Наиболее распространенный способ контроля биозараженности промысловых объектов – дозирование в водные среды специальных химреагентов-бактерицидов. Для их подбора проводятся сравнительные лабораторные исследования продукции различных производителей. Помимо способности эффективно уничтожать бактерии кандидаты должны обладать следующими свойствами:
- Низкая коррозионная активность
- Совместимость с другими нефтепромысловыми химреагентами
- Инертность по отношению к углеводородам, включая образование хлорорганических соединений
- Время полураспада, достаточное для распространения по всей технологической цепочке и попадания в пласт через систему поддержания пластового давления
Вместе с тем, даже самые активные и технологичные рецептуры могут не оправдать ожиданий вследствие неправильной схемы применения на месторождении. Спецификой бактерицидов являются на порядок более высокие рабочие концентрации по сравнению с другими типами химреагентов, по экономическим соображениям диктующие периодический характер воздействия. В рамках программы бактерицидных обработок подбираются оптимальные:
- Тип активной основы
- Дозировка товарной формы
- Длительность контакта с оборудованием
- Время между операциями
Подбор активной основы на практике чаще всего происходит методом культурального анализа, заключающегося в определении динамики роста бактерий в специально приготовленной среде с питательными веществами и микроэлементами. Например, в случае сульфат-восстанавливающих бактерий питательная среда помимо сульфат-ионов содержит органические кислоты, а также источники азота и фосфора. При всем удобстве и простоте, к недостаткам такого подхода относятся неселективность, чувствительность к составу питательной среды и низкая чувствительность. Альтернативой культуральному анализу выступают более точные и легко автоматизируемые молекулярные методы, основанные на прямой идентификации и определении концентрации бактерий в исходной пробе: окрашивание флуоресцентным красителем, флуоресцентная гибридизация in situ, полимеразная цепная реакция, денатурирующий градиентный гель-электрофорез.
Подача бактерицида должна происходить до выявленного или предполагаемого источника заражения. В штатном режиме функционирования установок подготовки воды общая продолжительность бактерицидных обработок вряд ли превысит 1% времени. Таким образом, у химреагента будет немного шансов проникнуть в застойные зоны перед запуском отсеченного для обеззараживания элемента технологической схемы. В связи с этим необходимо обратить внимание на плановые и аварийные остановы оборудования, в ходе которых можно обеспечить длительный контакт активного вещества с биопленкой и произвести санацию системы с ограниченными затратами.
Согласно рекомендациям компании Shell, подходящей отправной точкой для борьбы с бактериями в попутно добываемой воде служит еженедельная обработка с концентрацией 300 г/м3 бактерицида в пересчете на активную основу на протяжении 2 ч. В отечественной практике получили распространение ударные закачки с меньшей концентрацией химреагента раз в 1-3 месяца при времени контакта 1-2 сут в сочетании с непрерывным дозированием 20-30 г/м3 товарной формы. Непрерывный ввод признан стандартным для окислителей типа хлора и гипохлоритов, однако в случае неокисляющих бактерицидов этот способ дороже по сравнению с периодическими обработками. Необходимо учесть, что большинство бактерицидов последнего типа деактивируют поглотители кислорода, а при использовании четвертичных аминов обычно имеет место пенообразование.
Действенность выбранной стратегии должна своевременно оцениваться по результатам мониторинга уровня биозараженности, состава воды и скорости коррозии. Схемы применения, хорошо зарекомендовавшие себя в относительно «чистых» системах, могут оказаться бесполезны при высоком уровне заражения с развитыми колониями закрепившихся на поверхности клеток. Если содержание бактерий быстро восстанавливается между последовательными обработками, необходимо рассмотреть более высокие концентрации, длительное время контакта и/или сократить время между операциями.
Влияние закачки бактерицида на содержание сульфат-восстанавливающих бактерий в морской воде для системы ППД на одном из месторождений Казахстана
При обращении с бактерицидами необходимо помнить о рисках для здоровья и окружающей среды, связанных с данным классом нефтепромысловых химреагентов. Как правило, это опасные коррозионно-активные вещества с выраженным раздражающим и отравляющим действием. Поставщик продукции обязан предоставить паспорт безопасности с описанием условий хранения, обращения, средств защиты и аварийных мероприятий. Использовать бактерициды следует в минимальном необходимом количестве, избегая длительного хранения излишков и обеспечивая безопасную утилизацию пустой тары.
