抑制油田微生物腐蚀的现状与发展趋势
2021-10-08程长坤尹子涵张志勇张忠智罗一菁
李 强,张 弛,林 海,沈 慧,程长坤,尹子涵,张志勇,张忠智,罗一菁*
(1.中国石油青海油田分公司钻采工艺研究院,甘肃 敦煌 736202; 2.中国石油大学(北京) 重质油加工国家重点实验室,北京 102249)
微生物腐蚀(microbiologically influenced corrosion,MIC)是指由各种微生物的生命活动及其代谢产物直接或者间接对金属所造成的腐蚀。已发现的包括细菌、古细菌和真菌在内的许多微生物会导致腐蚀。目前关于MIC的研究大多集中在细菌上。Gu[1]将MIC分为3种类型,在无氧条件下主要发生的是Ⅰ型MIC。在Ⅰ型MIC中,微生物利用金属(例如元素铁)作为电子供体,硫酸盐等非氧化物作为电子受体,在细胞酶的作用下发生还原反应(图1)。因为细胞外电子必须被运输到细胞质进行还原反应,所以Ⅰ型MIC也叫EET-MIC[2]。在油田无氧环境中,硫酸盐还原菌(SRB)对腐蚀的影响最大,其在油田中分布广泛,引起原油输送管线和设备的腐蚀以及油田储层的酸化,成为油气田开发所面临的主要问题之一[3-4]。油田的生产水中SRB含量过多会导致石油管道、注水管道和设备的腐蚀,严重危害油田生产安全。另外,SRB分解聚合物,如聚丙烯酰胺,大大降低了聚合物驱油效率[5]。

图1 Ⅰ型MIC的示意图Fig.1 Schematic diagram of Ⅰ type MIC

近年来,SRB生物膜的形成对油田腐蚀的影响引起了国内外的广泛研究。SRB生物膜是由细胞外聚合物质(extracelluar polymeric substances,EPS)将微生物细胞连接起来形成的薄膜。EPS包括微生物新陈代谢产生的蛋白质、脂质以及糖类物质。SRB生物膜的形成受环境中温度、pH值、硫酸盐浓度、水体流速、重金属离子以及底物的影响,常见的生物膜于第4 d达到对数增长期[13]。……
