МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ВНИИСПТмефть

МЕТОДИКА КОНТРОЛЯ ЗАРАЖЕННОСТИ СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИМИ БАКТЕРИЯМИ. ЗАКАЧИВАЕМЫХ В ПРОДУКТИВНЫЕ ПЛАСТЫ ВОД И ДОБЫВАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ РД 39-1-163 79

Уфа -1979

Министерство нефтяной промыияенности

ВСЕСОШШЙ НАУЧНО-ИССШОВАТтСКИЙ ИНСТИТУТ ПО СБОРУ, ПОДГОТОВКЕ И ТРАНСПОРТУ Н35ТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ "ВНИИСПТнефть"

МЕТОДИКА

КОНТРОЛЯ ЗАРА2ШНОСТИ СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИЕАИдаМ бактерия;®, ЗАКАЧИВАЕМЫХ б продуктивные ПЛАСТЫ бод И ДОБЫВАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ

РД 39 - I - тез - 79

1979

закрывают резиновой пробкой без пузырька воздуха.

2.4.5. Обнаружение СВБ

Бутылочки с питательной средой сразу же после отбора пробы помещают в термостат при температуре 30-35°С и выдерживают 15 дней. В случае выделения СВБ из среды обитания, отличающихся более высокой температурой (40-55°С), пробы следует выдерживать в соответствующих условиях.

Для контроля стерильно ста в каждом случае термостатируют в тех же условиях 2-3 бутылочки с питательной средой без добавки исследуемой воды.

Присутствие СВБ в исследуемых водах отмечают по следующим показателям:

-    появление темного осадка па дне бутылочки;

-    образование сероводорода;

*

-    наличие живых форм СВБ;

-    появление темного осадка - сульфида железа при взаимодействии сороводорода, образующегося в результате жизнедеятельности СВБ, с солями железа, содержащимися в питательной среде, характеризует скорость развития СВБ. Эта ско1хэсть оценивается во времени "индексом активности".

При почернении пробы на I сутки "индекс активности" принимают за 100 единиц, за 2 суток - 5G единиц и т.д.

-    образование сероводорода. Оценивается количественно после 15 дневной выдержки. Для этого содержимое бутылочки быстро переносят в колбу, куда предварительно добавлено определенное количество титрованного раствора йода, приливают 1-2 мл Ю£ соляной кислоты, перемешивают и выдергивают 5 минут. Избыток йода титруют раствором тиосульфата до светло-желтой окраски..* Прибавляют кракмал и дотитровыва-эт до обесцвечивания.

Одновременно, таким же образом, определяют объем раствора тиосульфата, расходуемый на контрольную пробу, в которой нет развития СББ (содержимое бутылочки, выдержанной в холодильнике или с добавкой бактерицида), количество образовавшегося сероводорода рассчитывают по формуле:

Н₂Л мг/л = Х^а~^вУ^л ^ ^—si⁷--¹⁰⁰⁰    (X)

где а - объем раствора тиосульфата, расходуемого на титрование контрольной прооы, мл;

в - объем раствора тиосульфата, израсходованный на титрование избытка йода, мл;

К - поправочный коэффициент раствора тиосульфата;

А/ - нормалыость раствора тиосульфата;

17 - эквивалентный вес EnS ;

/ - объем пробы (содержимое бутылочки)» мл.

Наличие живых фори СББ

Определяется микроскопарованием пробы, взятой после образования темного осадка в бутылочке с питательной средой. На тщательно вымытое сухое предметное стекло наносят каплю пробы, взятую шприцем из бутылочки. Каплю прижимают покровным стеклом так, чтобы избыток жидкости не выступал из-под краев. Приготовленный препарат "раздавленная капля" помещают на предметный столик микроскопа. На середину покровного стекла наносят каплю иммерсионного масла и рассматривают препарат через иммерсионный объектив при увеличении не менее 1500-1600. СББ - бнстро-движущиеся в различных направлениях изогнутые спиралловидные

микроорганизмы или неподвижные веретенообразные клетки.

2.4.6. Определение количества клеток СВБ

Разведение и посев. Отбирают I мл анализируемой еодн сте-ральным шприцем и вводят в I-ю бутылочку с питательной средой. Перемешивают и новым стерильным шприпем отбирают из этой бутылочки I мл и вводят во 2-ю бутылочку с питательной средой -- это разведение 1:10. Таким же образом готовят и последующие разведения 1:100; 1:1000; 1:10000 и т.д. Все бутылочки термостатируют при 32-35°С и наблкщают^-16* суток. Появление темного осадка свидетельствует о наличии СВБ в данном разведении.

Подсчет количества клеток СВБ. Зараженность выражают обычно количеством клеток микроорганизмов в I мл исходной воды (единицы, десятки, сотни и т.д.).

Подсчет количества клеток СВБ в исследуемой воде производится с учетом разбавления по формуле:

ХО

У

где: М - количество клеток СВБ в исследуемой воде;

п - порядковый номер последней бутылочки, где отмечен рост СВБ;

У - объем пробы воды, взятой для определения, мл.

3. КОНТРОЛЬ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ С1ША2ИН

3.1.    Количество контрольных нагнетательных скважин: по 2 для каждого ряда.

3.2.    Периодичность исследований - 3 раза в год (весной,

летом, осенью).

3.3.    Нагнетательные скважины, выбранные для контрольных замеров, должны соответствовать следующим требованиям:

-    находиться в зоне, где нао вдается наиболее интенсивная коррозия нефтепромыслового оборудования и коммуникаций;

-    располагаться в зоне площадного зли внутриконтурного заводнения;

-    иметь избыточное буферное давление на устье при остановке скважины - не менее 50 ат; продолжительность закачки воды не менее 2 лет;

-    иметь достаточно высокую прие?листость (не менее 300 м3 сутки);

-    схема обвязки и подсоединения скважины к кустовой насосной станции (КИС) должна позволять проводить исследования без опасности загрязнения окружающей среды*

Для этого в линию нагнетания до отсекающей задвижки устанавливают задвижку с патрубком, куда подключают агрегат АН-700, с помощью которого изливаемая из скважины вода, предварительно собранная в емкость, откачивается на распределительную гребенку КНС:

-    устье скважины должно быть оборудовано пробсотборным краном и счетчиком - водомером типа "Турбоквант".

3.4.    Для отбора проб скважины останавливают и пускают на излив.

3.4.1. Расчет общего количества дренируемой воды производят по формуле;

9 = ^укал ⁺ yI укол= °-⁷⁸⁵ ^

где У_уол - объем эксплуатационной колонны или НКТ, м³;

У* - объем жидкости, при котором наблюдается максимальное содержание Hg*? в контрольной пробе, м³; Д - внутренний диаметр эксплуатационной колонны или НКТ, м;

L - глубина залегания кровли продуктивного пласта, м.

3.4.2. В процессе излива замеряют дебит и периодически отбирают пробы для микробиологического и химического анализа с интервалом 20-30 м³ изливаемой воды.

В пробах воды определяют: содержание СВБ и химический состав по п.2.3 и 2.4 настоящей методики.

4. КОНТРОЛЬ Ш1АСТ0ШХ ВОД И ГАЗА

4.1.    Пробы для контроля пластовых вод отбирают из эксплуатационных скважин.

4.1.1.    Количество скважин по 2, расположенных в первом ряду от каждого нагнетательного ряда.

Примечание. В случае обнаружения СВБ и сероводорода в контрольных эксплуатационных скважинах необходимо провести дополнительное обследование 2-х скважин последующего ряда.

4.1.2.    Эксплуатационные скважины, выбранные для контроля должны соответствовать следующим требованиям:

-    гидродинамически быть связанными с контролируемыми нагнетательными скважинами;

-    обводненность добываемой продукции должна быть не менее 60-705.

4.2.    Отбор проб, их консервирование, химический и микро-

биологический анализ производится в соответствии с п.п.2,3,

2.3.1, 2.3.2, 2.4.

4.2.1.    Периодичность отбора проб - 4 раза в год.

4.3. Пробы попутного газа отбирают для качественного и ко-личественного определения содержания сероводорода по ГОСТ 11382-76.

4.3.1.    Отбор проб газа для анализа производится на групповых установках.

4.3.2.    Периодичность отбора газа 2 раза в год (бимой, летом).

5. КОНТРОЛЬ НШШРОМЫСЯОВЫХ сточных вод

5.1.    Пробы сточной воды отбирают:

-    с резервуара предварительного отстоя;

-    после очистных сооружений, с выкида насосов;

-    с выкида насосов кустовой насосной станции.

5.1.1.    Отбор проб, консервирование, химический и микробиологический анализ производят в соответствии с п.п. 2.3, 2.4.

5.2. Периодичность отбора проб сточной воды - 4 раза в год.

6. ЗЛКЛХШШ2 ПО РЕЗУЛЬТАТАМ КОНТРОЛЯ

6.1.    Обнаружение в водоисточнике жизнеспособных клеток СВБ свидетельствует о его зараженности.

6.2.    Обнаружение в пробах воды, отобранных при дзлаве нагнетательных скважин, СЬБ и прогрессирующий рост количества сероводорода, свидетельствует об активном развитии биоценоза СББ в призабойной зоне.

6.3.    Появление li^S в дооываемой продукции, в первую оче-

редь, б газе, свидетельствует о заражении СВБ продуктивных пластов,

6.4. Рост индекса активности и количества СВЬ в сточных водах по сравнению с теми же параметрами пластовых вод свидетельствует о наличии в системе утилизации сточных вод условий^ стимулирующих процесс сульфатредукции.

МЕТОДИКА

КОНТРОЛЯ ЗАРАЖЕННОСТИ С>^ГЛЪФАТЗ(Х:СТА}1Л1Ш1ВАВДШ БАКТЕРИЯМИ, ЗАКАЧИВАЕМЫХ В ПРОДШМВНЫЕ ПЛАСТЫ ВОД И ДОБЫВАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ

РД 39-I-I63-79

ВНИИСПТнефть 450055, г.Уфа- пр.Октября,144/3

Редактор Л.Д.Чернышева

Подписано к печати 20.03.79г.    П0346С

Формат 60x90 I/I6. Уч.-изд.л. 0,8. Тираж 150 экз. Заказ /#У

Ротапринт БНИКСПТнефти

В настоящей методике отражены вопэосы контроля зараженности нефтяных пластов cvльфaтвoccтaнaвJшвaщими бакте гаями и сероводородом и указан” методы их определения.Даны условия, которым должны отвечать нагнетательные и эксплуатационные скважины,выбранные для контроля, способы отбора проб воды,нефти и газа и методы их анализа.

Методика разработана с учетом замечаний и предложений институтов : ТатНШИнефть, СибНИПИнефть, БашНИП^нефть.

Методика составлена в лаборатории защиты нефтепромыслового оборудования и магистральных трубопроводов от коррозии ВНИИСПТнефть старшими научными сотрудниками Липович Р.Н., Кильтгибековым И.Г. и к.т.н. Асфандаяровым Ф.А.

рлюбодящи дскумят

МЕТОДИКА КОНТРОЛЯ ЗАРАЖЕННОСТИ СУЛЬФАТБОССТАНАНШиШ-ЩИЖ БАКТЕРИЯМИ, ЗАКАЧИВАЕМЫХ В ПРОДШИБШЕ ПЛАСТЫ ВОД И ДОШВАЕКОЙ ПРОДУКЦИИ

РД 39-I-I63-79

Приказом Гдшшстерства нефтяной промышленности )Ь 287 от 29.08,79

Срок введения установлен с 01.10.79

Данный документ устанавливает методы контроля и обыаруае-ния сульфатвосстанавливащих бактерий в нефтяных пластах и источниках водоснабжения, используемых для заводнения нефтяных месторождений.

Методика предназначена для использования в научно-исследовательских и производственных организациях, занимающихся вопросами контроля и оценки зараженности нефтяных месторождений сульфатвосстанавливавдими бактериями и сероводородом.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

I.I. Заводнение нефтяных пластов поверхностными водами, применяемое с целью поддержания пластового давления и интенсификации добычи нефти, сопровождается на ряде месторождений страны появлением сероводорода в добываемой продукции.

Установлено, что причиной образования сероводорода в продуктивных пластах является деятельность сульфатвосстанавлива-ящих бактерий (СБ5), прсврадатах сульфаты в сероводород.

СВБ заносятся з пласт вместе с нагнетаемой водой к особенно интенсивно развиваются в призабойной зоне нагнетательных сквакнн, где складываются наиболее благоприятные условия для формирования биоценоза. Продвигаясь с закачиваемой водой по пласту, образующийся сероводород попадает в добываемую продукцию, что приводит к значительному ухудшению качества нефти и газа, осложняет их переработку, затрудняет эксплуатацию месторождения, резко усиливает коррозию нефтепромыслового оборудования, Увеличивается опасность загрязнения окружающей среды в результате аварий, приводящих к неконтролируемому разливу нефти и соленой воды.

Активная деятельность СВБ сопровождается резким увеличением количества жизнеспособных форм бактерий, изменением физико-химического состава воды: появляется и растет во времени содержание сероводорода, снижается количество сульфат-ионов.

С течением времени могут измениться и другие показатели — pH, окислительно-восстановительный потенциал Eh и т.д.

Для предотвращения развития СВБ в продуктивных пластах, своевременного обнаружения зараженности призабойной зоны нагнетательных сквакил, где создаются условия наиболее благоприятные для деятельности СВБ, необходимо осуществлять постоянный микробиологический и химический контроль закачиваемых в пласт вод и добываемой продукции.

Активность процесса сульфатредукции носит сезонный харак

тер, что определяет периодичность контроля.

2. КОНТРОЛЬ ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНЛЕЯЗЗШ,

ИСПОЛЬЗУЗЛЫХ ДЛЯ ЗШФШИЯ ШЙ«ТЯНЫХ ПЛАСТОВ

2.1.    Отбор проб воды для микробиологического и химического анализа производится на водозаборах из всех, используелплх

на данном месторождении источников водоснабжения (речные, озерные, морские, подземные, сточные воды).

2.2.    Периодичность отбора проб - 4 раза е год (зимой,весной, летом, осенью).

2.3.    В воде определяют: температуру, наличие и количественное содержание сульфатвосстанавливакщих бактерий (СВБ), сероводорода - Hg S » сульфатов - $0^ - это основные показатели.

Кроме того, один раз в год проводят полный химический анализ каждого водоисточника, определяя: pH, окислительно-восстановительный потенциал, содержание ионов хлора - с£, гидрокарбонатов - НСОд, кальция - СаУ магния -    железа    -    3?е.

2.3.1.    Отбор проб воды, их консервирование для проведения химических анализов производится по общеизвестным методам.

2.3.2.    Для предотвращения поглощения сульфатов сульфат-восстанавливающима бактериями пробу, предназначенную для анализа сульфатов, консервируют подкислением 10# НС& до pH не 6ojJ6£4 и непосредственно перед определением фильтруют через бумажный фильтр.

2.4.    Обнаружение СЗБ. Для выявления зараженности источников заводнзния СВБ необходимо приготовить специальную питательную среду, оборудование, отобрать пробы и оценить зараженность по содержанию жизнеспособное клеток и количеству оОразс-

вавшегося сероводорода.

2.4.1. Приготовление питательной среды

Яея приготовления питательной среды необходимо следующее оборудование и реактивы:

Оборудование:

-    автоклав АГ-1 или AB-I

-    термостат суховоздушный

-    микроскоп МЕИ-1, МБР-I (или другой марки, обеспечивахь Щ2Й увеличение не менее 1500)

-    сушильный шкаф

-    стерилизатор

-    ширины медицинские на 1-2 мл

-    колбы, емкостью I; 0,5; 0,1 л

-    пипетки разные

-    пробирки

-    пробки резиновые

-    предметные стекла

-    покровные стекла

-    бутылочки пенициллиновые с плоскими резиновыми пробками.

Реактивы, необходимые для приготовления I литра питательной среды:

- калий фосфорнокислый однозамещенный (КЬ^РО^)	- 0,5 г;
- аммоний хлористый (NH4C£ )	- 1,0 г;
- натрий сернокислый	- 4,0 г;
- кальций хлористый (СаС^О^)	- 0,06 г;
- магний сернокислый (М^^04.7Н20)	- 0,06 г;
- натрий молочнокислый (С3Н5О3 tJ а)	- 6,0 г;
- натрий хлористый (tJ аС£ )	- 5,0 г;

РД 39-1-I63-79 стр.7

-    натрий лимоннокислый (С5Н5О7 Ма₃.5,5П20)    -    0,3 г;

-    добавки (добавляют перед употреблением);

-    железо сернокислое закпсное (Ре 71^0)    -    0,1 г;

(готовится в виде Ъ% раствора в 2% НС£ );

-    дрожжевой экстракт (готовят в 50 мл.воды) - 1-2 г;

-    натрий двууглекислый (МаНС0₃) 1% водный раствор;

-    соляная кислота - 1% раствор;

-    аскорбиновая кислота 0,1 г з гиде 1% водного раствора;

-    агар-агар - 0,08 г.

Все реактивы, кроме добавок, растворяют в I литре водопроводной воды. Добавки готозят отдельно и приливают перед употреблением. Питательную среду и добавки стерилизуют отдельно.

2.4.2. Стерилизация питательных сред и посуды

-    Подготовка посуды к стерилизации: посуда перед стерилизацией должна быть тщательно вымыта и завернута в бумагу для сохранения стерильности после прогревания. Колбы и пробирки закрывают ватными пробками, обернутыми в марлю. Пипетки подготавливают следующим образом - в концы пипеток вставляют ватные тампоны и заворачивают в длинные полоски бумаги шириной 4-5 см, резиновые пробки заворачиваю- в бумагу.

Пенициллиновые бутылочки моют водой и выдерживают сутки в хромовой смеси (10 частей серной кислоты, I часть двухромо-вокаслого калия), затем тщательно промывают водой. Плоские резиновые пробки моют горячей водой с добавкой соды.

Предметные стекла моют хромовой смесью, промчвают водей, высушивают и хранят под слоем этилового спирта.

-    стерилизация посуды производится горячим воздухом в сушильном шка1у при 165-170°С в течение 2-х часов.

-    сте рил из алая питательных сред, добавок и других жидкое-

Teli производится нагревание!-! насыщенным водяным паром при давлении выше атмосферного в специально предназначенных для этого автоклавах³^, Среды наливают не выше, чем на половину высоты сосуда и закрывают ватными пробками. Стерилизацию проводят при I атп, температура 120-121°С, время - 30 минут. Резиновые пробки стерилизуют в автоклаве.

При отсутствии автоклава модно осуществлять стерилизацию сред обработкой паром (дробна! стерилизация). Для этого используют металлический сосуд цилиндрической формы с крышкой. Внутри сосуда находится сетчатая подставка на ножках, куда помещают стерилизуемый материал. На дно сосуда наливают воду так, чтобы уровень ее не доходил до дна подставки. Сосуд закрывают крышкой с отверстием для выхода пара и нагревают на электроплитке/ Обработку проводят 3 раза по 30-40 минут. В промежутках между нагреванием среды помещают на сутки в термостат при температуре 30-35°С. Этот метод требует большой затраты времени (3 суток).

2.4.3. Составление питательной среда.

После стерилизации всех жидкостей к раствору реактивов приливают 10% стерилизованной пластовой воды, смесь нагревают до кипения и быстро охлаедают под струей холодной вода - для удаления кислорода. Затем приливают добавки-дрояяевой экстракт, раствор сернокислого железа, аскорбиновую кислоту и устанавливают pH до 7-7,5_/ добавляя по каплям стерильный раствор

Установка автоклава и работа с ним производится при строгом и точном выполнении правил, указанных в прилагаемой к аппарату инструкции. К работе допускаются только подготовленные лица. Периодический контроль за автоклавом осуществляется котлонадзоре*.:.

fjаНСС₃ и (если нужно) 1% раствор HCI. Величину pH проверяют по универсальной индикаторной бумаге.

Все манипуляции производятся над пламенем горелки (спиртовки, газовой горелки). Горлышки колб, пробки, концы пипеток обжигают в пламени.

2.4.4. Отбор проб

Подготовленной питательной средой заполняют пенициллиновые бутылочки, оставляя минимальное количество воздуха, закрывают плоскими резиновыми пробками, заворачивают горлышко пробкой полиэтиленовой пленкой и закрепляют резинкой.

Все процедуры производят у пламени горелки, бутылочки маркируются. (Флаконы с питательной средой могут быть подготовлены в специализированном предприятии).

Воду из емкостей (резервуары, отстойники) отбирают из пробоотборного крана шприцем из струи. Пробку пенициллиновой бутылочки, закрытую полиэтиленовой пленкой, протирают спиртом, впрыскивают через пробку I исследуемой воды и тщательно перемешивают.

При отборе проб из эксплуатационных скважин, магистральных нефтепроводов или других систем, где вода не отделяется в виде свободной фазы, эмульсию наливают в стерильную делительную воронку, приливают несколько капель 1% раствора деэмульгатора (типа дисольвана), перемешивают и оставляют до отделения водного слоя. Сливают воду в стерильный сосуд, быстро отбирают шприцем I мл пробы и вышеуказашшмс^азд&^водят в бутылочку с питательной средой.

С каждой точки отбирают 3-4 пробы.

Для проведения лабораторных исследований Боду отбирают в стерилизованные бутылки, заполняя их полностью, тщательно