降低回注污水SRB细菌含量

1、降低回注污水降低回注污水SRB细菌含量细菌含量 2 汇汇 报报 提提 纲纲 设定目标设定目标 目标可行性分析目标可行性分析 原因分析原因分析 及要因验证及要因验证 制定对策制定对策 对策实施对策实施 小组概况小组概况 选择课题选择课题 效果检查效果检查 制定巩固措施制定巩固措施 总结及总结及 今后打算今后打算 3 名名 词词 解解 释释 名词解释：名词解释： SRB：硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌 ( Sulfate-Reducing Bacteria,( Sulfate-Reducing Bacteria,简称简称SRB) SRB) 是一种厌氧的 微生物；广泛存在于土壤、海水、河水、地下管道以及油

2、气井等缺氧环境中。 在无氧或极少氧情况下,它能利用金属表面的有机物作为碳源,并利用细菌生物 膜内产生的氢,将硫酸盐还原成硫化氢,从氧化还原反应中获得生存的能量，其 代谢产物硫化氢对钢铁材质管道和构件的腐蚀结垢起着重要作用。 SRB原始菌原始菌 SRBSRB碱性变异菌碱性变异菌 4 注注 采采 工工 艺艺 简简 介介 注注15m15m3 3水水= =产出产出1 1吨原油吨原油 水质是关键水质是关键 注水井注水井 5 一一 选选 择择 课课 题题 选选 题题 理理 由由 项项 目目联合站出口联合站出口计量站计量站 F5131井口井口 （水井）（水井） F5131井底井底 （水井）（水井） 联合站入

3、口联合站入口 矿化度矿化度mg/L7640.096791.315823.667343.948274.17 Ca2+ / mg/L30.1825.0722.2725.5834.47 Mg2+ /mg/L7.4110.348.26123.738.121 Cl-/ mg/L23211984154022892605 HCO3- /mg/L14761601147516001435 CO32-/ mg/L186.140.6579.8261.31134.2 SO42- /mg/L310.3297.4297.8405.3431.8 溶解氧溶解氧/mg/L0.050.050.040.050.05 SRB/个个/

4、ml1000120012001000200 企业标准：企业标准： SRB细菌细菌100个个/ml 水质分析：水质分析：SRBSRB细菌含量超标。细菌含量超标。 6 选选 择择 课课 题题 二二 选选 题题 理理 由由 5-175-17井（维修间隔井（维修间隔3 3个月）个月）X5-7X5-7井（使用时间井（使用时间4 4个月）个月） 每口井修每口井修 井费用为井费用为 57万元，万元， 全年成本全年成本 增加增加 1000万万 元元以上。以上。 据统计，据统计，0808年水井作业增加年水井作业增加6868井次，作业现场发现管柱腐蚀结垢严重。井次，作业现场发现管柱腐蚀结垢严重。 7 选选 择择

5、课课 题题 三三 阳极反应 84 2 eFeFe 水的电离 888 2 HOHOH 阴极反应吸附于铁表面 )( 888HeH 细菌阴极去极化 吸附 48 2 2 2 4 OHSHSO SRB 主要腐蚀产物 22 FeSSFe 腐蚀产物 )(363 2 2 OHFeOHFe 硫酸盐还原菌产生生物催化作用， 使井液中SO42-离子氧化被吸附的氢，将 SO42-中的S6+还原成S2-，S2-造成井下管 柱腐蚀，产生大量的硫化物，其主要 成分是硫化亚铁颗粒。 8 选选 择择 课课 题题 三三 注水井腐蚀产物成分组成分析结果表注水井腐蚀产物成分组成分析结果表 井号分析时间Fe2O3FeSFeS0.9Fe

6、3S4FeCO3 10-19809.2.105.27%25.30%51.14%5.19%13.10% X5-709.2.1355.12%23.60%15.28%6.00% 8-2009.2.1361.28%25.78%8.16%4.78% 6-15609.2.133.32%48.67%28.23%8.33%11.45% H9-1709.2.137.26%70.12%15.41%7.21% 8-15109.2.1514.29%71.65%9.38%4.68% 3-1009.2.153.71%58.77%34.16%3.36% J7-13509.2.1713.47%61.68%16.77%8.08

7、% H6-0809.2.186.16%72.60%14.68%6.56% 回注污水回注污水SRBSRB细菌含量超标导致注水井井下管柱腐蚀结垢严重。细菌含量超标导致注水井井下管柱腐蚀结垢严重。 FeS 46% FeS0.9 30% Fe3S4 8% FeCO3 12% S 4% 76%的水井的水井 腐蚀产物成腐蚀产物成 分为分为硫化亚硫化亚 铁。铁。 9 选选 择择 课课 题题 回注污水回注污水 SRB超标超标 注水井维护注水井维护 作业频繁作业频繁 成垢原因成垢原因 分析分析 确定课题：确定课题：降低回注污水降低回注污水SRBSRB细菌含量细菌含量 10 设设 定定 目目 标标 依据回注污水依

8、据回注污水SRBSRB细菌含量企业标准（细菌含量企业标准（SRBSRB细菌含量细菌含量100100个个/ml/ml），上），上 级主管部门要求江河区回注污水级主管部门要求江河区回注污水SRBSRB细菌含量一定要达标。细菌含量一定要达标。 目标值：目标值：回注污水回注污水SRBSRB细菌含量由活动前的细菌含量由活动前的10001000个个/ml/ml降低到降低到100100个个/ml/ml。 1000个个/ml 100个个/ml 11 目目 标标 可可 行行 性性 分分 析析 据据20082008年江河区回注污水年江河区回注污水SRBSRB细菌含量统计（监测点：注水罐出口），细菌含量统计（监测点

9、：注水罐出口）， 1-31-3月份月份SRBSRB细菌含量稳定在企业标准以内，细菌含量稳定在企业标准以内，4 4月份以后才逐渐升高。月份以后才逐渐升高。 回注污水回注污水SRB细菌含量曾经达标细菌含量曾经达标一一 12 注水沿程各节点注水沿程各节点SRB细菌含量情况分析细菌含量情况分析 二二 从以上统计结果可以看出，从以上统计结果可以看出，SRBSRB上升明显区域在江联水处理罐区内。上升明显区域在江联水处理罐区内。 注采各节点注采各节点SRBSRB细菌含量曲线图细菌含量曲线图 目目 标标 可可 行行 性性 分分 析析 13 罐区内影响罐区内影响SRBSRB细菌含量上升频次情况统计表细菌含量上升

10、频次情况统计表 影响罐区内回注污水影响罐区内回注污水SRBSRB含量上升的因素主要有五个方面。含量上升的因素主要有五个方面。 序序 号号 SRBSRB细菌上升原因细菌上升原因频数频数( (次次) ) 累计频数累计频数 ( (次次) ) 频率频率(%)(%) 累计频率累计频率 (%)(%) 1 1加药杀菌效果差加药杀菌效果差11311311311390.490.490.490.4 2 2悬浮物影响悬浮物影响5 51181184.04.094.494.4 3 3絮凝不彻底絮凝不彻底3 31211212.42.496.896.8 4 4浮油多浮油多2 21231231.61.698.498.4 5

11、5其它其它2 21251251.61.6100.0100.0 合合 计计125125100100 目目 标标 可可 行行 性性 分分 析析 14 影响回注污水细菌含量上升问题排列图影响回注污水细菌含量上升问题排列图 从排列图中可以明显看出加药杀菌效果差占累积频率的从排列图中可以明显看出加药杀菌效果差占累积频率的90.4%90.4%，是，是 影响回注污水影响回注污水SRBSRB细菌含量上升的主要问题，通过活动解决这个问题即细菌含量上升的主要问题，通过活动解决这个问题即 可大大降低可大大降低SRBSRB细菌含量。细菌含量。 目目 标标 可可 行行 性性 分分 析析 0 35 86 111 118

12、123 125 0 20 40 60 80 100 加药杀菌加药杀菌 效果差效果差 悬浮物悬浮物 影响影响 絮凝不彻底絮凝不彻底浮油多浮油多其它其它 频频 率率 频频 次次 90.490.4 94.494.4 98.498.4 96.896.8 频数（次） 累计频率% 15 目目 标标 可可 行行 性性 分分 析析 小组具备攻关条件小组具备攻关条件 三三 1 1、课题被列为课题被列为20092009年我厂重点解决的项目，在资金需求上得到了年我厂重点解决的项目，在资金需求上得到了 有力的支持和保证。有力的支持和保证。 2 2、小组成员由采油工程、油田化学分析等专业技术人员组成，具小组成员由采油工

13、程、油田化学分析等专业技术人员组成，具 有较强的技术实力和丰富的实践经验。我们有能力完成技术攻关，有有较强的技术实力和丰富的实践经验。我们有能力完成技术攻关，有 信心达到所设目标值。信心达到所设目标值。 通过目标可行性分析，小组一致认为：通过目标可行性分析，小组一致认为：所定目标是可以实现的！所定目标是可以实现的！ 16 影响加药杀菌效果差因素关联图影响加药杀菌效果差因素关联图 加药杀菌效果差加药杀菌效果差 培训力度培训力度 不够不够 加药方式加药方式 不合理不合理 杀菌剂杀菌剂 适应性差适应性差 加药量加药量 不当不当 加药周期加药周期 长长 操作不规操作不规 范范 杀菌剂使用杀菌剂使用 品

14、种单一品种单一 加药方法加药方法 不对不对 杀菌不杀菌不 彻底彻底 加药泵工作不加药泵工作不 畅畅 多次施工多次施工 加药浓度低加药浓度低 定期加药定期加药 细菌抗药性细菌抗药性 原原 因因 分分 析析 17 通过对操作人员培训考核，操通过对操作人员培训考核，操 作合格证取证率达到作合格证取证率达到100%100%。 确认结果：确认结果： 培训培训 考核考核 确认人确认人姜涛姜涛 宋保建宋保建 确认时间确认时间20092009年年3 3月月 确认方法确认方法培训考核培训考核 非要因非要因 要要 因因 验验 证证 验证一：培训力度不够验证一：培训力度不够 18 要要 因因 验验 证证 验证二：加

15、药量不当验证二：加药量不当 确认人确认人袁结连袁结连 张伟张伟 确认时间确认时间20092009年年3 3月月 确认方法确认方法室内实验室内实验 确认结果：确认结果： 要因要因 杀菌剂加药浓度与杀菌效果对比曲线图杀菌剂加药浓度与杀菌效果对比曲线图 加药量的多少决定了加药量的多少决定了 杀菌效果的好坏。通过实杀菌效果的好坏。通过实 验确定合理的加药浓度是验确定合理的加药浓度是 必要的。必要的。 19 验证三：加药方式不合理验证三：加药方式不合理 确认人确认人李国太李国太 张伶莉张伶莉 确认时间确认时间20092009年年3 3月月 确认方法确认方法实验统计实验统计 由理论曲线我们可以看出，目前的

16、加药方式存在明显的不连续性。但由理论曲线我们可以看出，目前的加药方式存在明显的不连续性。但 实际杀菌效果如何呢？小组成员又进行了现场试验。实际杀菌效果如何呢？小组成员又进行了现场试验。 活动前方式：活动前方式： 一台加药泵，一台加药泵，1次次/3天，天， 500kg/次。次。 要要 因因 验验 证证 20 作业工作量作业工作量 验证三：加药方式不合理验证三：加药方式不合理 通过连续通过连续3天取样监测，可以看出天取样监测，可以看出500kg/3d的加药方法杀菌有效期为的加药方法杀菌有效期为33个小个小 时，杀菌效果受到极大的影响。时，杀菌效果受到极大的影响。 确认结果：确认结果： 要因要因 第

17、一天第二天第三天 要要 因因 验验 证证 21 验证四：杀菌剂适应性差验证四：杀菌剂适应性差 确认人确认人李侠李侠 刘振林刘振林 确认时间确认时间20092009年年3 3月月 确认方法确认方法统计调查统计调查 活动前杀菌效果曲线图 由曲线图我们可以看出，目前使用的杀菌剂杀菌有效期短，而且细菌含量由曲线图我们可以看出，目前使用的杀菌剂杀菌有效期短，而且细菌含量 上升反弹很快。上升反弹很快。 确认结果：确认结果：要因要因 要要 因因 验验 证证 22 多轮次作业多轮次作业要因验证结果：要因验证结果： 验证结果：经过对所有边缘因素的逐条验证，我们确定 要因有三条： 1.杀菌剂适应性差； 2.加药方

18、式不合理； 3.加药量不当。 要要 因因 验验 证证 23 制制 定定 对对 策策 我们根据要因验证结果，按照我们根据要因验证结果，按照5W1H5W1H的原则制定出了相应的对策。的原则制定出了相应的对策。 方案-对策表 序号序号要因要因对策对策目标目标措施措施地点地点负责人负责人完成日期完成日期 1 1 杀菌剂适杀菌剂适 应性差应性差 通过实验优选通过实验优选 新型杀菌剂新型杀菌剂 优选出优选出2 2种杀菌、缓种杀菌、缓 蚀效果好的杀菌剂。蚀效果好的杀菌剂。 1.1.杀菌效果实验。杀菌效果实验。 2.2.杀菌剂缓蚀效杀菌剂缓蚀效 果剂优选实验。果剂优选实验。 化验室化验室姜涛姜涛09.3.10

19、09.3.10 2 2 加药方式加药方式 不合理不合理 改变加药方式改变加药方式保证加药连续稳定。保证加药连续稳定。 1.1.添置加药泵数添置加药泵数 量，使泵正常稳量，使泵正常稳 定工作定工作.2. .2. 确定确定 加药口位置，优加药口位置，优 化加药流程。化加药流程。 江联江联袁结连袁结连09.3.2009.3.20 3 3 加药量加药量 不当不当 现场实验确定现场实验确定 经济合理的加经济合理的加 药浓度药浓度 在保证杀菌效果的在保证杀菌效果的 前提下确定最佳加前提下确定最佳加 药浓度。药浓度。 1.1.分组现场试验，分组现场试验， 对比实验效果。对比实验效果。2.2. 确定最佳杀菌剂

20、确定最佳杀菌剂 加注浓度。加注浓度。 江联江联李国太李国太09.4.1009.4.10 2424 对对 策策 实实 施施 实施一：实验优选新型杀菌剂。实施一：实验优选新型杀菌剂。 试验方法参照试验方法参照SY/T5890-93杀菌剂性能评价方法杀菌剂性能评价方法、 ST/T5273-2000 油田采出水缓蚀剂性能评价方法油田采出水缓蚀剂性能评价方法以江河油田水作为试验介质，初始以江河油田水作为试验介质，初始SRB细菌细菌 培养量级为培养量级为106个个/ml。 实验室杀菌效果对比实验结果实验室杀菌效果对比实验结果 杀菌剂杀菌剂类型类型20ppm20ppm50ppm50ppm80ppm80ppm

21、100ppm100ppm SRBSRB（个（个/ml/ml） LS-1LS-1氧化型氧化型10106 610105 510104 410103 3 BL-2BL-2季膦盐类季膦盐类10105 510104 410103 310103 3 BYS-5BYS-5异塞唑啉酮异塞唑啉酮10104 410103 310103 310102 2 CL-17CL-17季胺盐类季胺盐类10105 510104 410103 310103 3 XL-6XL-6有机溴有机溴10104 410104 410103 310103 3 FH-8FH-8改性季胺盐改性季胺盐10103 310100 00 0 YBL-3Y

22、BL-3改性季膦盐改性季膦盐10103 310102 20 00 0 2525 25 对对 策策 实实 施施 杀菌剂对回注污水腐蚀性的影响杀菌剂对回注污水腐蚀性的影响 杀菌剂杀菌剂100ppm100ppmBYS-5BYS-5FH-8FH-8BYL-3 腐蚀速率腐蚀速率mm/amm/a0.06170.06170.05990.05990.0910 实验效果：实验效果： 经过杀菌效果、缓蚀效果对比实验，筛选出了经过杀菌效果、缓蚀效果对比实验，筛选出了BYS-5、FH-8 两种性能较好的（杀菌率两种性能较好的（杀菌率90%、腐蚀速率（企业标准）、腐蚀速率（企业标准） 0.076mm/a）杀菌缓蚀剂以备

23、现场应用。）杀菌缓蚀剂以备现场应用。 26 对对 策策 实实 施施 实施二：改变加药方式实施二：改变加药方式 首先：首先：在充分考虑过滤罐更换滤料维护的情况下，确定了两个加药口以保证加 药工作的连续正常进行。 沉沉 降降 罐罐 二二 级级 过过 滤滤 罐罐 注注 水水 罐罐 计量站计量站 油井油井 水井水井 油油 水水 分分 离离 器器 一一 级级 过过 滤滤 罐罐 加药点加药点2加药点加药点1 加药泵房加药泵房 27 27 其次：添加两台加药泵，并重新更换了加药管线。保证加药工作的连续正常进行。 加药 泵 更 换 管 线 更换管线 对对 策策 实实 施施 实施二：改变加药方式实施二：改变加药

24、方式 282828 对对 策策 实实 施施 实施三：实验确定经济合理的加药浓度实施三：实验确定经济合理的加药浓度 为达到最佳实验效果，小组成员决定利用正交实验法对杀菌剂类型、加药位置 以及加药浓度3个因素，以现场方式进行试验。 1 1、实验目的、实验目的 通过正交实验找出最佳的杀菌剂类型、加药位置以及经济合理的加药浓度。 2 2、确定考察的指标、确定考察的指标 要考察的指标：井口监测SRB数据（单位：个/ml）。 3 3、挑因素，选水平（位级），制定因素位级表、挑因素，选水平（位级），制定因素位级表 因素：杀菌剂类型（A）、加药位置（B）以及加药浓度（C） 水平（位级）：小组成员决定加药浓度选

25、取4个位级，其余为2个位级。 因素因素加药浓度（加药浓度（A A）杀菌剂类型（杀菌剂类型（B B）加药位置（加药位置（C C） 位级位级1 110ppm10ppmFH-8FH-8油水分离器后油水分离器后 位级位级2 220ppm20ppmBYS-5BYS-5二级过滤罐后二级过滤罐后 位级位级3 330ppm30ppm 位级位级4 440ppm40ppm 29 对对 策策 实实 施施 4、设计及实施实验方案，小组成员决定用表、设计及实施实验方案，小组成员决定用表L8（4122）来安排本批实验。）来安排本批实验。 因素因素实验结果实验结果 试验号试验号 加药浓度（加药浓度（A A）杀菌剂类型（杀菌

26、剂类型（B B）加药位置（加药位置（C C）井口井口SRBSRB含量含量 1 12 23 3（个（个/ml/ml） 11（10ppm）1（FH-8）1（分离器后）550 22（20ppm）12（过滤罐后）260 312（BYS-5）2300 4221670 53（30ppm）1260 64（40ppm）11170 7321350 8422180 =位级1细菌数之和88010401740+=2540 =位级2细菌数之和9301500800=总和 =位级3细菌数之和410=总和 =位级4细菌数之和350=总和 极差R=、 中,大数-小数 580460940 30 对对 策策 实实 施施 井口取样，

27、监测实验过程中SRB细菌含量 1、取、取 样分批样分批 2、放、放 入恒温入恒温 箱箱 4、检、检 查效果查效果 3、细、细 菌培养菌培养 313131 对对 策策 实实 施施 5 5、实验结果分析、实验结果分析 因素实验结果 试验号 加药浓度（A）杀菌剂类型（B）加药位置（C）井口SRB含量 123（个/ml） 11（10ppm）1（FH-8）1（分离器后）550 22（20ppm）12（过滤罐后）260 312（BYS-5）2300 4221670 53（30ppm）126060 64（40ppm）11170 7321350 8422180 =位级1细菌数之和88010401740+=25

28、40 =位级2细菌数之和9301500800=总和 =位级3细菌数之和410=总和 =位级4细菌数之和350350=总和 极差R=、 中,大数-小数 580580460460940940 （1）直接看：杀菌 效果最好的实验组合 为A3B1C2A3B1C2。 （2）算一算：比较 各列位级和，最好方 案为A4B1C2A4B1C2。 看一看看一看算一算算一算 32 对对 策策 实实 施施 趋势图分析：趋势图分析：依据试验结果做趋势图如下 从A因素趋势图分析，由于“看一看”与“算一算”结果有差别，则必定 存在着另一个更佳点A5或A6点。 A5 A6 33 对对 策策 实实 施施 由于“看一看”与“算一

29、算”结果有差别，虽然本批实验效果已经达标，但 为了找出最经济的加药浓度，我们决定在这次实验的基础上，再次撒网做第二批正 交试验。 挑因素，选水平（位级），制定因素位级表 因素：杀菌剂类型（A）、加药位置（B）以及加药浓度（C） 水平（位级）：小组成员决定加药浓度在20ppm-30ppm之间选取4个位级，其余为2 个位级。综合成因素位级表。 因素因素加药浓度（加药浓度（A A）杀菌剂类型（杀菌剂类型（B B）加药位置（加药位置（C C） 位级位级1 122ppm22ppmFH-8FH-8油水分离器后油水分离器后 位级位级2 224ppm24ppmBYS-5BYS-5二级过滤罐后二级过滤罐后 位级

30、位级3 326ppm26ppm 位级位级4 428ppm28ppm 34 对对 策策 实实 施施 设计及实施实验方案，小组成员决定用表L8（4122）来安排本批实验。 因素因素实验结果实验结果 试验号试验号 加药浓度（加药浓度（A A）杀菌剂类型（杀菌剂类型（B B）加药位置（加药位置（C C）井口井口SRBSRB含量含量 1 12 23 3（个（个/ml/ml） 11（22ppm）1（FH-8）1（分离器后）360 22（24ppm）12（过滤罐后）136 312（BYS-5）2175 4221483 5 53 3（26ppm26ppm）1 12 26565 64（28ppm）11226 7

31、321212 8422115 =位级位级1 1细菌数之细菌数之 和和 53553578778712811281+=1772+=1772 =位级位级2 2细菌数之细菌数之 和和 619619985985491491= =总和总和 =位级位级3 3细菌数之细菌数之 和和 277277= =总和总和 =位级位级4 4细菌数之细菌数之 和和 341341= =总和总和 极差极差R=R=、 中中, ,大数大数- -小数小数 342342198198790790 （1）直接看：杀菌 效果最好的实验组合 为A3B1C2A3B1C2。 （2）算一算：比较 各列位级和，最好方 案为A3B1C2A3B1C2。 看

32、一看看一看算一算算一算 按照R的大小，把因素的大致主次顺序以 及选用的位级进行排列为B1A3C2B1A3C2。 35 实验确定最佳组合为： B1A3C2B1A3C2，即使用FH-8 型杀菌剂，加药位置为 二级过滤罐后，加药浓 度为26ppm，试验后水 质比实验前有明显改善。 对对 策策 实实 施施 实施前实施前 实施后实施后 依据试验结果做趋势图如下：依据试验结果做趋势图如下： 通过再次实验，找到 了最佳A点 36 对对 策策 实实 施施 实验结论：实验结论： 1、试验确定了最佳加药方案A3B1C2，采用FH-8型杀菌剂，加 药位置为二级过滤罐后，采用连续加药方式，加药浓度为26ppm。 2、

33、实测井口SRB细菌含量从1000个/ml下降到了65个/ml，达到 了SRB细菌含量100个/ml的设定目标。 37 效效 果果 检检 查查 活动前 活动目标 活动后 1000个个/ml 100个个/ml 65个个/ml 首先对比所定目标值进行检查：首先对比所定目标值进行检查：通过本次活动，圆满达成了课题目标。通过本次活动，圆满达成了课题目标。 38 效效 果果 检检 查查 对比活动前后注水井因腐蚀结垢造成的作业井次统计情况，活动后比对比活动前后注水井因腐蚀结垢造成的作业井次统计情况，活动后比 活动前减少作业井次活动前减少作业井次46个个。 注水井作业井次变化趋势图注水井作业井次变化趋势图 39 效效 果果 检检 查查 运行运行210天天（数据截至到2009年12月30日，目前仍在正常运行） 成本投入：加药泵两台：成本投入：加药泵两台：12000元元/台，共台，共2.4万元万元 运行电费运行电费200元元/天，年天，年4.2万元。万元。 杀菌剂费用：杀菌剂费用：8000元元/吨，用量吨，用量450kg/d，全年费用：，全年费用：75.6万元。万元。 回注污水水质改善，减少水井作业井次回注污水水质改善，减少水井作业井次46个（单井作业