油气田细菌杀灭效果研究
硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌(IB)等是造成油田集输系统管线内腐蚀的主要原因之一。其中厌氧的硫酸盐还原菌的危害最大，它不仅会导致管道遭受局部腐蚀穿孔，且其生长繁殖会对水系统造成二次污染直接堵塞地层，降低石油开采率。管道内表面施加涂层是一种既简单又有效的抗菌防腐方法，因此本文通过合成无机抗菌材料，系统研究其对SRB的杀菌性能，并通过物理掺混获得抗菌涂层，研究了抗菌涂层的抗菌防腐性能，以期达到抑制油田系统微生物腐蚀，延长管道寿命的目的。
通过电化学方法、3D超景深显微镜、荧光显微镜、SEM、XPS等方法，系统地研究污水系统中的微生物腐蚀状况，氧化亚铜材料对污水中SRB的抑菌杀菌性能及机理，以及基于氧化亚铜的无溶剂环氧复合涂层的抗菌防腐性能。在大庆油田污水介质中SRB的含量非常高，且其生长繁殖非常迅速，在培养的第二天就迅速达到最大值。就其理化性质而言，37℃为其最适宜生长的温度，其最适宜的pH则为8.0，而最适宜的矿化度即NaCl浓度为10g/L。由其引起的对Q235管材的微生物腐蚀非常严重，浸泡前期，SRB在管材表面吸附，形成生物膜，在一定程度上抑制了微生物腐蚀的发生，但随着浸泡时间的逐渐延长，金属表面的生物膜会不断从其表面剥离脱落，从而使得金属表面腐蚀加重。管道垢样中没有SRB的附着，其主要成分为钙盐和铁氧化合物。
纳米Cu2O能够有效杀死SRB，抑制其在Q235碳钢表面的附着，减少生物膜的形成。在该抗菌过程中，氧化亚铜并没有发生反应，菌液中并没有Cu2+以及Cu+的产生。因此纳米Cu2O极易吸附在SRB表面，并通过细胞膜进入细胞内部，抑制细菌体内酶的活性，而使细胞结构紊乱，达到杀菌目的。
复合涂层中由于加入了纳米Cu2O，阻塞了无溶剂环氧树脂交联过程中产生的微观孔道，使得腐蚀介质不能够与金属基体直接接触，其涂层电阻值要远大于无溶剂环氧涂层的电阻。另外，纳米Cu2O能够有效杀死介质中以及涂层表面的SRB，抑制其在金属材料表面的附着，从而非常显著地抑制了涂层表面生物膜的形成，从而有效缓解了金属基体表面的微生物腐蚀行为的发生。
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2017年02月07日
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