SU1694483A1 - Method of sulphate-reducing bacteria inhibition in oil-mines waters - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области защиты металлов от микробиологической коррозии в нефтедобывающей промышленности, в частности дл  борьбы с сульфатвосстанав- ливающими бактери ми, непосредственно к способам подавлени  сульфатвосстанав- ливающих бактерий в нефтепромысловых водах. Цель изобретени  - повышение эффективности способа и снижение концентрации бактерицида. Дл  этого провод т 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 соThe invention relates to the field of protecting metals from microbiological corrosion in the oil industry, in particular for controlling sulphate-reducing bacteria, directly to methods of suppressing sulfate-reducing bacteria in oil-field waters. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the method and reduce the concentration of the bactericide. For this, pre-injection of water containing a non-ionic surfactant: neonol AF-9-12 or OP-10, or diproxamine D-157-65M, as destructors of bacterial cell walls followed by the introduction of a bactericide reagent in a significantly low Concentration 1 Cp f-ly, 9 tab. (L C Os S 00 with

Description

Изобретение относитс  к защите металлов от микробиологической коррозии в неф- тедобывающей промышленности, в частности к способам подавлени  сульфат- восстэнавливающих бактерий (СВБ), активно развивающихс  на нефт ных месторождени х, эксплуатируемых с использованием заводнени  водами различного состава. .The invention relates to the protection of metals against microbiological corrosion in the oil industry, in particular, to methods for suppressing sulfate reducing bacteria (SRB) that are actively developing in oil fields exploited using flooding by waters of different composition. .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ подавлени  роста СВБ путем закачки в пласт органического соединени  З-трет-бутилтетрогидро-1,3- оксазина Недостатками его  вл ютс  низка  степень подавлени  роста бактерий, отсутствие промышленной сырьевой базы и высока  стоимость при реализации.The closest to the invention is a method of inhibiting the growth of SSC by injecting the organic compound 3-tert-butyl tetrohydro-1,3-oxazine into the formation. Its disadvantages are the low degree of inhibition of bacterial growth, the lack of an industrial raw material base and high cost during implementation.

Цель изобретени  - повышение эффективности способа и снижение концентрации бактерицида.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the method and reduce the concentration of the bactericide.

Согласно способу подавлени  роста СВБ в нефтепромысловых водах путем закачки химического реагента-бактерицида провод т предварительное введение в закачиваемую воду неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ) - повреждающих агентов (деструкторов) клеточных стенок бактерий с последующим введением реагента-бактерицида в определенной концентрации.According to the method of inhibiting the growth of sulfate reducing bacteria in oil field waters by injecting a chemical reagent-bactericide, preliminary introduction into the injected water of nonionic surfactants (NSAS) - damaging agents (destructors) of the bacterial cell walls, followed by the introduction of the reagent-bactericide at a certain concentration.

Бактерицидную активность реагентов- бактерицидов без и после обработки НПАВ определ ют согласно известной методике контрол  микробиологической зараженности нефтепромысловых вод и оценки защитного и бактерицидного действи  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.The bactericidal activity of bactericidal reagents without and after treatment with nonionic surfactants is determined according to a known method for controlling the microbial contamination of oilfield waters and evaluating the protective and bactericidal effect of the reagents. Neonol AF-9-12 or alkylphenyl based on propylene tetramers OP-10, or diprokamin D-.157-65M are used as nonionic surfactants.

Механизм действи  НПАВ на клеточные стенки бактерий сводитс  к следующему.The mechanism of the action of nonionic surfactants on bacterial cell walls is as follows.

Клеточна  стенка грамотрицательных бактерий, к которым относ тс  СВБ, представленна  мембранной структурой,  вл етс  главным преп тствием на пути проникновени  бактерицидов вовнутрь клетки. Проницаемость клеточных стенок определ ет уровень чувствительности бактерий к биоциду, НПАВ действует на клеточные мембраны, вызыва  разной степени нарушени  ее целостности, и тем самым снижают устойчивость и барьерную функцию стенок клеток бактерий,The cell wall of gram-negative bacteria, which include SSCs, represented by a membrane structure, is a major obstacle to the entry of bactericides into the cell. The permeability of cell walls determines the level of sensitivity of bacteria to the biocide, the nonionic surfactants act on the cell membrane, causing varying degrees of integrity, and thereby reduce the resistance and barrier function of the cell walls of bacteria,

Предварительна  обработка бактериальных клеток НПАВ значительно повышает активность бактерицида в отношении СВБ в нефтепромысловых водах. При этом происходит снижение минимальной подавл ющей концентрации (МПК) реагента- бактерицида и сокращаетс  врем , необходимое дл  полного подавлени  роста и развити  СВБ.Pretreatment of bacterial cells of nonionic surfactants significantly increases the bactericide activity against SSC in oilfield waters. In this case, the minimum inhibitory concentration (MIC) of the bactericide reagent decreases and the time required for the complete suppression of the growth and development of SSC is reduced.

Пример. Модель пастовой воды заражают СВБ, выделенными из нефтепромысловых вод месторождений Арлан и Западный Тэбук. Затем часть воды с бактери ми используют дл  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. Друга  часть воды с СВБ, не имевша  контакта с НПАВ, служит контрольным вариантом . НПАВ дозируют в пределах концентраций от 80 до 250 мг/л. Исследовани  показывают, что минимальна  концентраци , при которой наблюдаетс  деструкци  клеток, составл ет 90 - 110 мг/л. Врем Example. The model of pasta water is contaminated with SRB isolated from oil-field waters from the Arlan and Western Tebuk deposits. Then, part of the water with bacteria is used to treat the following water-soluble nonionic surfactants for 24 hours: neonol AF-9-12 — hydroxyethylated monoalkylphenol based on propylene trimer (isononene): OP-10 is alkylphenol based on propylene tetramers; diproxamine D-157-65M-block-polymer of ethylene and propylene oxides based on ethylenediamine. Another part of the water from the SCB, without contact with nonionic surfactants, serves as a control option. Nonionic surfactants are dosed at concentrations from 80 to 250 mg / l. Studies show that the minimum concentration at which cell disruption is observed is 90-110 mg / L. Time

0 контакта клеток СВБ с НПАВ составл ет 24 ч при комнатной температуре.The contact of SSC cells with nonionic surfactants is 24 hours at room temperature.

Затем в р д 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, заполн ют эти пробирки. Пробы выдерживают при 20 - 22°С. Затем черезThen, in a series of labeled tubes of known volume, the studied bactericides are dosed: glutaraldehyde (25% 5% aqueous solution of the Reanal company) SNPCH-1002, SNPCH-1003, ANP-2 at a certain concentration. Water containing SCB is filled in these tubes. Samples incubated at 20 - 22 ° C. Then through

0 6,12,24 ч контакта СВБ с бактерицидом отбирают часть пробы и помещают в питательную среду дл  вы влени  количества жизнеспособных клеток известным методом предельных разведений. При этом оп5 редел ют минимальную бактерицидную концентрацию, при которой достигаетс  прекращение роста и развити  СВБ.0 6,12,24 hours of contact of the SSC with a bactericide, a part of the sample is taken and placed in a nutrient medium to detect the number of viable cells by the known method of limiting dilutions. At the same time, the minimum bactericidal concentration is determined at which cessation of growth and development of SSC is achieved.

В табл. 1-6 представлены данные о количестве жизнеспособных СВБ после воз0 действи  глутарового альдегида на клетки, обработанные и не обработанные следующими НПАВ: неонол АФ-9-12, ОП-10, дип- роксамин Д-157-65М. Видно, что полна  гибель клеток СВБ, выделенных из место5 рождени  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.In tab. 1-6 presents data on the number of viable SSC after glutaric aldehyde has been applied to cells treated and not treated with the following nonionic surfactants: neonol AF-9-12, OP-10, diproxamine D-157-65M. It can be seen that the complete death of SSC cells isolated from the Arlan birthplace 5 that did not have contact with nonionic surfactants occurs when glutaraldehyde concentration is 150 mg / l, and cells that have contact with neonol — at 20 mg / l. OP-10 - 40 mg / l, diproxamine - 45 mg / l.

0 В случае, когда культура выделена из месторождени  Западный Тэбук, полна  гибель клеток, имевших контакте неонолом, ОП-10, дипроксамином наступает соответственно при концентраци х 25, 45, 40 мг/л.0 In the case when the culture is isolated from the Western Tebuk deposit, the cells that had contact with neonol, OP-10, are full of diproxamine, respectively, at concentrations of 25, 45, 40 mg / l.

5 Те же закономерности наблюдаютс  и при воздействии других бактерицидов на клетки, обработанные и не обработанные НПАВ. Снижение устойчивости СВБ к бактерицидам (повышение активности бакте0 рицидов) отмечено во всех случа х, когда клетки бактерий обрабатывали НПАВ.5 The same patterns are observed under the influence of other bactericides on cells treated and not treated with nonionic surfactants. A decrease in the resistance of bactericidal bacteria to bacteria (an increase in the activity of bactericides) was observed in all cases when bacteria cells were treated with nonionic surfactants.

В табл. 7 и 8 представлены данные оIn tab. 7 and 8 presents data on

, величинах МПК бактерицидов в отношенииthe magnitudes of the IPC bactericides in relation to

СВБ после воздействи  на них НПАВ. Вид5 но, что величина МПК бактерицидов снижаетс  в 3 - 6 раз по сравнению с величиной МПК бактерицидов в отношении СВБ, не имевших предварительное воздействие НПАВ. Так, например, концентраци  глутарового альдегида снизилась в 6 раз послеSVB after exposure to nonionic surfactants. It is evident5 that the magnitude of the IPC of bactericides decreases by a factor of 3–6 compared with the value of the IPC of bactericides with respect to sulfate reducing bacteria without prior exposure to nonionic surfactants. For example, glutaraldehyde concentration decreased 6 times after

контакта СВБ с неонолом и более, чем в 3 раза после обработки ОП-10 и дипрок- саммном.contact of SCB with neonol and more than 3 times after treatment with OP-10 and diprox.

Следует отметить, что после контакта с НПАВ некотора  часть бактерий оказываетс  нежизнеспособной: количество СВБ в контроле с НПАВ уменьшилось до 10 кл/мл (СВБ из месторождени  Арлан) и до 10 кл/мл (СВБ из месторождени  Западный Тэбук) в сравнении с контролем без НПАВ (10 кл/мл). Это объ сн етс  тем, что под действием НПАВ, обладающих солюбилизирующим эффектом, стенки клеток наиболее чувствительных бактерий (люба  попул ци  бактерий негомогенна по составу) лизируютс  до степени, вызывающей их гибель. Основна  масса бактерий остаетс  жизнеспособной после контакта с НПАВ и при последующем пересеве в питательную среду активно развиваетс .It should be noted that, after contact with nonionic surfactants, some of the bacteria are not viable: the number of sourcing bacteria in the control with nonionic surfactants decreased to 10 cells / ml (SSC from the Arlan field) and to 10 cells / ml (SSC from the Western Tabuk field) compared to the control without Nonionic surfactants (10 cells / ml). This is due to the fact that under the action of nonionic surfactants that have a solubilizing effect, the cell walls of the most sensitive bacteria (any bacterial population is non-homogenous in composition) are lysed to the degree causing their death. The bulk of the bacteria remains viable after contact with nonionic surfactants and is actively developed on subsequent transfer to the nutrient medium.

В табл. 9 представлены результаты испытани  НПАВ на бактерицидную эффективность в отношении СВБ. Из табл. 9 следует, что испытанные НПАВ дале в больших концентраци х не вызывают полного -подавлени  роста СВБ, т.е. не могут считатьс  бактерицидами. Таким образом, совокупность полученных результатов свидетельствует о том, что снижение величин МЛК бактерицидов в отношении СВБ, имевыих контакт с НПАВ,  вл етс  результатом воздействи  последних, что выражаетс  в нарушении целостности клеточной мембранной структуры, снижении ее барьерной функции, а следовательно , устойчивости бактериальной клетки к неблагопри тным факторам окружающейIn tab. 9 shows the results of testing nonionic surfactants for bactericidal efficacy against SSC. From tab. 9 it follows that the tested nonionic surfactants at high concentrations do not cause a complete suppression of the growth of sulfate reducing bacteria, i.e. cannot be considered bactericides. Thus, the totality of the obtained results indicates that the decrease in the MLK values of bactericides in relation to SSCs, which have contact with nonionic surfactants, is the result of the effects of the latter, which is reflected in the violation of the integrity of the cell membrane structure, the decrease in its barrier function and, consequently, the resistance of the bacterial cell. to adverse environmental factors

среды (например, бактерицидам). Повреждающее действие НПАВ на клетки СВБ может быть использовано дл  повышени  активности реагентов-бактерицидов.environment (for example, bactericides). The damaging effect of nonionic surfactants on SSC cells can be used to increase the activity of bactericide reagents.

Преимуществами изобретени   вл ютс  повышение эффективности примен - емых бактерицидов и снижение их концентрации, сокращение сроков полного подавлени  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 действи  НПАВ.The advantages of the invention are increasing the efficiency of bactericides used and reducing their concentration, reducing the time to completely inhibit the growth of SSC, expanding the range of bactericides used on one deposit, eliminating the possibility of adapting SSC to a particular bactericide, the presence of a domestic large-scale production base of nonionic surfactants , improving the quality of production and increasing oil recovery from the traditional action of nonionic surfactants.

Claims (2)

1.Способ подавлени  сульфатвосста- навливающих бактерий в нефтепромысловых водах, предусматривающий введение в пласт воды, содержащей химический бактерицид , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности способа и снижени  концентрации бактерицида, в пласт предварительно закачивают воду, содержа- щую неионогенное поверхностно-активное вещество,1. A method for inhibiting sulfate-retarding bacteria in oilfield waters, which involves the introduction of water containing chemical bactericides into the reservoir, characterized in that, in order to increase the efficiency of the method and reduce the bactericide concentration, water containing non-ionic surfactant is pumped into the reservoir substance, 2.Способ по п. 1,отличающийс  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-10.2. A method according to claim 1, characterized in that neonol AF 9-12 or diproxamine D-157-65M, or alkylphenol based on OP-10 propylene tetramers is used as a non-ionic surface substance). Таблица 1Table 1 Количество жизнеспособных сульфатвосстанав иеэющих бактерий (кл/мл) после действи  глутароеого альдегида на клетки, обработанные и не обработанные неонолом АФ-9-12 (культуры, выделенна  из месторождени  Арлэн)The number of viable sulfate reducing bacteria (cells / ml) after glutaraldehyde is applied to cells treated and not treated with neonol AF-9-12 (cultures isolated from the Arlen deposit) 1694483 81694483 8 Таблица 2table 2 Количество жизнеспособных сульфатвосстанавливающих бактерий (кл/мл) после действи  глутарового альдегида на клетки, обработанные и не обработанные ОП-10 (культура, выделенна  из месторождени  Арлан)The number of viable sulfate-reducing bacteria (cells / ml) after glutaraldehyde was applied to cells treated and not treated with OP-10 (culture isolated from the Arlan deposit) Таблица 3Table 3 Количество жизнеспособных сульфатвосстанавливающих бактерий (кл/мл) после действи The number of viable sulfate-reducing bacteria (cells / ml) after action глутарового альдегида на клетки, обработанные и не обработанные дипроксамином Д-15765М (культура, выделенна  из месторождени  Арлан)glutaraldehyde on cells treated and not treated with diproxamine D-15765M (culture isolated from the Arlan deposit) ТаблицаTable Количество жизнеспособных сульфатвосстанавливающих бактерий (кл/мл) после действи  глутарового альдегида на клетки, обработанные и не обработанные неонолом АФ-9-12 (культура, выделенна  из месторождени  ЗападныйThe number of viable sulfate-reducing bacteria (cells / ml) after glutaraldehyde was applied to cells treated and not treated with neonol AF-9-12 (culture isolated from the West Тэбук)Tebuk) Таблица 5Table 5 Количество жизнеспособных сульфатвосстанавливающих бактерий (кл/мл) после действий глутарового альдегида на клетки, обработанные и не обработанные ОП-10 (культура, выделенна  из месторождени  Западный Тэбук)The number of viable sulfate-reducing bacteria (cells / ml) after glutaraldehyde acts on cells treated and not treated with OP-10 (culture isolated from the Western Tebuk deposit) Таблица 6Table 6 Количество жизнеспособных сульфатвосстанавливающих бактерий (кл/мл) после действи The number of viable sulfate-reducing bacteria (cells / ml) after action глутарового альдегида на клетки, обработанные и не обработанные дипроксаминомglutaraldehyde on cells treated and not treated with diproxamine (культура, выделенна  из месторождени  Западный Тэбук)(culture isolated from Western Tebuk deposit) Таблица 7Table 7 Минимальна  подавл юща  концентраци  (мг/л) бактерицидов в отношении СББ, выделенных из месторождени  Арлан после воздействи  на них НПАВ вThe minimum inhibitory concentration (mg / l) of bactericides against the SBBs isolated from the Arlan deposit after exposure to nonionic surfactants in течение 24 часовfor 24 hours Таблица 8Table 8 Минимальна  подавл юща  концентраци  (мг/л) бактерицидов в отношении СББ, выделенных из месторождени  Западный Тэбук после воздействи  наThe minimum inhibitory concentration (mg / l) of bactericides against the SBBs isolated from the West Tebuk deposit after exposure to них НПАВ в течение 24 часовthese nonionic surfactants within 24 hours Результаты испытани  неионогенных поверхностно-активных веществ на бактерицидную активность в отношении СВБThe results of testing nonionic surfactants on bactericidal activity against SSC Примечание: + означает наличие роста бактерий.Note: + indicates the presence of bacterial growth. При росте СВБ в среде накапливаетс  100-180 мг/л сероводорода.With the growth of SSC in the medium accumulates 100-180 mg / l of hydrogen sulfide. Таблица 9Table 9