Способ подавления сульфатвосстанавливающих бактерий в нефтепромысловых водах Советский патент 1991 года по МПК C02F1/50 C02F1/50 C02F101/00 C02F103/34 

Изобретение относится к защите металлов от микробиологической коррозии в неф- тедобывающей промышленности, в частности к способам подавления сульфат- восстэнавливающих бактерий (СВБ), активно развивающихся на нефтяных месторождениях, эксплуатируемых с использованием заводнения водами различного состава. .

Наиболее близким к изобретению является способ подавления роста СВБ путем закачки в пласт органического соединения З-трет-бутилтетрогидро-1,3- оксазина Недостатками его являются низкая степень подавления роста бактерий, отсутствие промышленной сырьевой базы и высокая стоимость при реализации.

Цель изобретения - повышение эффективности способа и снижение концентрации бактерицида.

Согласно способу подавления роста СВБ в нефтепромысловых водах путем закачки химического реагента-бактерицида проводят предварительное введение в закачиваемую воду неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ) - повреждающих агентов (деструкторов) клеточных стенок бактерий с последующим введением реагента-бактерицида в определенной концентрации.

Бактерицидную активность реагентов- бактерицидов без и после обработки НПАВ определяют согласно известной методике контроля микробиологической зараженности нефтепромысловых вод и оценки защитного и бактерицидного действия реагентов. В качестве неионогенно- го поверхностно-активного вещества используют неонол АФ-9-12 или алкилфе- нил на основе тетрамеров пропилена ОП- 10, или дипрокамин Д-.157-65М.

Механизм действия НПАВ на клеточные стенки бактерий сводится к следующему.

Клеточная стенка грамотрицательных бактерий, к которым относятся СВБ, представленная мембранной структурой, является главным препятствием на пути проникновения бактерицидов вовнутрь клетки. Проницаемость клеточных стенок определяет уровень чувствительности бактерий к биоциду, НПАВ действует на клеточные мембраны, вызывая разной степени нарушения ее целостности, и тем самым снижают устойчивость и барьерную функцию стенок клеток бактерий,

Предварительная обработка бактериальных клеток НПАВ значительно повышает активность бактерицида в отношении СВБ в нефтепромысловых водах. При этом происходит снижение минимальной подавляющей концентрации (МПК) реагента- бактерицида и сокращается время, необходимое для полного подавления роста и развития СВБ.

Пример. Модель пастовой воды заражают СВБ, выделенными из нефтепромысловых вод месторождений Арлан и Западный Тэбук. Затем часть воды с бактериями используют для обработки в течение 24 ч следующими водорастворимыми НПАВ: неонол АФ-9-12 - оксиэтилирован- ный моноалкилфенол на основе тримеров пропилена (изононена): ОП-10 - алкилфе- нол на основе тетрамеров пропилена; дипроксамин Д-157-65М-блокополимер этилен- и пропиленоксидов на основе этилендиами- на. Другая часть воды с СВБ, не имевшая контакта с НПАВ, служит контрольным вариантом. НПАВ дозируют в пределах концентраций от 80 до 250 мг/л. Исследования показывают, что минимальная концентрация, при которой наблюдается деструкция клеток, составляет 90 - 110 мг/л. Время

0 контакта клеток СВБ с НПАВ составляет 24 ч при комнатной температуре.

Затем в ряд маркированных пробирок известного объема дозируют исследуемые бактерициды: глутаровый альдегид (25%5 ный водный раствор фирмы Реанал) СНПХ-1002, СНПХ-1003, АНП-2 в определенной концентрации. Водой, содержащей СВБ, заполняют эти пробирки. Пробы выдерживают при 20 - 22°С. Затем через

0 6,12,24 ч контакта СВБ с бактерицидом отбирают часть пробы и помещают в питательную среду для выявления количества жизнеспособных клеток известным методом предельных разведений. При этом оп5 ределяют минимальную бактерицидную концентрацию, при которой достигается прекращение роста и развития СВБ.

В табл. 1-6 представлены данные о количестве жизнеспособных СВБ после воз0 действия глутарового альдегида на клетки, обработанные и не обработанные следующими НПАВ: неонол АФ-9-12, ОП-10, дип- роксамин Д-157-65М. Видно, что полная гибель клеток СВБ, выделенных из место5 рождения Арлан, не имевших контакта с НПАВ, наступает при концентрации глутарового альдегида 150 мг/л, а клеток, имевших контакт с неонолом - при 20 мг/л. ОП-10 - 40 мг/л, дипроксамином - 45 мг/л.

0 В случае, когда культура выделена из месторождения Западный Тэбук, полная гибель клеток, имевших контакте неонолом, ОП-10, дипроксамином наступает соответственно при концентрациях 25, 45, 40 мг/л.

5 Те же закономерности наблюдаются и при воздействии других бактерицидов на клетки, обработанные и не обработанные НПАВ. Снижение устойчивости СВБ к бактерицидам (повышение активности бакте0 рицидов) отмечено во всех случаях, когда клетки бактерий обрабатывали НПАВ.

В табл. 7 и 8 представлены данные о

, величинах МПК бактерицидов в отношении

СВБ после воздействия на них НПАВ. Вид5 но, что величина МПК бактерицидов снижается в 3 - 6 раз по сравнению с величиной МПК бактерицидов в отношении СВБ, не имевших предварительное воздействие НПАВ. Так, например, концентрация глутарового альдегида снизилась в 6 раз после

контакта СВБ с неонолом и более, чем в 3 раза после обработки ОП-10 и дипрок- саммном.

Следует отметить, что после контакта с НПАВ некоторая часть бактерий оказывается нежизнеспособной: количество СВБ в контроле с НПАВ уменьшилось до 10 кл/мл (СВБ из месторождения Арлан) и до 10 кл/мл (СВБ из месторождения Западный Тэбук) в сравнении с контролем без НПАВ (10 кл/мл). Это объясняется тем, что под действием НПАВ, обладающих солюбилизирующим эффектом, стенки клеток наиболее чувствительных бактерий (любая популяция бактерий негомогенна по составу) лизируются до степени, вызывающей их гибель. Основная масса бактерий остается жизнеспособной после контакта с НПАВ и при последующем пересеве в питательную среду активно развивается.

В табл. 9 представлены результаты испытания НПАВ на бактерицидную эффективность в отношении СВБ. Из табл. 9 следует, что испытанные НПАВ дале в больших концентрациях не вызывают полного -подавления роста СВБ, т.е. не могут считаться бактерицидами. Таким образом, совокупность полученных результатов свидетельствует о том, что снижение величин МЛК бактерицидов в отношении СВБ, имевыих контакт с НПАВ, является результатом воздействия последних, что выражается в нарушении целостности клеточной мембранной структуры, снижении ее барьерной функции, а следовательно, устойчивости бактериальной клетки к неблагоприятным факторам окружающей

среды (например, бактерицидам). Повреждающее действие НПАВ на клетки СВБ может быть использовано для повышения активности реагентов-бактерицидов.

Преимуществами изобретения являются повышение эффективности применя- емых бактерицидов и снижение их концентрации, сокращение сроков полного подавления роста СВБ, расширение ассортимента используемых на одном месторождении реагентов - бактерицидов, устранение возможности адаптации СВБ к определенному бактерициду, наличие отечественной крупнотоннажной производственной базы неионогенных поверхностно-активных веществ, улучшению качества добываемой продукции и увеличение нефтеотдачи пласта за счет традиционного действия НПАВ.

Формула изобретения

1.Способ подавления сульфатвосста- навливающих бактерий в нефтепромысловых водах, предусматривающий введение в пласт воды, содержащей химический бактерицид, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа и снижения концентрации бактерицида, в пласт предварительно закачивают воду, содержа- щую неионогенное поверхностно-активное вещество,

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве неионогенного поверх- ностнс)-актианого вещества используют неонол АФ 9-12 или дипроксамин Д-157-65М, или алкилфенол на основе тетрамеров пропилена ОП-10.

Таблица 1

Изобретение относится к области защиты металлов от микробиологической коррозии в нефтедобывающей промышленности, в частности для борьбы с сульфатвосстанав- ливающими бактериями, непосредственно к способам подавления сульфатвосстанав- ливающих бактерий в нефтепромысловых водах. Цель изобретения - повышение эффективности способа и снижение концентрации бактерицида. Для этого проводят предварительное закачивание в пласт воды, содержащей неионогенное поверхностно- активное вещество: неонол АФ-9-12 илиОП- 10, или дипроксамин Д-157-65М, в качестве деструкторов клеточных стенок бактерий с последующим введением реагента-бактерицида в значительно низкой концентрации 1 з.п. ф-лы, 9 табл. (Л С Os S 00 со

Количество жизнеспособных сульфатвосстанавяиеэющих бактерий (кл/мл) после действия глутароеого альдегида на клетки, обработанные и не обработанные неонолом АФ-9-12 (культуры, выделенная из месторождения Арлэн)

1694483 8

Таблица 2

Количество жизнеспособных сульфатвосстанавливающих бактерий (кл/мл) после действия глутарового альдегида на клетки, обработанные и не обработанные ОП-10 (культура, выделенная из месторождения Арлан)

Таблица 3

Количество жизнеспособных сульфатвосстанавливающих бактерий (кл/мл) после действия

глутарового альдегида на клетки, обработанные и не обработанные дипроксамином Д-15765М (культура, выделенная из месторождения Арлан)

Таблица

Количество жизнеспособных сульфатвосстанавливающих бактерий (кл/мл) после действия глутарового альдегида на клетки, обработанные и не обработанные неонолом АФ-9-12 (культура, выделенная из месторождения Западный

Тэбук)

Таблица 5

Количество жизнеспособных сульфатвосстанавливающих бактерий (кл/мл) после действий глутарового альдегида на клетки, обработанные и не обработанные ОП-10 (культура, выделенная из месторождения Западный Тэбук)

Таблица 6

Количество жизнеспособных сульфатвосстанавливающих бактерий (кл/мл) после действия

глутарового альдегида на клетки, обработанные и не обработанные дипроксамином

(культура, выделенная из месторождения Западный Тэбук)

Таблица 7

Минимальная подавляющая концентрация (мг/л) бактерицидов в отношении СББ, выделенных из месторождения Арлан после воздействия на них НПАВ в

течение 24 часов

Таблица 8

Минимальная подавляющая концентрация (мг/л) бактерицидов в отношении СББ, выделенных из месторождения Западный Тэбук после воздействия на

них НПАВ в течение 24 часов

Результаты испытания неионогенных поверхностно-активных веществ на бактерицидную активность в отношении СВБ

Примечание: + означает наличие роста бактерий.

При росте СВБ в среде накапливается 100-180 мг/л сероводорода.

Таблица 9