Efficiency improvement of Bactericides and Biostats Application when Using Seawater in a Reservoir Pressure Maintenance System

Full Text

Введение

Среди специалистов нефтегазовой промышленности распространено мнение, что главной угрозой коррозии оборудования является не её ускорение при воздействии на него сероводородных соединений, а насыщение металла водородом, что приводит к ухудшению его прочности и возникновению коррозионной трещинной деградации. Исследования показали, что этот процесс протекает особенно быстро в присутствии влаги и происходит в результате выделения водорода, так называемой водородной деполяризации, при электрохимической коррозии. Для этого требуется наличие подходящих потенциалов железа и водорода. Кроме сероводорода, другие серосодержащие соединения, такие как SO₂, Na₂S и коллоидная сера, также способствуют насыщению металла водородом [1].

 

Рисунок 1. Насыщение металла водородом

Figure 1. Hydrogen saturation of the metal

 

В настоящее время выделены пять основных групп коррозионно-опасных бактерий, развивающихся на объектах нефтепромыслов (табл. 1).

 

Таблица 1. Виды углеводородных бактерий

Table 1. Types of hydrocarbon bacteria

Виды бактерий Type of bacteria	Описание / Description
Железобактерии Iron bacteria	Аэробные автотрофные организмы, не требующие для своего развития органических веществ, поглощающие железо в ионном состоянии и выделяющие его в виде нерастворимых соединений. Возникающая электрохимическая гетерогенность поверхности усиливает коррозию. Aerobic autotrophic organisms that do not require organic matter for their development, absorb iron in the ionic state and excrete it in the form of insoluble compounds. The resulting electrochemical heterogeneity of the surface enhances corrosion. Род: Galionella, Leptothrix, Crenotrix Genus: Galionella, Leptothrix, Crenotrix
Денитрифицирующие бактерии Denitrifying bacteria	Аэробные гетеротрофные бактерии, восстанавливающие нитраты до свободного азота, источником энергии для них являются органические соединения нефти. Aerobic heterotrophic bacteria that reduce nitrate to free nitrogen, their energy source is organic compounds from petroleum. Род: Pseudomonas denitrificans, Pseudomonas flourescens, Bacillus Genus: Pseudomonas denitrificans, Pseudomonas flourescens, Bacillus
Углеводород окисляющие бактерии Hydrocarbon oxidizing bacteria	Аэробные гетеротрофные бактерии, окисляющие углеводороды нефти и сопутствующего газа с образованием промежуточных продуктов неполного окисления типа спиртов, альдегидов, диоксида углерода и кислот Heterotrophic Aerobic Bacteria that oxidize petroleum hydrocarbons and associated gas to form incomplete oxidation intermediates such as alcohols, aldehydes, carbon dioxide and acids. Род: Pseudomonas Genus: Pseudomonas
Тионовые (сероокисляющие) бактерии Thionic (sulfur-oxidizing) bacteria	Аэробные или анаэробные (в зависимости от рода) автотрофные микроорганизмы, осуществляющие окисление сероводорода, сульфида кальция, серы, тиосульфатов, тетратионатов, гидросульфидов и некоторых других соединений серы до состояния сульфатов и серной кислоты Aerobic or anaerobic (depending on the genus) autotrophic microorganisms that oxidize hydrogen sulfide, calcium sulfide, sulfur, thiosulfates, tetrathionates, hydrosulfides and some other sulfur compounds to the state of sulfates and sulfuric acid Род: Thiobacillus thioparus, T. thiooxidans, T. Ferrooxidans Genus: Thiobacillus thioparus, T. thiooxidans, T. Ferrooxidans
Сульфатвосстанавливающие бактерии Sulfate-reducing bacteria	Анаэробные автотрофные бактерии, восстанавливающие многие соединения серы, в т.ч. сульфаты, до сульфидов. У некоторых сульфатвосстанавливающих бактерий обнаружена способность окислять молекулярный водород. Anaerobic autotrophic bacteria that reduce many sulfur compounds, including sulfates, to sulfides. Some sulfate-reducing bacteria have been found to have the ability to oxidize molecular hydrogen. Род: Desulfomonas, Desulforomonas, Desulfovibrio Desulfotomaculum Genus: Desulfomonas, Desulforomonas, Desulfovibrio Desulfotomaculum

 

Результаты многих исследований свидетельствуют о том, что представители рода Thiobacillus (тионовые бактерии) являются основными участниками в окислении большого количества соединений серы до сульфатов. Эти тионовые (сероокисляющие) бактерии [1] выполняют важную роль в природном превращении серы. Благодаря упомянутой окислительной активности, сероокисляющие бактерии в состоянии конкурировать с процессами окисления различных серосодержащих соединений.

В то же время сульфатвосстанавливающие бактерии (далее – СВБ) являются исключительно анаэробами и могут размножаться при определенной температуре 25–44°С и рН 5,5–9,0 (оптимально 7,2). Они остаются жизнеспособными при температурах до 800°С и концентрации сероводорода до 2000 мг/л. Несмотря на то, что СВБ – анаэробы, относящиеся к облигатным и не переносящие кислорода, они не погибают от него. Этим объясняется их широкое распространение в природе.

В результате жизнедеятельности тиобактерий образуется серная кислота, приводящая к коррозии металла нефтепромыслового оборудования. Однако этим негативное влияние данных бактерий на металлы не ограничивается. Бактерии T. Ferrooxidans окисляют так называемый железный купорос (FeSO₄*7H₂O) до сульфата трехвалентного железа (Fe₂(SO₄)₃*9H₂O), являющегося агрессивным окислителем металла нефтепромыслового оборудования. При контакте с железом или сталью сульфат железа (III) восстанавливается до железного купороса, который, в свою очередь, вновь окисляется тиобактериями до сульфата железа (III). При благоприятных для жизнедеятельности бактерий условиях этот цикл может повторяться многократно, приводя к постоянному разрушению металла нефтепромыслового оборудования.

По микробиологическим проблемам нефтяные месторождения можно разделить на три группы [4]:

1. Месторождения на начальной стадии разработки, в продукции которых отсутствует сероводород, а мероприятия по интенсификации добычи только начинают применяться.

При разработке месторождений, отнесённых к первой группе, целью борьбы с микробиологическими проблемами является недопущение заражения продуктивных горизонтов. Достигается данная цель решением нескольких задач: правильным выбором источника воды (при этом основным критерием является отсутствие СВБ), обязательной обработкой закачиваемой воды для предупреждения заражения, поскольку в процессе заводнения происходит интенсивный водообмен. Причем дозировка бактерицида выбирается постоянная и минимальная, а сам бактерицид подлежит замене каждые 4–6 мес., чтобы исключить адаптацию к нему бактерий.

2. Месторождения, находящиеся на заключительной стадии разработки и использующие систему поддержания пластового давления (далее – ППД), могут приводить к появлению сероводорода в результате закачки воды.

На таких месторождениях необходимо бороться с бактериальным восстановлением сульфатов в двух направлениях: защита оборудования от коррозии и подавление жизнедеятельности бактерий в условиях пласта. Подача ударных доз бактерицидов в закачиваемую в пласт воду, непосредственно в нагнетательные скважины, позволяет подавить СВБ в пласте. Нефтепромысловое же оборудование следует защищать составами комплексного действия (бактерицид и ингибитор) и вводить их на различных участках системы сбора и подготовки.

3. Месторождения, на которых продукция содержит сероводород с начала разработки, требуют особого внимания. Необходимо проводить мероприятия по защите оборудования от коррозии и обеспечивать безопасность работников. Для этого можно применять обработку продукции биологическими препаратами, а также применять системы контроля и автоматического регулирования параметров эксплуатации.

Для данной группы месторождений рекомендуются антикоррозионные мероприятия с использованием ингибиторов коррозии и бактерицидов.

Основные элементы промыслового обустройства, страдающие от СВБ

В соответствии с работами [5, 6] элементы нефтепромыслового обустройства по степени критичности воздействия коррозии классифицируются следующим образом:

1. Элементы конструкции скважин (в первую очередь буровое оборудование и эксплуатационные колонны). В эту же группу можно отнести поверхностное оборудование: металлические части буровых установок, цементировочное и противовыбросовое оборудование, запорно-регулирующая арматура, устьевая арматура, автоматизированные системы управления и т.п., глубинно насосное оборудование.
2. Система ППД, как контактирующая преимущественно с водой, наиболее уязвима к СВБ. В полной мере подвержены воздействию коррозии: все водоводы высокого и низкого давления, в т.ч. водозабора, все элементы водоочистных сооружений, промысловые насосные станции (кустовые и блочные кустовые), разводящие трубопроводы от блоков гребенок и водораспределительных пунктов до нагнетательных скважин.
3. Системы промыслового сбора и транспорта скважинной продукции, включающие всё оборудование (ёмкости и сепараторы, запорно-регулирующую арматуру, измерительные установки и т.п.) и трубопроводы для транспорта скважинной продукции.
4. Оборудование системы промысловой подготовки нефти. Это агрегаты и аппараты (насосы, компрессоры, абсорберы и т.п.), ёмкостное оборудование разных этапов подготовки (газожидкостные сепараторы, трехфазные разделители, отстойники горизонтальные, электродегидраторы и т.п.), теплообменное оборудование (печи трубчатые блочные, путевые подогреватели, аппараты типа «Хиттер-Триттер» и т.д.), оборудование по подготовке газа.
5. Оборудование для хранения товарной и промысловой нефти, светлых и темных нефтепродуктов, например, резервуары вертикальные стальные, резервуары горизонтальные. Причем ёмкости, контактирующие с водой (в любом её состоянии), сильнее подвержены коррозии.

Как показывает практика по микробиологической зараженности наземного оборудования, а также воды и нефти в промысловых условиях [2, 3], наиболее сильно заражены СВБ сточные и подтоварные воды для нужд систем ППД, поступающие из резервуаров очистных сооружений цеха по подготовке и перекачки нефти.

Существуют два варианта классификации методов противодействия бактериальной коррозии [7, 8].

1-й вариант классификации:

1) использование специальных составов ингибиторов-бактерицидов;

2) продувка кислородом среды, заражённой бактериями;

3) использование устойчивых к воздействию СВБ защитных покрытий;

4) регулирование параметров пластовой воды – pH фактора;

5) катодная защита устойчивых к воздействию СВБ поверхностей;

6) удаление из среды веществ, питательных для СВБ.

2-й вариант классификации:

1) воздействие на поверхность металла:

1. физическое удаление загрязнений,
2. придание поверхности гидрофобных свойств,
3. полное удаление воды из среды или облучение,
4. использование коррозионностойких сплавов и покрытий,
5. изменение адгезионных свойств,
6. применение смазочных материалов и ингибиторов коррозии,
7. применение специальных покрытий поверхности оборудования с добавлением биоцидов;

2) воздействие на среду обитания бактерий, термобарические условия:

1. поддержание температуры близкой к стандартной и влажности менее 80%,
2. недопущение проникновения бактерий путем герметизации и/или очистки, осушки,
3. применение катодной защиты с целью угнетения процессов жизнедеятельности бактерий,
4. подавление жизнедеятельности биоцидами

3) воздействие непосредственно на бактерии:

1. применение радиации,
2. применение антибиоза,
3. применение паразитических микроорганизмов,
4. применение бактерицидов.

Химические методы уничтожения микроорганизмов включают обработку среды веществами, которые вызывают гибель микробов. В нефтепромысловых областях используются бактерициды и биостаты. Бактерициды уничтожают микроорганизмы, а биостаты тормозят их рост, не убивая их.

Биостаты ограничивают развитие микроорганизмов, тогда как бактерициды их уничтожают. Использование биостатов вместе с бактерицидами даёт более эффективный результат, по сравнению с применением одного из них. Некоторые органические бактерициды могут также действовать как биостаты, однако не все биостаты могут уничтожать бактерии.

Для борьбы с бактериальным восстановлением сульфатов широко используется метод закачки высокоминерализованных вод хлоркальциевого типа в пласт. Периодическая закачка высокоминерализованных сточных вод необходима не реже, чем раз в 9–11 мес., в течение не менее 3 дней.

Действие окисляющих бактерицидов активно против всех видов СВБ, в то время как некоторые из них могут оставаться устойчивыми к органическим бактерицидам, которые не обладают окислительными свойствами. В основном это касается хлорорганических соединений, которые, несмотря на свою высокую эффективность, могут привести к некоторым осложнениям при использовании.

Неокисляющие органические бактерициды работают путём влияния на проницаемость клеточных стенок и нарушения их биологических процессов.

В нефтепромысловой практике из неокислительных органических бактерицидов чаще всего применяют пентандиаль и гидроксиметил фосфония с небольшим количеством формальдегида и акролеина. Результаты исследований показывают, что эффект от использования бактерицидов значительно выше, чем любое возможное отрицательное коррозионное воздействие.

Биостаты являются эффективными веществами, препятствующими росту микроорганизмов, но не уничтожающими их. Влияние биостатического агента приводит к торможению репродуктивной способности микроорганизмов. Когда препарат перестаёт действовать, микроорганизмы возобновляют свою жизнедеятельность и размножение.

В нефтегазовой промышленности биостатические вещества широко используются для поддержания низких уровней СВБ и ингибирования метаболической активности, предотвращая образование сероводорода. Для достижения желаемого эффекта концентрация биостатиков в водных растворах гораздо ниже, чем для органических бактерицидов.

В отличие от органических бактерицидов, которые часто применяются в виде ударных доз, реагенты-биостатики дозируются периодически или непрерывно. Они почти нечувствительны к качеству обеззараживаемой воды.

Эффективный уровень концентрации биостатиков, необходимый для уничтожения бактерий, достигается при дозировании в воде. Это даёт возможность обеззараживать и все элементы водного транспорта, включая резервуары, водопроводы и призабойную зону пласта нагнетательных скважин, которые являются источниками распространения микрофлоры. Прерывистые обработки необходимы только для восстановления биопленки с адгезированными бактериями, и частота обработок зависит от активности бактерий и их среды обитания. Обычно обработки проводятся 1–3 раза в квартал.

Существует три подхода при проведении бактерицидных обработок [9, 10]:

1. Для подавления бактерий в оборудовании промыслового обустройства и пласте при забоях нагнетательных скважин проводить периодическую ударную обработку бактерицидами ёмкостей сбора и подготовки подтоварной воды. В первый год внедрения технологии обработка проводится не менее 6 раз, во второй год – 4 обработки, и две обработки осуществляются на третий год.
2. Для подавления жизнедеятельности в прискважинной зоне пласта нагнетательных скважин бактерицид периодически добавляется на вход насосов кустовой насосной станции в течение 2 сут. В первый год применения технологии ударные обработки выполняются не менее 6 раз, на следующий год количество обработок снижается до 4, в третий год проводятся 2 обработки.
3. Постоянная обработка закачиваемой воды бактерицидом с периодическим увеличением дозировки до ударной. Увеличение дозировки бактерицидов до ударных производится для обработки ёмкостей системы подготовки подтоварной воды, системы водоводов и прискважинной зоны пласта в нагнетательных скважинах. Периодичность в первый год составляет не менее 4 раз по 2 сут и 4 раза в течение следующих двух лет с равной периодичностью.

По результатам внедрения технологий защиты от коррозии и биокоррозии можно констатировать следующее:

1. При использовании биоцидов в сточной воде наблюдается значительное снижение количества СВБ, обусловленное уменьшением планктонных форм бактерий, но этот эффект сохраняется лишь несколько суток, поскольку отложения твёрдых примесей и биоплёнка на внутренней поверхности ёмкостей и водоводов вновь способствуют росту адгезированных форм СВБ. После обработки, через 1–2 недели количество СВБ в сточной воде может быть ниже фоновых значений на 2–3 порядка. Тем не менее отмечено, что спустя месяц количество планктонных СВБ в пробах воды фактически восстанавливается до исходного уровня.
2. На рис. 2 показаны средние значения количества СВБ различных форм в процессе обработки биоцидами. Из рисунка видно, что количество осевших на поверхности СВБ снижается на один – два порядка. Эффект от обработки длится 1,5–2 мес., после чего количество СВБ восстанавливается.
3. Анализ адгезированных на поверхности форм СВБ, ответственных за локальную коррозию систем сбора скважинной продукции и водоводов на нефтепромыслах России [11], является важнейшим критерием оценки эффективности технологий обработок биоцидами.

Рисунок 2. Средние значения количества СВБ различных форм в процессе обработки биоцидами

Figure 2. Average values of the number of SRB (sulfate-reducing bacteria) of different forms in the process of biocide treatment

 

Угнетение микроорганизмов возможно различными физическими методами, к которым можно отнести ультрафиолетовые (далее – УФ) и рентгеновские лучи, ультразвуковое излучение, γ-, β- и α-излучения, высокочастотные токи. Указанные методы не загрязняют биосферу.

Фотохимические реакции в структуре ДНК и РНК молекул, вызванные воздействием УФ-лучей и оказывающие бактерицидное действие, необратимо повреждают их. Также к фатальному для микроорганизмов результату приводят необратимые нарушения в их клеточных стенках и структуре мембран [12].

Вакуумный УФ в области длин волн 100…200 нм [13] может разрушать органику (остаточную нефть) и вызывать образование озона из молекул кислорода, растворённого в воде. Он также воздействует на молекулы органических соединений, что позволяет проводить глубокую фотохимическую очистку воды от нефтепродуктов, пестицидов, токсических и мутагенных циклических органических соединений.

 

Таблица 2. Степень обеззараживания

Table 2. Level of disinfection

Микроорганизм Microorganism	Степень обеззараживания при дозе УФ-облучения, мДж/см² Level of disinfection at UV dose, mJ/cm²
	16	40	80
Бактерии / Bacteria
Aeromonas hydrophila	>6	>6	>6
Campylobacter jejuni	>6	>6	>6
Clostridium tetani	1,8	4,4	>6
Escherichia coli	6	>6	>6
Enterococcus	1,6	4	8
Fecal Coliform	>6	>6	>6
Fecal Streptococcus	1,6	4	8
Pseudomonas aeruginosa	>6	>6	>6
Salmonella paratyphi	5	>6	>6
Salmonella typhi	>6	>6	>6
Shigella dysenteriae	>6	>6	>6
Shigella flexneri	>6	>6	>6
Vibrio holerae	>6	>6	>6
Вирусы Viruses
Hepatitis A	2,9	>4	>4
Coliphage	4,4	>4	>4
Coliphage MS-2	0,7	1,7	3,5
Coxsackie	2,7	>4	>4
Poliovirus	2,1	>4	>4
Rotavirus	1,8	>4	>4
Простейшие / Protozoa
Giardia lainblia	0,19	0,49	1,5
Cryptosporidium parvum		4 (0,1*)

*различные методы анализа / various methods of analysis

 

УФ-излучение в области длин волн 205…315 нм используется для обеззараживания воды от микроорганизмов (максимальный эффект достигается при 260 нм). Необратимые повреждения ДНК и РНК микроорганизмов происходят под воздействием УФ-излучения в результате фотохимических реакций в их структуре. Кроме того, нарушения структуры мембран и клеточных стенок микроорганизмов также вызывают их гибель.

Преимущества применения УФ-излучения:

• эффективность и универсальность воздействия на различные микроорганизмы в воде;
• безопасность для жизни и здоровья человека и экологичность;
• относительно низкая цена;
• невысокие эксплуатационные расходы;
• низкие капитальные затраты;
• простота обслуживания установок.

Температура и pH воды не имеют влияния на фотохимические процессы, а их зависимость от химического состава незначительна. Чтобы повысить эффективность, можно сочетать их с другими методами обеззараживания и физическими воздействиями. Например, одновременное использование кавитации или ультразвука и ультрафиолета, а также небольших доз озона после обработки снижает необходимую дозу облучения и гарантирует полную очистку воды даже при наличии взвесей. Введение небольших доз активного хлора создаёт эффект последействия, который предотвращает повторное загрязнение воды. Этот же эффект достигается при использовании серебра, меди или йода для обеззараживания воды.

 

Рисунок 3. Воздействие УФ-излучения на ДНК бактерии

Figure 3. UV radiation effect on bacterium DNA

 

На рис. 4 показана установка бактерицидная ультрафиолетовая с ультразвуком ЛАЗУРЬ М-500КА [14].

 

Рисунок 4. Установка бактерицидная ультрафиолетовая с ультразвуком ЛАЗУРЬ М-500КА [14]

Figure 4. Installation of bactericidal ultraviolet ultrasound LASUR M-500KA [14]

Общая масса УФ-установки: 390 кг.

Потребляемая мощность: не более 12500 Вт.

Производительность: 250–1000 м³/ч.

Ресурс ламп: 16000 ч (почти 2 года)

Total mass of the UV system: 390 kg.

Power consumption: not more than 12500 W.

Capacity: 250-1000 m³/h.

Lamp resource: 16000 h (almost 2 years)

 

Бактерицидная лампа УФ-спектра разрушает органику (остаточную нефть), убивает СВБ, защищена кварцевой трубкой.

Дополнительное ультразвуковое излучение:

- создает кавитацию в воде, которая разрушает оболочки вредных бактерий и вирусов;

- ведёт к образованию активных радикалов, что улучшает эффективность обработки воды ультрафиолетом и приводит к интенсивному окислению органических примесей;

- препятствует биообрастанию и соляризации как защитной кварцевой трубки, так и внутренней поверхности корпуса реактора.

Перед подачей воды в установку требуется её дополнительная подготовка. Обработка ультрафиолетом убивает бактерии, но не имеет отложенного действия: если далее вода попадает в зараженные ёмкости, требуется применение бактерицида. Со временем концентрация применяемого бактерицида может быть понижена до нуля.

Авторами изучены материалы по влиянию закачки морской воды на ряде месторождений, в том числе Узень (Казахстан), Белый Тигр (Вьетнам). Разработка месторождения Узень осуществляется с ППД путём закачки воды в пласт через блочные кустовые насосные станции. В качестве рабочего агента при закачке используется подтоварная и морская вода.

Закачка морской воды началась в 1967 г. и быстро привела к заражению пластовых вод СВБ и продуктами их жизнедеятельности (сероводород, сульфид железа), которое приводит к осложнениям при эксплуатации инфраструктуры месторождения, процессам коррозии нефтепромыслового оборудования, образованию стойких трудноразрушаемых эмульсий и многим другим проблемам. Особенно интенсивно СВБ развиваются в прискважинной зоне пласта вокруг нагнетательных скважин, где складываются наиболее благоприятные условия для формирования жизнедеятельности СВБ. Таким образом, чем более эффективно работает система ППД, тем более интенсивно происходит заражение.

На месторождении Белый Тигр на шельфе Вьетнама закачка морской воды начата в 1987 г. Следует отметить, что при разработке месторождения был учтен опыт закачки морской воды на месторождении Узень.

Поэтому началу закачки предшествовала тщательная подготовка, в т.ч. были проведены лабораторные анализы морской воды в районе месторождения. В результате проведенных исследований было установлено, что морская вода в зоне отбора практически не содержит взвешенных частиц и нефтепродуктов и может быть использована без дополнительной очистки. Первоначальный опыт использования морской воды для закачки в пласт на месторождении Белый Тигр показал, что наибольшей технологичностью и эффективностью обладают установки электроцентробежных насосов (далее – УЭЦН) в обычном, некоррозионностойком исполнении. В то же время необходимость борьбы с СВБ была очевидна, и для неё было принято решение применять ингибиторы и бактерициды.

Тем не менее после начала закачки заражение происходило достаточно интенсивно. Кроме того, выяснилось, что применённые виды УЭЦН в обычном исполнении не обеспечивали расчётной продолжительности работы (наработки на отказ) и параметров закачки. Таким образом, несмотря на все подготовительные меры, обеспечить необходимые показатели работы оборудования не удалось [14].

Средством борьбы с заражением СВБ традиционно считалась закачка в пласт различных бактерицидов, действующих на различные классы бактерий. Как показывают приведённые выше примеры, использование бактерицидов, воздействующих на определённые виды бактерий, не вполне эффективно. По мнению авторов, эффективным будет применение жёсткого УФ-облучения воды, действующего на все виды бактерий. Метод недорогой как по капитальным вложениям, так и по операционным затратам (электричество, замена ламп раз в год, периодическая промывка и замена фильтров, обслуживание системы подготовки воды).

Предлагается реализация в несколько основных этапов:

1. Первый этап. Подготовка воды из водозабора и её дезинфекция с помощью УФ-облучения. Бактерицид вводится перед закачкой в пласт (для дезинфекции уже заражённого пласта). Подтоварная вода также подготавливается и дезинфицируется ультрафиолетом, чтобы снизить затраты на бактерициды, но в систему сбора вводится бактерицид (для дезинфекции заражённых участков). Вводится регулярный мониторинг СВБ в системе сбора.
2. Второй этап. По мере очистки водоочистного оборудования от СВБ будет снижаться требуемое количество вводимого комплекса «бактерицид + биостат» (в перспективе до нуля). Оборудование для УФ-обработки добываемой из скважин воды остаётся.
3. Третий этап. Когда фиксируется снижение заражения добываемой из скважин воды, начинается снижение объёмов закачиваемого в пласт бактерицида и биостата (в перспективе до нуля).
4. Четвертый этап. Остаются УФ-станции на водозаборе, т.к. СВБ изначально содержатся в морской воде. Оборудование для УФ-обработки подтоварной воды отключается. Бактерицид более не требуется, но остается регулярный мониторинг СВБ в системе сбора.

На рис. 5 показано сравнение затрат на подготовку воды для системы ППД. Оценочные затраты на подготовку воды для ППД показаны на рис. 6.

 

Рисунок 5. Сравнение затрат на подготовку воды для системы ППД

Figure 5. Comparison of water treatment costs for the RPM (reservoir pressure maintenance) system

РВС / VST – резервуар вертикальный стальной / vertical steel tank

Цифрами показаны сроки реализации.

Figures denote the timeframe for implementation

 

Рисунок 6. Оценочные затраты на подготовку воды для ППД, долл. США/1000 м³

Figure 6. Estimated costs of water treatment for RPM, US dollar/1000 м³

УФО / UVI – ультрафиолетовое облучение / ultraviolet irradiation.;

УДО / DEU – установка деэмульсационного отстоя / de-emulsification unit

 

Выводы

Механизм воздействия сероводорода на сталь применяемого нефтепромыслового оборудования заключается в насыщении металла водородом, что приводит к ухудшению его прочности и возникновению коррозионной трещинной деградации.

Основными представителями СВБ являются представители рода Thiobacillus (тионовые бактерии). Они окисляют большое количество соединений серы до сульфатов.

Наиболее сильно заражены СВБ сточные и подтоварные воды для нужд систем ППД, поступающие из резервуаров очистных сооружений цеха по подготовке и перекачки нефти.

Наиболее эффективным и экономически оправданным способом борьбы с СВБ является комплексное воздействие бактерицидами и жестким УФ-излучением. Со временем долю бактерицида можно будет сокращать.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверж- дают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующий образом: Кильянов М.Ю. – концепция работы, сбор, анализ, интерпретация данных, написание и редактирование рукописи, Игревский Л.В. – интерпретация данных, Хафизов С.Ф. – концепция работы, интерпретация данных, контроль за выполнением работы, Вербицкий В.С. – концепция работы, сбор и интерпритация данных, Ламбин Д.Н. – написание и редактирование рукописи.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. The greatest contribution is distributed as follows: Mikhail Yu. Kilyanov – conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and editing of the manuscript; Leonid V. Igrevsky – interpretation of data for the work; Sergey F. Khafizov – conception of the work, interpretation of data for the work, supervising of the work; Vladimir S. Verbitsky – conception of the work, interpretation of data for the work; Dmitry N. Lambin – drafting and editing of the manuscript .

About the authors

Mikhail Yu. Kilyanov

Gubkin University

Email: m.kilyanov@mail.ru
Russian Federation, Moscow

Leonid V. Igrevsky

Gubkin University

Email: igrevsky.l@gubkin.ru
Russian Federation, Moscow

Sergey F. Khafizov

Gubkin University

Author for correspondence.
Email: khafizov@gubkin.ru
Russian Federation, Moscow

Vladimir S. Verbitsky

Gubkin University

Email: verbitsky_vs@gubkin.ru
Russian Federation, Moscow

Dmitry N. Lambin

Gubkin University

Email: lambind@gmail.com
Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files