何留

[摘 要]经过近半个世纪的发展，微生物采油技术已获得了较大的进展，现场试验和相关研究表明，微生物采油技术能够较好的适合一定的油藏类型，且操作简便，费用较低，对地层与环境无污染，具有广阔的应用前景，受到了国内外的广泛关注。油田化学剂有机氯含量是影响微生物新陈代谢的重要因素，如何在微生物采油的过程中发挥化学剂的促进作用，减少其不利影响，是微生物采油技术的重要环节。因此，从源头上杜绝或减少有机氯十分重要，

[关键词]油田化学剂；氯含量；微生物；影响；分析

中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0070-01

引言

微生物采油技术经过近50年的研究和现场试验，已获得较大的进展，在油田开发后期需要针对不同类型的油藏应用不同的提高采收率技术。目前的研究和现场试验表明，微生物采油技术适合一定范围的油藏类型，与其他提高采收率技术相比具有较多的优势，主要表现在费用低、操作简便、不污染地层和环境，因此受到国内外的关注，具有较好的应用前景。

1 影响微生物采油的化学剂

油田开发的各个环节基本上都要使用化学剂，只是目的不同，使用的化学剂种类不同，如钻井、修井、完井，压裂、堵水、调剖、固砂过程使用的化学剂，生产过程中使用的缓蚀、防垢、除垢、杀菌剂等油田注入水常用处理剂，油田开发后期化学法提高采收率技术使用的大量驱油剂。这些化学剂视浓度的不同对微生物产生不同程度的影响。相对而言，用量较大的化学剂如注入水处理剂和三次采油驱油剂的影响更大。

2 油田化学药剂中氯含量的测定方法

2.1 卤代烃消去法

在Na OH醇溶液中通过消去反应将碳骨架上相邻两个碳原子上的HCl脱去一个或若干个，再与Na OH反应，生成Na Cl，使有机氯转换为无机氯，形成不饱和键，产生炔烃或烯烃，再以萃取法将水和油两相分离，测定出总的氯含量。该方法实验步骤较为复杂，对卤代烃位置的选择性较强，并非全部卤代烃都会发生消去反应，试验中进行两次萃取，水油两相分离不完全，存在较大误差，有机氯的转化率和实验回收率也较低。

2.2 氧燃烧法

将样品经给氧瓶直接燃烧，分解后使有机氯转变为无机氯，再以Na OH溶液吸收，测定出总氯含量。氧燃烧法样品回收率可达90%以上，且实验步骤简单易操作，还可多组实验同时进行，结果重现性也较好。

2.3 微库仑直接燃烧法

以微量注射器将样品注入到微库仑仪的石英管中燃烧，在高温作用下，掺烧产物通过O2与N2混合气体进入滴定池中，从而测定出总氯含量。该方法简单易行，但样品回收率较低，只有60%左右，當有机氯含量较高时，回收率偏低，因此，该方式更加适合测定油溶性油田化学剂，难以测量水溶性油田化学剂。

3 化学剂中的氯对微生物采油的影响

3.1 直接作用

3.1.1 影响微生物蛋白质、核算及结构大分子的合成

氨基酸分子可通过肽键缩合为肽链，成为生命的基础，若进入微生物的化学剂中的氯阻碍了某肽键的合成，则会破坏蛋白质的合成，或破坏其中的水膜、电荷，从而抑制微生物的生长甚至致死。核酸是生物遗传的基础，如果侵入生物体的化学剂中的氯破坏了核酸分子，改变其特异结构，则会影响微生物的繁殖。微生物中的结构大分子有很多，如细菌中的磷壁酸、肽聚糖、脂多糖等，化学剂中的氯能够影响其在合成中的酶，从而抑制结构大分子的合成。

3.1.2 影响微生物的呼吸系统

微生物呼吸时需要消耗碳水化合物来生成体内的各种成分，在此过程中，对酶的代谢分解十分重要，如果化学剂中的氯影响了酶的活性，则微生物的生长会受到影响。

3.2 间接影响

3.2.1 pH值

pH值能够显著影响微生物细胞质膜上的电荷，从而影响营养物质的吸收。此外，酶只有在一定的pH值下才能发挥最大效果，pH值改变后，部分酶的作用会减弱甚至消失。碱驱、碱强化聚合物驱等化学剂中的氯会使p H值升高，而盐酸等会降低pH值，从而影响微生物的生长。

3.2.2 渗透压

微生物细胞的半透性膜能够通过对细胞内外压力的调节使压力趋于平衡，维持微生物的正常代谢。如果微生物外围的渗透压超出细胞内的渗透压，则细胞外的水分会渗入细胞内，使细胞膨胀、破裂，若细胞内的渗透压高于细胞外的渗透压，则会使细胞内的液体渗出，细胞萎缩，抑制微生物生长，致其死亡。钻井、完井、油水井防砂作业时使用的多种离子型化学剂如油酸钠、KCl等都会改变微生物所在环境的渗透压，影响其生长。

4 化学剂的影响作用原理

化学剂对微生物的影响主要有两方面。一是化学剂对微生物细胞结构的影响，一些具有表面活性的物质可直接破坏细胞结构，使微生物死亡。二是化学剂与微生物细胞中某些生化物质结合，使其丧失原有的生化性能，不能正常生长代谢，最终导致死亡。无论是哪一种影响，都与化学剂浓度密切相关。只有化学剂浓度超过一定范围，才能对微生物产生影响。如目前油田注入污水处理多用阳离子季铵盐类以及其与氧化剂的复配物，一般加药量在9～10mg/L，当细菌数高于102个/mL时，药剂加量须加大2～3倍才能控制细菌的生长。在实施聚合物驱的区块常出现高细菌腐蚀速率现象，也是注入的驱油剂中聚丙烯酰胺和甲醛共同影响地层中细菌生长造成的。

5 如何消除化学剂中的氯对微生物的不利影响

要从根本上消除油井化学剂中的氯对微生物的影响，必须从微生物的筛选和育种上着手。首先，在含有油井化学剂的地层水中，通常存在已自发突变，能够抵抗化学剂中的氯影响的微生物，从产出液中筛选出这些微生物，再进行二次筛选即可得到满足微生物采油所需的微生物。其次，利用基因重组或右边对微生物菌株进行改造，增加其性状，能够获得在不利化学剂影响下仍能良好存活的菌种，从而消除油井化学剂中的氯对微生物的不利影响。

总结

在油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学药剂，这些化学剂多数对微生物有直接的影响，但由于地层环境的作用，实际的影响大大下降，因此在微生物采油中只要精心设计，同时结合微生物筛选及驯育工作，完全可能避免化学剂的不利影响。

参考文献

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