Способ борьбы с сульфатвосстанавливающими бактериями при заводнении нефтяного пласта

 

и Институт микробиологии AH СССР (54) СПОСОБ БОРЬБЫ С СУЛЪФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИМИ БАКТЕРИЯМИ

ПРИ ЗАВОДНЕНИИ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА

Изобретение относится к добыче нефти и предназначено для предотвращения проникновения сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ) и сероводорбда в пласты нефтяных месторождений.

Известны способы предотвращения образования СВБ в заводняемых нефтяных пластах путем использования химических реагентов, например хлористого натрия (1 3.

Недостатки..известного способа не достигается полное подавление жизнедеятельности СВБ; химреагеиты требуют постоянной подачи их в пласты и они не уменьшают количества сероводорода в закачиваемой воде.

Известен способ борьбы с СВБ прн заводнении нефтяного пласта путем обработки закачиваемой в пласт воды, содержащей СВБ, заключающийся в том, что в закачиваемую воду добавляют химический реагент — акролеин t 2).

Однако существующий способ не позволяет полностью подавить жизнедеятельность сульфатвосстанавливающих бактерий, во времени происходит адаптация СВБ к акролеину и приходит,ся чередовать обработку с другим видом бактерицидных препаратов; в закачиваемой воде не уменьшается содержание сероводорода.

Цель изобретения — предотвращение проникновения сульфатвосстанавливающих бактерий а нефтяные пласты, уменьшение. количества сероводорода в за-. качиваемой воде, полное подавление жизнедеятельности бактернй.

Поставленная цель достигается тем, что в способе борьбы с сульфатвосстанавливающими бактериями при заводнении нефтяного пласта путем обработки закачиваемой в пласт воды, содержащей сульфатвосстанавливающие бактерии, закачиваемую в пласты воду подвергают обработке ионизирующим излучением дозой 70-200 крад с одновременной аэрацией воздухом.

Способ реализуют следующим образом.

Воду из водозабора или другую (например, морскую, пластовутв и др.) подают одним из механизированных способов .под пучок электронов ускори теля (или ускорителей ) или гаммаустановку, где. в процессе прохождения подвергают обработке ускоренными электронами с энергией 0,2-5 мЭв или гамма-излучением дозой 70 200 кривд с одновременной аэрацией воздухом.

IIoc e обработки вода по герметичным

1002540

10 трубам (для исключения повторной контаминации микроорганизмами ) подается в пласт нефтяного месторождения.

Технологический процесс радиационной обработки непрерывный и полностью автоматизирован. Закачиваемая в 5 пласт вода не содержит живых СВБ и, таким образом, исключает образование в пласте сероводорода, что уменьшит коррозию нефтепромыслового оборудования и улучшит качество нефти.

Предлагаемый способ предотвращая проникновения СВБ в пласты месторождений смоделирован в лабораторных условиях. С этой целью были проведены опыты с СВБ в интервале доз 15

25-2400 крад. Опыты проводят на мощной гамма-установке типа МРХ или с использованием ускорителей электронов. Серию опытов проводят в том же интервале доз с одновременной аэрацией воздухом в процессе облучения, что позволяет снизить величину стерилизующей дозы и количество сероводорода н воде.

Эксперименты проводят с использованием культуры СВБ 0es u l f o v i Ь r i o еьа1Гог сапь штамм 2198, выделенной из нефтяного пласта подкирмакинской свиты продуктивной толщи Бинагадинского месторождения Апшеронского полуострова. Именно культура рода

Desu1tovibrio наиболее широко распространена н природных биотопах и, н частности в морских. Поэтому использование выбранной культуры целесообразно с точки зрения разработки метода для подавления СВБ в закачиваемой в пласт воде. Культура развивается в средах н отсутствие НаС! при содержании до 6% NaC1, оптимальная температура культивирования 40

30ОС. Культивирование проводят н жидкой среде "B" (Постгейт, 1966), снабженной NaC1 20 г/л, Na2S - 9 Н20

0,1 г/л, в качестве восстановителя

FeS0+ 7 Н О 0,5 г/л. Источниками ор- 45 ганических веществ в среде являются молочно-кислый натрий 4 г/л и дрожжевой автолиэат 0,5 г/л. Посевы инкубируют при 30 С. В отдельных вариантах используют среду "С" (Постгейт, 1966); В состав которой, кроме молочно-кислого натрия и дрожжевого автолизата, входят лимонно-кислый натрий

"0,3 г/л и FeS0 7 Н20 0,1-0,01 г/л.

СВБ выращивают в запаянных ампулах, газовая среда в которых — аргон. Используют склянки емкостью 50 мл с винтовой нарезкой, которые закрывают пробками, изготовленными из специальной резины. Пробки позволяют сохранять газовую атмосферу в склянках при проколе иглой от шприца. Сверху навинчивают алюминиевый колпачок с отверстием, фиксирующий резиновую пробку. Объем среды н склянках состав. ляет 30 мп. 65

Аэризация воздухом через выросшу. н склянках культуру осуществляется одновременно с облучением посредстном двух игл от шприца, вводимых через отверстие в металлическом колпачке. Игла, подающая воздух, доходит до дна склянки. Вращение иглы с помощью специального приспособления обеспечивает равномерную подачу воздуха по всему объему культур.

Вторая игла служит для отвода выходящего газа.

Посевной материал равномерно распределяют в определенном объеме среды, который распределяют в емкости, используемые в данной серии опытов для облучения. Начальную контаминацию производят одновременно с облучением. Облучению подвергают культуры разного нозраста (2-15-ти суточные), находящиеся н стационарной фазе роста. Количественный учет выживающих клеток осуществляют методом предельных разведений с использованием упомянутых жидких сред, не позднее чем через сутки после облучения. Развитие СВБ фиксируют по приросту сероводорода, определяемому йодометрическим титрованием и по наличию подвижных клеток при микроскопировании посевов в световом мик- роскопе. Количество сероводорода, содержащегося в контрольных сосудах, составляет 250-370 мг/л, в облученных склянках остается 150-360 мг/л.

Радиационная обработка плюс аэрация снижают содержание сероводорода до

30-80 мг/л.

Осуществление способа проводится следующим образом.

Сульфатвосстанавливающие бактерии помещают в специальные ампулы, количество микроорганизмов берут в пределах 10 -10 ". Опыт проводят в спе8 циальных склянках, н которых предусматривают равномерную подачу и аэрацию воздухом в течение всего периода облучения. Количество опытов на каждую дозу берут не менее трех. Параллельно с опытом ставят контроли: аналогичная склянка, содержащая то же количество микроорганизмов в 1 мл без облучения и без аэрации. Опыт с тем же количеством СВБ, которое подвергают только аэрации (время аэрации эквивалентно времени облучения) и третий контрольный опыт с тем же количеством СВБ без аэрации, но с облучением. Доза облучения эквивалентна дозе облучения аэрацией. После проведения опытов проводят количественный учет выживших клеток с использованием описанных выше сред (среда

"В" и "С" по Постгейту, усовершенствованные Институтом микробиологии

AH СССР). Разнитие СВБ фиксируют по приросту сероводорода, определяемому одометрическим титрованием и по

1002540 наличию подвижных клеток при микроскопировании посевов в световом микроскопе.

В таблице приведены результаты опытов изменение радиационной стой.кости сульфатвосстанавливающих бактерий и содержания сероводорода в зависимости от поглощенной эоны ионизирующего излучения и аэрации).

Как показывают опыты при одновременном действии ионизирующего излучения и аэрации пороговая доза, при которой полностью подавляются СВБ, составляет 70 крад, а верхний предел с учетом равномерности облучения

200 крад. При аналогичных дозах только облучение показывает наличие живых СВБ в количестве 10 -10 клеток

2 на 1 мл. йэрация в течение 15 мин, что соответствует времени облучения дозой 70 крад показывает наличие количества клеток 108-10 . Таким образом, только разработанный технологический режим обеспечивает полное подавление СВБ в интервале доз .70-200 крад; из опыта также следует, 4то количество сероводорода, составляет 30-80 мг/л, в то время как в склянках контрольных величина составляет 250-350 мг/л.

Следует иметь в виду, что нижний предел энергии обработки ускоренными электронами определяется минимальной величиной облучаемого слоя, а верхний предел 5 МэВ той энергией электронов, которая не дает "наведенной" активности в облучаемых

5 объектах. Из таблицы следует, что доза облучения 300-600 крад является пороговой для выживания данной культуры микроорганизмов. При одновременной подаче воздуха пороговая доза снижается до 70 крад. Аэрация в тече

1О ние 15-60 мин не влияет на выживаемость клеток СВБ. При этом органический состав сред, а также количество присутствующего железа, связывающего сероводород в сульфид, не оказывает

15 влияния на выживаемость клеток при облучении.

Использование предлагаемого способа предотвращения проникновения сульфатвосстанавливающих бактерий и сероводорода в Пласты нефтяных .месторождений обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: полное уничтожение

g5 сульфатвосстанавливающих бактерии в закачиваеьых в пласт водах (морской, пластовой -или др.);исключает образование сероводорода в пластах вновь разрабатываемых нефтяных месторожде о ний ; уменьшает коррозию нефтепромыслового оборудования и увеличивает его срок службы.

1002540

Вид обработки

250-370

Есть

Контроль

150-160

То же

Аэрация

150 -360

40

75

150

20 п»

300

Нет

600

То же

900

1200

1800

2400

Ускоренные электроны

Есть

300

Нет

600

30-80

Есть

То же

7,5.

10

Гамма-излучение

Гамма-излучение плюс аэрация

Поглощенная доза Время аэрации излучения, мин к рад

Выживаемость (наличие или отсутствие .бактерий) Содержание Н в сосуде, . мг/л

1002540

Продолжение таблицы

15

Нет

150

То же

200

300

Ускоренные электроны плюс аэрация

100

75

300

П р и м е ч а н и е: время радиационной обработки равно времени аэрации.

Формула изобретения

Составитель И. Лопакова

Редактор Т. Парфенова Техред г..баритончик - Корректор N. Демчик

Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1486/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ борьбы с сульфатвосстанав- ливающими бактериями при заводнении нефтяного пласта путем обработки закачиваемой в пласт воды, содержащей сульфатвосстанавливающие бактерии,отличающийcя тем, что, с целью предотвращения проникновения сульфатвосстанавливающих бактерий в нефтяные пласты, уменьшения количества сероводорода в зака25 чиваемой воде, полного подавления жизнедеятельности бактерий, закачиваемую в пласты воду подвергают обработке ионизирующим излучением дозой .

70-200 крад с одновременной аэрацией воздухомИсточники информации,. .принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 449146, кл. E 21 B 43/22, 1973.

2. Патент США Р 2987475, кл. 252-8.55, опублик. 1958.