较快，氧分子与金属表面的接触面积增大，腐蚀风险也相应增加。
2. 硫化氢腐蚀含有硫化氢的水源，如含硫的地下水或天然水源中的硫化氢，容易引起金属腐蚀。
硫化氢在水中可以形成硫化物，通过与金属表面反应，降低金属的电化学稳定性，导致金属的腐蚀。
在油田注水系统中，由于水源的不同和地层中含砷氢的情况，硫化氢腐蚀风险较大。
3. 二氧化碳腐蚀地层中的二氧化碳相对溶解度较高，容易在注水过程中被携带到地面设备中，引起腐蚀问题。
二氧化碳与水中的氢离子反应，生成碳酸，进而与金属表面发生化学反应，导致金属腐蚀。
尤其是在高温、高压环境下，二氧化碳腐蚀问题更为突出。
二、对策为了有效避免和控制油田注水系统的腐蚀问题，需要采取以下对策：1. 材料选择选择耐蚀性能好的材料，如不锈钢、钛合金、镍合金等，在设计和制造注水设备时，尽量避免使用普通碳钢等容易受到腐蚀的材料，以延长设备的使用寿命。
2. 表面涂层对于金属材料，可以在表面进行防腐蚀涂层处理，如喷涂、镀层等，以形成一层保护膜，减少金属表面直接与水接触的机会，降低腐蚀风险。
3. 添加缓蚀剂在注水系统中添加合适的缓蚀剂，可以有效减少腐蚀的发生。
缓蚀剂可以形成一层保护膜，阻断金属与水接触，减缓腐蚀的速度。
4. 控制水质定期监测和改善注水水源的水质，合理控制含氧量、硫化氢含量、二氧化碳含量等指标，降低腐蚀的风险。
5. 优化运行合理设计注水系统的运行参数，如流速、压力等，避免过高的流速和压力对金属构件造成冲刷和损伤，降低腐蚀风险。
油田注水系统腐蚀原因及对策
油田注水系统腐蚀原因及对策油田注水系统腐蚀一直是油田开发过程中的一个重要问题，它会导致系统设备的损坏，甚至会对油气开发造成严重影响。
下面我们将讨论油田注水系统腐蚀的原因以及对策。
油田注水系统腐蚀的原因可以归结为以下几点：1. 氧化腐蚀：油田注水系统中的金属设备长期暴露在含氧的水中，与水中的氧发生反应，形成金属氧化物，导致设备腐蚀。
2. 电化学腐蚀：油田注水系统中存在着不同金属之间的电化学反应，例如不同金属之间的电池效应和差电位产生的电流，导致金属腐蚀。
3. 形成酸性环境：油田注入的水中可能存在一些溶解性气体和物质，如二氧化碳、硫化氢等。
这些溶解性气体和物质会在水中发生化学反应，生成酸性物质，导致金属设备腐蚀。
4. 微生物腐蚀：油田注水系统中存在一些微生物，如硫酸盐还原菌、铁微生物等。
这些微生物通过代谢产生酸性物质和有机酸，导致设备腐蚀。
1. 选择合适的金属材料：选择适用于油田注水环境的高耐蚀金属材料，如不锈钢、高合金材料等，以减少金属设备的腐蚀。
2. 使用防腐涂层：对金属设备进行防腐涂层处理，形成一层保护膜，减少与水接触的金属表面，防止腐蚀的发生。
3. 控制水质：对注入的水进行净化处理，去除含氧和杂质，降低溶解性气体和物质的浓度，减少金属设备的腐蚀。
4. 添加缓蚀剂：向注入水中添加缓蚀剂，形成一层保护膜，减缓金属设备的腐蚀速度。
5. 加强监测与维护：定期对注水系统设备进行检查和维护，及时发现和处理设备腐蚀问题，减少损失。
油田注水系统腐蚀是一个复杂的问题，需要综合考虑多个原因并采取相应的对策。
通过选择合适的金属材料、使用防腐涂层、控制水质、添加缓蚀剂以及加强监测与维护，可以有效降低油田注水系统的腐蚀问题，保障系统设备的正常运行。
油田注水系统腐蚀原因及对策
１ 注水 系统腐蚀特征
成腐 蚀 速度 加快 ；另 一方 面 ，如果 管道 内 的空气 流
作用 ，另外 ，作业质量低和油管丝扣处的泄漏也在 设 备 的一 种潜 在 的 巨大威胁 来 自于二 氧化 碳形 成 的 碳酸 ，其容易导致钢结构表面的氧化膜腐蚀 ，碳酸 不 同程度 上加 重 了腐 蚀 的程度 。 盐 浓 度直 接与 腐蚀 速率 相关 联 。二 氧化碳 的溶 解 度 ２ 腐蚀 的影响 因素 与温 度有密 切关 系 ，压 力 和水 中的成 分有 不可 分 割 （ １ ）ｐ Ｈ值 环境 。油 田 的注 水 管 道 ， 由于 其 特 的关 系 ，在 注 水系 统所 处环 境 中温度 、压 力 以及水 殊 作 用 ，一 直 是被 深埋 在油 田地 下 的 。这 种特 殊 的 的组 成 的共 同作用下 ，腐蚀 的 速度会 呈现 不 同程度 安装 位置 决定 了 它 的腐 蚀 速度 以及 几率 都远 远大 于 的增 加 。 普通金属被腐蚀的程度 。在这里 ，影响油田注水系 （ ３ ）综 合因素 的共 同腐蚀 。除了ｐ Ｈ值和溶解 统 腐 蚀 最 为 重要 的 因素 就是 整 个 环 境 的 ｐ Ｈ值 。油 氧 的因素 ，氯 离子 、硫 酸盐 还原 菌 、防膨 剂 、温 度 田环 境 在 ｐ Ｈ数 值 为 １ 时 呈 现 强 酸 性 ，但 是通 常 和空气流速等因素在发生单因素变化时也会对相应 来 讲 ，如果 管 道 内的空 气流 动不 是很 多 ，也 不会造 的 区块 形成 腐 蚀 影 响 ，但 影 响 的程 度 不完 全 一 致 。
第３ ２ 卷第 ９ 期 （ ２ ０ １ ３ ． ０ ９ ）（ 基建管理）
油田注水系统腐蚀原因及对策
解旭 东 山 东工 业职 业学院
摘要：油田注水 系统通常会与相对 高浓度的 Ｈ Ｃ Ｉ 、Ｎ ａ Ｈ Ｃ Ｏ。 等腐蚀物质混合 的水质相接触 ，
油田注水管道的腐蚀现状及防腐措施
油田注水管道的腐蚀现状及防腐措施1.前言注水采油技术是国内各大油田提高原油采收率的主要方法，随着油田开采时间的增长，注水水质的不断恶化，硫酸盐氧化还原菌的不断增多，油田井下管柱和输油管线的腐蚀及结垢问题，一直是困扰油气开采和输送的顽症，所造成的严重损失令人触目惊心。
据2003年 9月对我国第二大油田——胜利油田的调查发现， 11个采油厂 8000余口注水井、总长度 1583万m的统计，平均腐蚀速度达 1.5mm／a，平均穿孔率达2.4次／(km· a)。
在部分严重损失区块，管线换新周期不足 3a，最短的仅 (3 ～ 4)个月，所报废的注水管柱中有 90％以上是因腐蚀、结垢而造成，整个胜利油田由于腐蚀引起的管柱、管线材料费直接经济损失就达 3亿元，并由于更换管柱、管线影响作业和生产，导致间接经济损失达 10亿元左右。
而全国各大油田的管线和管柱到 2001年年底，总计高达10亿余米，这方面的损失更分别高达 100亿元和1000 亿元之多。
因此，研究注水系统的腐蚀规律及防腐蚀措施刻不容缓，具有重要的意义。
2.油田注水管道腐蚀的影响因素油田注水管道的腐蚀也符合金属腐蚀的一般规律，主要影响因素有：(1)pH值。
一般情况下，当 pH 值在 4 ～10时，腐蚀过程主要受氧扩散过程控制，腐蚀速率不受PH值影响。
在PH值不大于4 的酸性范围内，碳钢表面的氧化物覆盖膜将完全溶解，致使钢铁表面和酸性介质直接接触。
因此，提高注水PH值，可以解决酸蚀问题，但不一定能解决其它腐蚀类型。
从理论上讲，注水的最佳 pH值应为 7。
当 pH 值在 10～13 的碱性范围内时，随碳钢表面的 pH值升高， Fe2O3覆盖膜逐渐转化为具有钝化性能的 r —Fe2O3 保护膜，腐蚀速率会有所下降。
但是当 pH值过高时，腐蚀速率又会上升，其原因是碳钢表面的钝化膜溶解成可溶性的铁酸钠 (NaFeO2 )。
(2)溶解氧。
氧腐蚀是油田注水系统的主要腐蚀形式之一。
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收稿日期:20072112133资助项目:黑龙江省教育厅科技项目(11511019)作者简介:韩文静(1985-),女,河南商丘人,硕士研究生.第2卷 第2期材 料 研 究 与 应 用Vo1.2,No.22008年6月MA TERIAL S RESEARCH AND APPL ICA TIONJ un .2008文章编号:167329981(2008)022*******腐蚀性细菌对油田注水系统金属腐蚀和结垢的影响及防治措施3韩文静,孟庆武,刘丽双(大庆石油学院材料系,黑龙江大庆 163318)摘 要:对油田注水系统中存在的硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌和硫杆菌的特征及其产生腐蚀与结垢的作用机理和防治措施进行了介绍,并指出了腐蚀性细菌的研究方向1关键词:细菌;腐蚀;结垢;注水系统;油田中图分类号:T G 172 文献标识码:A在油田中,注水系统金属的腐蚀和结垢导致注水压力逐年提高,地层压力逐渐降低,注水井欠注严重,地层能量不足,严重影响了油田的正常生产.而腐蚀性细菌是造成油田注水系统金属腐蚀、结垢的重要因素之一.本文对这些腐蚀性细菌的作用机理及防治措施进行了综合论述.1 注水系统中腐蚀性细菌的影响和作用机理 注水作为保持地层压力和提高采油率的有效手段,被国内外广泛采用.然而注水会引起油层原有的平衡被破坏,导致各种油层伤害问题接踵而至.油层结垢就是注水过程中油层伤害的常见类型.注水一般是先将污水处理后,再将注入水与处理过的浅层清水混合,然后注入地层.清水和污水的性质差异较大,如果先分别处理再混合注入,就会形成严重的“结垢—腐蚀,腐蚀—结垢”互为因果的恶性循环,导致水处理设备、管网、井筒出现结垢和腐蚀以及地层堵塞日趋严重.1972年美国油井发生的77%以上腐蚀是由硫酸盐还原菌(SRB )引起的.1985年美国油井因微生物腐蚀所造成的经济损失达160～170亿美元.油井污水含有大量的有机物,但因矿化度高,介质与胞体内渗透压差大,不宜滋生细菌.而清水具备形成细菌的条件,但没有营养物质.当清水与污水混合后,细菌就会大量繁殖,产生结膜现象.这是因为:细菌最适宜的生长温度为30～35℃,含油污水温度一般为45℃,清水温度一般约17℃,二者相混后,混合水的温度恰好为细菌适宜生长的温度;含油污水中含有大量的有机物质,为细菌的繁殖提供了营养源.因此,清水与污水混合时要防止混合水的结垢腐蚀和细菌结膜这两大危害[1].111 铁细菌的特征及作用机理油田水中普遍存在铁细菌(IB ).由铁细菌生成的氢氧化铁可储存在细菌膜鞘的内部或外部.铁细菌是一种好气异养菌.氧化铁细菌或金属沉积微生物普遍被看作是由Microbiologically influenced Corrosion 造成的,常存在于碳钢和合金钢中.铁细菌能把水中的Fe 2+氧化成Fe 3+,而沉积于菌体鞘内或菌体周围,并从中获得能量,同化CO 2,形成的胶鞘使菌体成丝状体堵塞管道.有些铁细菌分泌大量的粘性物质而使注水井和过滤器堵塞.有些铁细菌利用荚膜和胶鞘附着在管道壁上,使油井套管受到腐蚀.同时,带胶鞘的IB 将硫酸盐还原菌(SRB )包围在其中,为SRB 生长创造了厌氧环境,从而产生了好氧菌与厌氧菌共同作用下的腐蚀,并且铁杆菌会生成半球形点状的腐蚀瘤.铁细菌可在很短的时间内产生大量的铁氧化物沉积.Fe(II)的生物性氧化率大大高于非生物性氧化率.铁细菌的腐蚀是通过缝隙腐蚀而发生作用.氧化铁细菌存在于高浓度氧区、金属表面分成的小阳极点(在致密的铁氢氧化物和生成物下面)及大范围阴极区.铁细菌具有产生铁氢氧化物沉积的能力,其大多数是将Fe2+氧化成Fe3+,各种类型的铁细菌促使Fe(O H)3沉淀[2].1.2 腐生菌的影响作用腐生菌也称为粘液形成菌,是一个好氧的混合菌体,常见的有气杆菌、黄杆菌、巨大芽孢菌、荧光假单孢菌和枯草芽孢杆菌等.因为很多油田存在腐生菌生长所需的营养物质,所以油田普遍存在腐生菌.腐生菌是“异养”型的细菌,在一定条件下,它们可从有机物中获得能量,产生粘性物质,并与某些代谢产物累积形成沉淀[3].腐生菌属于中温型细菌,生长温度为10～45℃,最适宜的生长温度为25～30℃.它产生的粘液与铁细菌、藻类和原生物等一起附着在管线和设备上,形成生物垢,造成注水井和过滤器堵塞.同时,它还产生氧浓差电池而引起腐蚀,以及促使硫酸还原菌生长和繁殖.1.3 硫酸盐还原菌的特征及作用机理硫酸还原菌(SRB)为革兰氏阴性菌,有弧形、短杆状、S形弯曲、微弯曲杆状和螺旋形等形态.在不同的样品中,各形态的SRB所占比例不同.在清水样和原油样中弧形细菌所占比例大,此外还有S形弯曲和螺旋形细菌;在原油与水的混合样中杆状菌所占比例大.SRB是微生物腐蚀中比较重要的细菌,它可引起厌氧腐蚀.SRB在生长代谢过程中局部形成厌氧环境,诱发对碳钢产生腐蚀.SRB会在钢和不锈钢的表面上生成FeS黑色沉积物.SRB对不锈钢的腐蚀是形成开口的点蚀坑或圆孔,许多坑内可看到同心环.SRB对镍、高镍合金和钢镍合金的腐蚀是形成同心环或阶梯形的圆锥形坑.SRB的腐蚀通常有如下3种特征:(1)腐蚀坑充满黑色腐蚀产物,用盐酸处理时,释放出硫化氢;(2)腐蚀产物下面的金属表面往往是发亮的;(3)腐蚀坑表面的外形是圆形,其横断面是圆锥形,在坑内呈同心环状. SRB对金属腐蚀的作用机理有阴极去极化机理、浓差电池机理、局部电池机理、代谢产物机理、酸腐蚀机理和阳极区固定机理等.刘宏芳等人[4]利用从江汉油田和吉林油田污水中分离纯化的SRB,在低碳钢上培养出生物膜,并认为膜下SRB代谢产生的有机酸富集及局部环境的差异促成了点蚀的形成.油田水中SRB的危害主要是对设备造成腐蚀,导致管线穿孔甚至使设备报废.SRB可以进入铁细菌等形成的鞘体的厌氧环境内部,释放H2S;也可以在水中产生FeS等物质堵塞和破坏管道,从而对注水管道产生综合性破坏.因此,抑制SRB的繁殖是注水井防腐蚀的一个重要环节[5].SRB的存在会同时造成腐蚀、结垢和阻塞三大危害,它们之间相互关联、相互作用.SRB对PAM的降解作用可能还会导致三次采油工作的失败.SRB导致腐蚀的主要原因是在金属的电化学腐蚀过程中SRB的新陈代谢起到了阴极去极化的作用.结垢是由成垢离子直接在器壁或地层中形成的,或由某些细菌如铁细菌、腐生菌等的分泌物粘附在器壁上形成生物膜垢.而各种垢下的厌氧条件为SRB的代谢创造了生存条件,各种微生物膜的剥落导致堵塞.1.4 硫杆菌腐蚀的特征及作用机理硫杆菌可分为氧化硫硫杆菌、脱氮硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌,其中脱氮硫杆菌存在于油田污泥、油水中[6].脱氮硫杆菌是严格自养兼厌氧菌,菌细胞为球杆状,革兰氏染色阴性.它们能将许多硫酸盐和硫化物氧化成SO42-,或将硫化氢氧化成高价态硫化物.硫杆菌在厌氧条件下引起腐蚀需要硝酸盐和溶解气态氮,NO3-作为电子受体被还原成N2,其反应式为:5HS-+8NO3-+3H+5SO42-+4N2+4H2O 硫杆菌可将硫或硫化物氧化成硫酸而导致腐蚀.从污水中析出的无机硫化物沉积在管道的内底面上,硫杆菌将这些硫化物氧化成硫酸(p H<1),使金属管受到腐蚀,最终导致管道毁坏.在油井环境中硫杆菌的数量一般较少,它们很可能是注水时被带入的.2 防治措施2.1 改变注入水的水性调整离子就是改变水中离子的组成,去除不稳定的离子,达到热力学和动力学的稳定分布,以控制腐蚀、抑制结垢、杀死细菌、破乳除油及提高水的注941第2卷 第2期 韩文静,等:腐蚀性细菌对油田注水系统金属腐蚀和结垢的影响及防治措施入性能,提高注水效果.可以采用复合碱和生物综合处理技术来改变水的性质,如选用复合碱代替石灰粉调整污水的酸碱度,使p H>7,以破坏污水中的化学平衡.利用絮凝剂的网扑作用,使污水中的悬浮颗粒快速沉降,从而去除悬浮物.p H升高,一方面形成了不利于SRB等细菌生存的水体环境,使腐蚀和结垢受到抑制;另一方面,使氢的去极化减弱,甚至在金属表面形成保护膜,从而使腐蚀速度减缓.如果配合使用其它化学和生物药剂,可使水质的各项指标达标.铁细菌很容易在酸性环境中生长,所以提高介质p H值可抑制铁细菌生长.嘉氏铁柄杆菌是严格自养菌,培养物中含0.01%有机物可使其生长大大延缓.对碳钢和铸铁来说,阴极保护电位应控制在-0.95V以下(相对电极),这样可造成阴极表面附近的碱性环境,从而抑制细菌的活动.2.2 用杀生剂防治结垢腐蚀当达到微生物生存与繁殖的理想温度,并且水中固有的杂质及人为添加的防垢、防蚀药剂成为微生物所需的营养时,微生物就会大量繁殖.常用的杀菌灭藻剂是氯气及其制品,单独使用一种杀菌灭藻剂会使微生物逐渐建立抗药性,甚至刺激某类生物的繁殖.因此,改变杀菌灭藻剂的种类、剂量或适当改变工艺条件可以提高防垢效果[7].关于防治SRB的研究有很多,如用紫外线和超声波、加缓蚀剂和杀菌剂、加防护层和阴极保护、采用耐SRB腐蚀材料等方法杀灭SRB已被国内外的油田广泛使用,还有人提出了用二氧化氯杀灭SRB[8]、生物竞争排斥技术(BCX)和凝絮剂除菌[10]等.目前,采用加入化学杀菌剂或使用紫外线杀菌等方法控制油田回注水中SRB的数量[11],以及采用加入硫化物抑制剂方法减少硫化物的危害,均取得了较好效果.3 结 语腐蚀性细菌引起油田注水系统金属材料腐蚀与结垢的问题,有待深入研究,如碳钢腐蚀中铁细菌的作用机理;SRB的生长规律及与其他菌种的相互影响;细菌腐蚀机理与腐蚀形貌之间的关系等.缓蚀剂和杀菌剂对微生物腐蚀的发生和发展具有抑制和防止作用,研制新型、高效、对环境友好且性价比高的杀菌剂是未来研究控制细菌腐蚀的方向.参考文献:[1]李化民.油田含油污水处理[M].北京:石油工业出版社,1992:2482250.[2]尹宝俊,赵文轸,史交齐.金属微生物腐蚀的研究[J].四川化工,2004,7(1):30232.[3]张学元,王凤平,杜元龙,等.油气工业中细菌的腐蚀和预防[J].石油与天然气化工,1998,28(1):53256. 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