油田采注輸系統(tǒng)SRB和H2S分布規(guī)律及其相關性

馬文娟,李金永,苗彥平,薛李強,朱治國,杜 航

中國石油華北油田公司采油三廠,河北河間 062450

本文對某油田6個作業(yè)區(qū)11個站點的沿程水樣進行了測試分析，開展了采注輸系統(tǒng)沿程SRB和硫化物分布規(guī)律、SRB與硫化物相關性研究，為后期針對性治理提供依據(jù)[1-20]。

1 實驗準備

1.1 水樣及其檢測方法

水樣：來自某東部油田6個作業(yè)區(qū)11個站點。檢測方法：水質指標檢測方法參照石油天然氣行業(yè)標準SY∕T 5329—2012《碎屑巖油藏注水水質指標及分析方法》，測試方法如表1所示。

表1 水質指標測試方法

1.2 硫化氫現(xiàn)場測試方法

硫化氫現(xiàn)場檢測采用深圳逸云天MS400-H2S檢測儀。第一，站內(nèi)檢測，采出水排放至穩(wěn)定后，用2.5 L塑料桶取約1.5 L水樣，立即蓋好蓋子，振蕩1 min，開蓋后立即測量桶內(nèi)氣相中部硫化氫含量，取最高值。第二，油井檢測，有套氣井：測試管伸入套管閥內(nèi)測試，取最高值；無套氣井：用2.5 L塑料桶在取樣口放樣，測試管伸入桶口3 cm左右，測試放樣過程桶上部氣相硫化氫含量，放樣至2.0 L為止，測量取最高值。

1.3 硫化物測試方法

硫化物測試采用比色法，使用鄭州沃特測試技術有限公司硫化物檢測管和ZZW-Ⅱ∕P型水質多參數(shù)檢測儀進行測試。

2 實驗結果

選取某油田6個作業(yè)區(qū)、11個站點采注輸系統(tǒng)的10個節(jié)點（遠端油井、中端油井、近端油井、來水、濾前、濾后、注水、近端水井、中端水井、遠端水井），開展6項指標（硫化物、H2S、pH值、SRB、TGB、FB）檢測。某油田現(xiàn)場分析測試結果如表2、表3所示。

表2 某油田采注輸系統(tǒng)水質測試結果（SRB含量）

表3 某油田采注輸系統(tǒng)水質測試結果（H2S含量）

測試結果表明，某油田油井采出液和站內(nèi)采出水中均含有SRB及H2S。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 SRB生長特點

（1）溫度對SRB生長的影響。采用絕跡稀釋法評價采出水SRB在不同溫度下的生長指標，采出水樣中SRB在不同溫度下的生長情況見表4，結果表明，采出水SRB適宜的生長溫度范圍在30～50℃，低溫和高溫條件下SRB的生長都會受到抑制。

表4 采出水樣中SRB在不同溫度下的生長情況

（2）pH值對SRB生長的影響。采用絕跡稀釋法評價采出水樣中SRB在不同pH值條件下的生長指標，實驗溫度設置為45℃，為SRB適宜的生長溫度，水樣pH值采用0.1 mol∕L的NaOH溶液和1∶1的HCl溶液進行調節(jié)。采出水樣中SRB在不同pH值下的生長情況（45℃）見表5，結果表明，采出水樣中SRB在pH值為6～8時繁殖最快，pH值高于9時生長減緩，pH值低于5時停止生長。

表5 采出水樣中SRB在不同pH值下的生長情況（45℃）

3.2 SRB分布特點

根據(jù)采注輸系統(tǒng)SRB分布統(tǒng)計結果，SRB含量變化很大（見表6、圖1），其中站點中SRB含量最大，水井次之，油井中SRB含量最低。

表6 采注輸系統(tǒng)SRB含量水平

圖1 某油田采注輸系統(tǒng)SRB分布統(tǒng)計

3.3 H2S分布特點

根據(jù)采注輸系統(tǒng)H2S分布統(tǒng)計結果，除武強作業(yè)區(qū)基本不含H2S外，其余作業(yè)區(qū)均不同程度含有H2S。H2S含量分布 0～1 × 103mg∕L不等，油井中H2S含量波動大（見表7、圖2），站內(nèi)采出水中H2S含量整體沿程降低，部分站點存在反增現(xiàn)象，水井中H2S含量沿程逐漸增加。

表7 采注輸系統(tǒng)H2S含量水平

圖2 某油田采注輸系統(tǒng)中H2S分布統(tǒng)計

3.4 SRB與H2S關聯(lián)性分析

3.4.1 靜態(tài)法

用SRB和H2S的實驗數(shù)據(jù)做出交匯圖，見圖3，從交匯圖中可以看出二者呈現(xiàn)一定的正相關性。

圖3 SRB和H2S含量交匯圖

3.4.2 動態(tài)法

將富集的SRB按2%的接種比例接種到SRB的培養(yǎng)基中，并加入10 000 mg∕L的NaCl進行培養(yǎng)，在不同培養(yǎng)時間段內(nèi)，依次檢測生成的H2S含量，見表8。

表8 采出水樣中SRB在不同培養(yǎng)時間下生成的H2S含量（45℃）

針對油井和聯(lián)合站開展了抑菌現(xiàn)場試驗，優(yōu)選了J196和J130兩口油井及聯(lián)合站的采出水泵進口，并利用加藥間現(xiàn)有的加藥裝置實施加藥，加藥前后SRB和H2S含量見表9。

表9 加藥前后SRB和H2S含量

結果表明：在SRB生長適應期內(nèi)，隨著SRB數(shù)量的增加，H2S含量增速緩慢；在對數(shù)生長期內(nèi)，SRB快速繁殖，生成的H2S量也快速增長。針對油井和聯(lián)合站的抑菌現(xiàn)場試驗后，隨著SRB的數(shù)量下降，H2S的含量也在急劇下降，表明H2S含量和SRB呈正相關關系。

4 結論

（1）對SRB的生長而言，SRB適宜的生長溫度范圍在30～50℃，低溫和高溫條件下SRB的生長都受到抑制，SRB在pH值為6～8時繁殖最快，pH值高于9時生長減緩，pH值低于5時停止生長。

（2）油田采注輸系統(tǒng)沿程SRB含量分布呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，其中站點中SRB含量最高，水井次之，油井中SRB含量最低。

（3）油田采注輸系統(tǒng)沿程H2S含量分布呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，油井含量波動大，站內(nèi)采出水整體沿程降低，部分站點存在反增現(xiàn)象，水井含量沿程逐漸增加。

（4）通過靜態(tài)法和動態(tài)法綜合判斷，H2S含量與SRB含量呈正相關關系，H2S含量隨著SRB含量的增加而增加。