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    四羟甲基硫酸磷渤海油田实际开采中的优点有哪些

    四羟甲基硫酸磷最近几年在我国渤海油田,胜利油田,大庆油田等产区表现出优异的特性。通过大量应用我们发现,四羟甲基硫酸磷具有高效和广谱、较强的表面活性、较强的黏泥剥离清洗效果、低发泡性,低剂量、低毒、无环境污染,配伍性好、宽pH值使用范围(pH2~12)和化学稳定性好等优点。

    在石油钻井生产过程中,危害最大的细菌主要有两类:一类是腐生菌(TGB),它们能生物降解各种有机处理剂,尤其是淀粉类、纤维素类、生物聚合物类,同时会产生大量的菌体和粘性代谢物,导致这类处理剂失效和钻井液的性能下降,进而影响钻井作业的正常进行。另一类是硫酸盐还原菌(SRB),这是一类能将硫酸盐还原成硫化氢的细菌的总称,而硫化氢具有较强的腐蚀性、味臭且有毒性,会造成钻具、井下设备的严重腐蚀,据corrosion期刊估计在美国生产油井中发生腐蚀的77%是由SRB造成的。每年直接由SRB引起的微生物腐蚀(microbiologically induced corrosion,MIC)损失达300亿美元~500亿美元,美国企业每年要投入2亿美元用于化学药物抑制微生物腐蚀。此外硫化氢还会与钻井液中携带的Fe2+反应生成黑色的硫化亚铁沉淀,造成地层堵塞。另一方面钻井液遭受细菌污染和危害常常引起起泡、发黑和恶臭等变质现象,从而不得不更换新的钻井液体系,不但影响了钻井周期,而且大大增加了钻井成本。

    四羟甲基硫酸磷(THPS)在中东及北美地区的油田生产中对细菌具有良好的杀灭作用。不仅能提高油田开采效率而且其降解产物非常环保。THPS是目前季鏻盐杀菌剂中的具有代表性的环保产品。
    细菌腐蚀危害一直以来就在油田钻井生产中存在,加上有机聚合物化学处理剂的大量应用,给细菌在油田钻井生产中的繁殖创造了有利条件, 使得细菌腐蚀问题日益严重。

    目前,钻井液杀菌技术主要有两种:一种是通过改变环境条件使细菌难以生存,如将钻井液的pH﹥12或含盐20%以上,这种方法具有一定的效果,但pH和含盐量过高会使井眼稳定性降低,并且加剧腐蚀,而且在生产过程中随着时间的延长,pH和含盐量会降低,进而再次出现细菌污染与危害;另一种即在钻井液中添加适宜的杀菌剂,以控制细菌的污染与危害。杀菌剂是控制细菌最经济有效的方法,杀菌剂含有可破坏细胞酶或基质交换系统的物质,利用其与细菌之间的相互作用可达到杀灭或抑制细菌的目的。

    季鏻盐类杀菌剂(例如:四羟甲基硫酸磷THPS)的开发和研制被称为近十年来杀菌剂研究的最新进展之一,从季鏻盐和季铵盐的结构来看,P原子比N原子的半径大,极化作用强,使得季鏻盐更容易吸附带负电荷的菌体,同时由于P元素在元素周期表中位于N元素的下方,P比N有更弱的电负性。因此,季鏻盐结构比季铵盐稳定,与一般的氧化剂和还原剂以及酸碱都不发生反应,应用范围更广,可在pH=2~12的水中使用,而季铵盐只有在pH≥9时效果才最佳。1990年左右,国外开始生产和使用的烷基季鏻盐化合物是新一代的高效和广谱杀菌剂。这类杀菌剂具有高效和广谱、较强的表面活性、较强的黏泥剥离清洗效果、低发泡性,低剂量、低毒、无环境污染,配伍性好、宽pH值使用范围(pH2~12)和化学稳定性好等优点。是新一代阳离子表面活性剂杀菌剂的代表。于1999年发明了几种改性季鏻盐杀菌剂,是将季鏻盐上长链烷基用烷氧基取代。由于氧的电负性比较大,使得季鏻盐的正电性更强,而菌藻表面带负电荷,因此其更容易进攻细菌分子,具有更好的杀菌效果。刘建华等合成了两种缓蚀型季鏻盐杀菌剂,采用最大可能记数法研究了其对工业微生物SRB的抗菌效果,并通过电化学方法研究了其缓蚀作用,结果表明其杀菌效果均优于广泛使用的新洁尔灭,而且具有良好的缓蚀作用。以二甲胺和环氧氯丙烷合成聚季铵盐为基础,将聚季铵盐和四羟甲基硫酸磷(THPS)(季鏻盐)混聚得到一种未见报道的阳离子表面活性剂—聚季鏻铵盐。苏州联雄生产的季鏻盐杀菌剂具有低毒、低推荐处理标准、在环境中分解快速,以及没有生物积累等优点.大约在1997 年 THPS获得美国“总统环境友好化学挑战奖”的设计更安全化学品奖。

    目前国内部分油田开采企业,尤其是海洋石油开采企业也开始逐步大量使用以四羟甲基硫酸磷(THPS)为代表的杀菌剂。并且取得了良好的杀菌效果,经济效益和社会效益。