Способ борьбы с сульфатвосстанавливающими бактериями при заводнении нефтяного пласта Советский патент 1983 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к добыче нефтии предназначено для предотвращения проникновения сульфатвосстанав ливающих бактерий 1СВБ) и сероводорода в пласты нефтяных месторозэдений Известны способы предотвращения образования СВБ в заводняемых нефтяных пластах путем использования хими ческих реагентов, например хлористого натрия 11. Недостатки известного способа не достигается полное подавление жизнедеятельности СВБ; химреагенты требуют постоянной подачи их в пласты и они не уменьшают количества сероводорода в закачиваемой воде. Известен способ борьбы с СВБ при заводнении нефтяного пласта путем обработки закачиваемой в пласт воды содержащей СВБ, заключающийся в том что в закачиваемую воду добавляют химический реагент - акролеин 23. . Однако существующий способ не позволяет полностью подавить жизнеде ятельность сульфатвосстанавливающих бактерий, во времени происходит алаптащу СВБ к акролеину и приходит ;ся чередовать обработку с другим видом бактерицидных препаратов; в закачиваемой воде не уменьщается содержание сероводорода. Цель изобретения - предотвращение проникновения сульфатвосстанавливаю-. щих бактерий а нефтяные пласты, уменьшение количест1ва сероводорода в закачиваемой воде, полноеподавление жизнедеятельности бактерий. ,. Поставленная цель достигается тем, что в способе борьбы с сульфатвосстанавливающими бактериями при заводнении нефтяного пласта путем обработки закачиваемой в пласт воды, содержшцей 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, Пластову 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 энергие 0,2-5 мЭв или raNwa-излучением дозой крад с одновременной аэрацией воздухом. После обработки вода по герметичным трубам (для исключения повторной контаминации микроорганизмами ) пода ется в пласт нефтяного месторождени Технологический процесс радиационной обработки непрерывный и полност автоматизирован. Закачиваемая в пласт вода не содержит живых СВБ и, таким образом, исключает образовани в пласте сероводорода, что уменьшит коррозию нефтепромыслового оборудования и улучшит качество нефти. Предлагаемый способ предотвращая проникновения СВБ в пласты месторож дений смоделирован в лабораторных условиях. С этой целью были проведе ны опыты с СВБ в интервале доз 25-2400 крад. Опыты проводят на мощ ной 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 в воде. Эксперименты проводят с использо ванием культуры СВБ Desu1fOViЬгiо Lesulforicans штамм 2198, выделенной из нефтяного пласта подкирмакинской свиты продуктивной толщи Бинагадинского месторождения Апшеронского полуострова. Именно культура рода Desu1fOViЬг1 о наиболее широко распрострйнена в природных биотопах и, в 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 в отсутствие NaCI при содержании до б% NaCI, оптимальная температура культивирования 30°С. Культивирование проводят в жид кой среде В (Постгейт, 1966), снаб женной NaCI 20 г/л, N32$ - 9 «20 0,1 г/л, в качестве восстановителя Н20 0,5 г/л. Источниками органическик веществ в среде являются молочно-кислый натрий 4 г/л и дрожжевой автолизат 0,5 г/л. Посевы инку бируют при 30°С. В отдельных вариантах используют среду С (Постгейт, 1966 iВ состав которой, кроме молоч но-кислого натрия и дрожжевого автолиз ата, входят лимонно-кислый натрий (0,3 г/л и Н2О 0,1-0,01 г/ СВБ вьлращивают в запаянных ампулах. газовая среда в которых - аргон. Используют склянки емкостью 50 мп с винтовой нарезкой, которые закрывеиот пробками, изготовленными из специаль ной резины. Пробки позволяют сохранять газовую атмосферу в склянках при проколе иглой от шприца. Сверху навинчивают алюминиевый колпачок с отверстием, фиксирующий резиновую пробку. Объем среды в склянках соста ляет 30 мл. Аэризация воздухом через выросту; в склянках культуру осуществляется одновременно с облучением посредством двух игл от шприца, вводимых через отверстие в металлическом колпачке. Игла, подающая воздух, доходит до дна склянки. Вращение иглы с помощью специального приспособле- ния обеспечивает равномерную подачу воздуха по всему объему культур. Вторая игла служит для отвода выходящего газа. Йосевной 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 возраста (2-15-ти суточные , находящиеся в 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 микроскопе. 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. Сульфатвосстанавливакядие бактерии помещают в специальные ампулы, количество микроорганизмов берут в пределах 10 -10. Опыт проводят в специальных склянках, в 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 АН СССР). Развитие СББ фиксируют по приросту сероводорода, определяемому Йодометрическим титрованием и по

наличию подвижных клеток при микроскопировании посевов в световом микроскопе.

В таблице приведены результаты опытов i, изменение радиационной стой.кости сульфатвосстанавливающих бактерий и содержания сероводорода в зависимости от поглощенной зоны 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 предал с учетом равномерности облучения 200 крад. При аналогичных дозах только облучение показываетналичие живых СВБ в количестве 10 -10клеток на 1 мл. Аэрация в течение 15 мин, что соответствует времени облучения дозой 70 крад показывает наличие количества клеток . Таким образом, только разработанный технологический режим обеспечивает полное подавление СВБ в интервале доз ;70-200 крад-, из опыта также следует что количество сероводорода, составляет 30-80 мг/л, в то время как в склянках контрольных величина соста ляет 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 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 тече0 ние 15-60 мин не влияет на выживаемость клеток СВБ. При этом органический состав сред, а также количество присутствукяцего железа, связывающего сероводород в сульфид, не оказывает 5 влияния на выживаемость клеток при облучении.

Использование предлагаемого способа предотвращения проникновения

0 сульфатвосстанавливающих бактерий и сероводорода в пласты нефтяных месторождений обеспечивает по сравнению с существукщими способами следующие преимущества: полное уничтожение

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

ние

25 40 50 75

150 20

300

600

900

1200

1800

2400 300

600

ие

25 40 50

250-370

Есть

150-160

То же ||

н

150-360

- -

- -

н

- -

|1

п

п

Нет

То же

-

«

||

и

Есть

Нет

30-80

Есть

То же

||

п

Продолжение таблицы

150

200

300

Ускоренные электроны плюс аэрсщия Примечание: время радиа Формула изобретения Способ борьбы с сульфатвосстанавбактериями при заводнении ливающими бактериями при нефтяного пласта путем обработки закачиваемой в пласт воды, содержащей сульфатвосстанавливающие бактерии, отличающийся тем, что, с целью предотвращения проникновения сульфатвосстанавливакицих бактерий в нефтяные пласты, уменьшения количества сероводорода в зака30

«

То же

40

Я

6(3

и

н

15 30

75 ной обработки равно времени аэрации. чиваемой воде, полного подавления жизнедеятельности бактерий, закачиваемую в пласты воду подвергают обработке ионизирующим излучением дозой . 70-200 крад с одновременной аэрацией воздухом.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 449146, кл. Е 21 В 43/22, 1973. 2.Патент США 2987475, кл. 252-8.55, опублик. 1958.