前 言

目前，隨著對(duì)海上油氣田微生物腐蝕的危害認(rèn)識(shí)日益深刻，對(duì)其防護(hù)措施的有效性關(guān)注逐步在加強(qiáng)。例如，海洋油氣田經(jīng)常采取殺菌劑加注、清管及清管和殺菌劑沖擊加注聯(lián)合作業(yè)等方式來保護(hù)海底管道免受微生物腐蝕的影響。但對(duì)某些特定管道，即使采取了上述措施，仍不能有效降低微生物腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，或者風(fēng)險(xiǎn)降低的持續(xù)時(shí)間較短。

為了有效且長(zhǎng)效降低海底管道微生物腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)場(chǎng)需要采取哪些措施呢？正如劉宏偉教授在上一篇文章所述：海洋環(huán)境中油氣田微生物腐蝕研究是一個(gè)系統(tǒng)的工程，基礎(chǔ)是微生物種群結(jié)構(gòu)的分析和鑒定、微生物腐蝕行為和機(jī)制，落腳點(diǎn)是防護(hù)。

微生物腐蝕的防護(hù)也是一個(gè)系統(tǒng)的工程，根據(jù)海洋石油對(duì)設(shè)備設(shè)施腐蝕防護(hù)“源頭防、過程控、綜合治、上水平”的系統(tǒng)工作思路，可將微生物腐蝕防護(hù)工作要素歸納如下：

一、源頭防

源頭防，即控制住細(xì)菌的來源，這是控制微生物腐蝕的基礎(chǔ)條件。如果源頭的微生物隨物流源源不斷地注入海底管道，那么無(wú)論殺菌劑多么強(qiáng)勁、清管多么徹底，都會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)又滋生出大量微生物，這些源頭引入的微生物，大大縮短了殺菌措施的有效時(shí)間。

海洋油氣田微生物的源頭主要有四個(gè)：

01 攜菌單井：某些單井自開采起，物流就含有微生物；某些單井在井下作業(yè)后由于引入了海水或者其它攜帶微生物的物質(zhì)也在一定時(shí)期內(nèi)成為攜菌單井。

02 注水水質(zhì)：海上油田的生產(chǎn)水注水系統(tǒng)、海上注水系統(tǒng)在注水過程中如果微生物控制不達(dá)標(biāo)，可能造成注水區(qū)域內(nèi)井下物流攜菌。

03 死水盲端：平臺(tái)上的罐底、過濾器底部和濾網(wǎng)、工藝管線的死水段和盲端等位置極易滋生、富集微生物，這些位置可能向下游海底管道周期性輸入微生物。

04 井下作業(yè)：有些井下作業(yè)的藥劑需要以海水為載體注入井下，這個(gè)過程即使進(jìn)行殺菌處理，仍可能因?yàn)楹Ｋ写罅苛蛩猁}注入井下并返排入生產(chǎn)系統(tǒng)給硫酸鹽還原菌提供“養(yǎng)分”。

對(duì)于以上四種源頭，現(xiàn)場(chǎng)可針對(duì)采取以下措施防護(hù)：

01 單井殺菌：對(duì)排查出微生物的單井，在其物流匯入管匯前加注殺菌劑。

02 水質(zhì)控制：可采取注水系統(tǒng)殺菌、注水罐和濾網(wǎng)周期性清洗等措施，嚴(yán)格控制注入地層的微生物數(shù)量 。

03 排放殺菌：周期性排放的設(shè)施，可在排放前做沖擊殺菌作業(yè)，控制輸入下游的微生物數(shù)量。

04 井下作業(yè)：返排期間及返排后，可密切關(guān)注微生物數(shù)量及硫化氫變化，必要時(shí)進(jìn)行全工藝流程和海底管道的殺菌、清管作業(yè)。

二、過程控

過程控，即針對(duì)殺菌措施的控制，這是保證措施有效性的必要條件。如果殺菌劑質(zhì)量未得到有效管控或者清管作業(yè)的方式不適合，都可能導(dǎo)致海管內(nèi)微生物未得到有效殺滅、清理。

海洋油氣田微生物的控制過程主要有四個(gè)：

01 藥劑性能：某種殺菌劑注入一段時(shí)間后，微生物會(huì)產(chǎn)生耐藥性，藥劑的使用性能隨之降低；

02 藥劑質(zhì)量：供貨藥劑與試驗(yàn)藥劑因生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)确绞降牟煌斐墒褂觅|(zhì)量的差異；

03 排放周期：罐體和死水段多選擇定期排放的方式，排放時(shí)流程和海管內(nèi)沒有殺菌劑存在；

04 清管作業(yè)：不帶刷子的清管器或者刷子的尺寸不足，無(wú)法清理腐蝕坑內(nèi)的成膜微生物。

對(duì)于以上四個(gè)過程，現(xiàn)場(chǎng)可對(duì)應(yīng)采取以下方式控制：

01 按需切換：準(zhǔn)備2~3種殺菌劑，切換使用，控制微生物產(chǎn)生耐藥性；

02 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢：對(duì)供貨藥劑的基礎(chǔ)理化性能、存儲(chǔ)容器的分層情況、運(yùn)輸過程及時(shí)間進(jìn)行檢查，確保供應(yīng)藥劑與試驗(yàn)成功藥劑一致；

03 數(shù)據(jù)觸發(fā)：罐體和死水段的排放和殺菌應(yīng)基于微生物出具觸發(fā)，可不設(shè)置固定周期；

04 帶刷清理：使用可觸及最大缺陷深度的鋼刷或尼龍刷清管，并在清管球發(fā)出后迅速跟進(jìn)殺菌劑。

三、綜合治

綜合治，即針對(duì)微生物腐蝕控制中的共性問題進(jìn)行治理，這是工作系統(tǒng)性的重要保障。監(jiān)測(cè)、殺菌、維持周期任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能打斷系統(tǒng)工作的連續(xù)性。

海洋油氣田微生物的控制的共性問題主要有四個(gè)：

01 監(jiān)測(cè)準(zhǔn)度：現(xiàn)場(chǎng)常用的MPN法對(duì)采樣、接種和培養(yǎng)的方法、時(shí)間、器具有嚴(yán)格的規(guī)定，任何一個(gè)環(huán)節(jié)不符合規(guī)范，都可能影響微生物監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度；

02 監(jiān)測(cè)維度：相比液相中的微生物含量，監(jiān)測(cè)附著于管壁表面以及隱藏于腐蝕產(chǎn)物之下的微生物含量同樣重要；

03 殺菌效果：殺菌措施已執(zhí)行，效果如何缺少有效的監(jiān)測(cè)手段；

04 維持周期：殺菌效果的維持周期小于殺菌措施的執(zhí)行周期。

對(duì)于以上問題，可采取以下綜合治理方式：

01 規(guī)范流程：參考NACE TM0194和0212制定監(jiān)測(cè)規(guī)范并嚴(yán)格執(zhí)行；

02 監(jiān)測(cè)材料：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)配備附著態(tài)微生物和產(chǎn)物內(nèi)微生物監(jiān)測(cè)的必要材料；

03 統(tǒng)籌分析：分析全流程的微生物含量變化、硫化氫變化、鐵離子變化和掛片探針變化趨勢(shì)，綜合判斷殺菌效果；

04 多措并舉：盡量以源頭殺菌、流程排菌、帶刷清管、沖擊加注等聯(lián)合作業(yè)方式，保障殺菌效果的維持周期。

四、上水平

微生物的源頭得到有效防控、防護(hù)措施的過程得到有效控制、重點(diǎn)共性問題的綜合治理完成后，可將良好作業(yè)實(shí)踐編制成案例庫(kù)或者規(guī)范做法。主要體現(xiàn)在微生物腐蝕的判定依據(jù)規(guī)范化、監(jiān)測(cè)流程規(guī)范化、監(jiān)測(cè)設(shè)備規(guī)范化和系統(tǒng)控制規(guī)范化，最終為全油田、全海域微生物腐蝕防護(hù)水平的提升提供參考。