油氣田細(xì)菌殺滅效果研究
硫酸鹽還原菌(SRB)、鐵細(xì)菌(IB)等是造成油田集輸系統(tǒng)管線內(nèi)腐蝕的主要原因之一。其中厭氧的硫酸鹽還原菌的危害最大，它不僅會(huì)導(dǎo)致管道遭受局部腐蝕穿孔，且其生長(zhǎng)繁殖會(huì)對(duì)水系統(tǒng)造成二次污染直接堵塞地層，降低石油開(kāi)采率。管道內(nèi)表面施加涂層是一種既簡(jiǎn)單又有效的抗菌防腐方法，因此本文通過(guò)合成無(wú)機(jī)抗菌材料，系統(tǒng)研究其對(duì)SRB的殺菌性能，并通過(guò)物理?yè)交飓@得抗菌涂層，研究了抗菌涂層的抗菌防腐性能，以期達(dá)到抑制油田系統(tǒng)微生物腐蝕，延長(zhǎng)管道壽命的目的。
通過(guò)電化學(xué)方法、3D超景深顯微鏡、熒光顯微鏡、SEM、XPS等方法，系統(tǒng)地研究污水系統(tǒng)中的微生物腐蝕狀況，氧化亞銅材料對(duì)污水中SRB的抑菌殺菌性能及機(jī)理，以及基于氧化亞銅的無(wú)溶劑環(huán)氧復(fù)合涂層的抗菌防腐性能。在大慶油田污水介質(zhì)中SRB的含量非常高，且其生長(zhǎng)繁殖非常迅速，在培養(yǎng)的第二天就迅速達(dá)到最大值。就其理化性質(zhì)而言，37℃為其最適宜生長(zhǎng)的溫度，其最適宜的pH則為8.0，而最適宜的礦化度即NaCl濃度為10g/L。由其引起的對(duì)Q235管材的微生物腐蝕非常嚴(yán)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蝕的發(fā)生，但隨著浸泡時(shí)間的逐漸延長(zhǎng)，金屬表面的生物膜會(huì)不斷從其表面剝離脫落，從而使得金屬表面腐蝕加重。管道垢樣中沒(méi)有SRB的附著，其主要成分為鈣鹽和鐵氧化合物。
納米Cu2O能夠有效殺死SRB，抑制其在Q235碳鋼表面的附著，減少生物膜的形成。在該抗菌過(guò)程中，氧化亞銅并沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)，菌液中并沒(méi)有Cu2+以及Cu+的產(chǎn)生。因此納米Cu2O極易吸附在SRB表面，并通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，抑制細(xì)菌體內(nèi)酶的活性，而使細(xì)胞結(jié)構(gòu)紊亂，達(dá)到殺菌目的。
復(fù)合涂層中由于加入了納米Cu2O，阻塞了無(wú)溶劑環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)過(guò)程中產(chǎn)生的微觀孔道，使得腐蝕介質(zhì)不能夠與金屬基體直接接觸，其涂層電阻值要遠(yuǎn)大于無(wú)溶劑環(huán)氧涂層的電阻。另外，納米Cu2O能夠有效殺死介質(zhì)中以及涂層表面的SRB，抑制其在金屬材料表面的附著，從而非常顯著地抑制了涂層表面生物膜的形成，從而有效緩解了金屬基體表面的微生物腐蝕行為的發(fā)生。
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2017年02月07日
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