油田采注输系统SRB和H2S分布规律及其相关性

马文娟,李金永,苗彦平,薛李强,朱治国,杜 航

中国石油华北油田公司采油三厂,河北河间 062450

本文对某油田6个作业区11个站点的沿程水样进行了测试分析，开展了采注输系统沿程SRB和硫化物分布规律、SRB与硫化物相关性研究，为后期针对性治理提供依据[1-20]。

1 实验准备

1.1 水样及其检测方法

水样：来自某东部油田6个作业区11个站点。检测方法：水质指标检测方法参照石油天然气行业标准SY∕T 5329—2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》，测试方法如表1所示。

表1 水质指标测试方法

1.2 硫化氢现场测试方法

硫化氢现场检测采用深圳逸云天MS400-H2S检测仪。第一，站内检测，采出水排放至稳定后，用2.5 L塑料桶取约1.5 L水样，立即盖好盖子，振荡1 min，开盖后立即测量桶内气相中部硫化氢含量，取最高值。第二，油井检测，有套气井：测试管伸入套管阀内测试，取最高值；无套气井：用2.5 L塑料桶在取样口放样，测试管伸入桶口3 cm左右，测试放样过程桶上部气相硫化氢含量，放样至2.0 L为止，测量取最高值。

1.3 硫化物测试方法

硫化物测试采用比色法，使用郑州沃特测试技术有限公司硫化物检测管和ZZW-Ⅱ∕P型水质多参数检测仪进行测试。

2 实验结果

选取某油田6个作业区、11个站点采注输系统的10个节点（远端油井、中端油井、近端油井、来水、滤前、滤后、注水、近端水井、中端水井、远端水井），开展6项指标（硫化物、H2S、pH值、SRB、TGB、FB）检测。某油田现场分析测试结果如表2、表3所示。

表2 某油田采注输系统水质测试结果（SRB含量）

表3 某油田采注输系统水质测试结果（H2S含量）

测试结果表明，某油田油井采出液和站内采出水中均含有SRB及H2S。

3 数据分析

3.1 SRB生长特点

（1）温度对SRB生长的影响。采用绝迹稀释法评价采出水SRB在不同温度下的生长指标，采出水样中SRB在不同温度下的生长情况见表4，结果表明，采出水SRB适宜的生长温度范围在30～50℃，低温和高温条件下SRB的生长都会受到抑制。

表4 采出水样中SRB在不同温度下的生长情况

（2）pH值对SRB生长的影响。采用绝迹稀释法评价采出水样中SRB在不同pH值条件下的生长指标，实验温度设置为45℃，为SRB适宜的生长温度，水样pH值采用0.1 mol∕L的NaOH溶液和1∶1的HCl溶液进行调节。采出水样中SRB在不同pH值下的生长情况（45℃）见表5，结果表明，采出水样中SRB在pH值为6～8时繁殖最快，pH值高于9时生长减缓，pH值低于5时停止生长。

表5 采出水样中SRB在不同pH值下的生长情况（45℃）

3.2 SRB分布特点

根据采注输系统SRB分布统计结果，SRB含量变化很大（见表6、图1），其中站点中SRB含量最大，水井次之，油井中SRB含量最低。

表6 采注输系统SRB含量水平

图1 某油田采注输系统SRB分布统计

3.3 H2S分布特点

根据采注输系统H2S分布统计结果，除武强作业区基本不含H2S外，其余作业区均不同程度含有H2S。H2S含量分布 0～1 × 103mg∕L不等，油井中H2S含量波动大（见表7、图2），站内采出水中H2S含量整体沿程降低，部分站点存在反增现象，水井中H2S含量沿程逐渐增加。

表7 采注输系统H2S含量水平

图2 某油田采注输系统中H2S分布统计

3.4 SRB与H2S关联性分析

3.4.1 静态法

用SRB和H2S的实验数据做出交汇图，见图3，从交汇图中可以看出二者呈现一定的正相关性。

图3 SRB和H2S含量交汇图

3.4.2 动态法

将富集的SRB按2%的接种比例接种到SRB的培养基中，并加入10 000 mg∕L的NaCl进行培养，在不同培养时间段内，依次检测生成的H2S含量，见表8。

表8 采出水样中SRB在不同培养时间下生成的H2S含量（45℃）

针对油井和联合站开展了抑菌现场试验，优选了J196和J130两口油井及联合站的采出水泵进口，并利用加药间现有的加药装置实施加药，加药前后SRB和H2S含量见表9。

表9 加药前后SRB和H2S含量

结果表明：在SRB生长适应期内，随着SRB数量的增加，H2S含量增速缓慢；在对数生长期内，SRB快速繁殖，生成的H2S量也快速增长。针对油井和联合站的抑菌现场试验后，随着SRB的数量下降，H2S的含量也在急剧下降，表明H2S含量和SRB呈正相关关系。

4 结论

（1）对SRB的生长而言，SRB适宜的生长温度范围在30～50℃，低温和高温条件下SRB的生长都受到抑制，SRB在pH值为6～8时繁殖最快，pH值高于9时生长减缓，pH值低于5时停止生长。

（2）油田采注输系统沿程SRB含量分布呈现一定的规律性，其中站点中SRB含量最高，水井次之，油井中SRB含量最低。

（3）油田采注输系统沿程H2S含量分布呈现一定的规律性，油井含量波动大，站内采出水整体沿程降低，部分站点存在反增现象，水井含量沿程逐渐增加。

（4）通过静态法和动态法综合判断，H2S含量与SRB含量呈正相关关系，H2S含量随着SRB含量的增加而增加。