前 言

目前，隨著對海上油氣田微生物腐蝕的危害認識日益深刻，對其防護措施的有效性關注逐步在加強。例如，海洋油氣田經常采取殺菌劑加注、清管及清管和殺菌劑沖擊加注聯合作業等方式來保護海底管道免受微生物腐蝕的影響。但對某些特定管道，即使采取了上述措施，仍不能有效降低微生物腐蝕風險，或者風險降低的持續時間較短。

為了有效且長效降低海底管道微生物腐蝕風險，現場需要采取哪些措施呢？正如劉宏偉教授在上一篇文章所述：海洋環境中油氣田微生物腐蝕研究是一個系統的工程，基礎是微生物種群結構的分析和鑒定、微生物腐蝕行為和機制，落腳點是防護。

微生物腐蝕的防護也是一個系統的工程，根據海洋石油對設備設施腐蝕防護“源頭防、過程控、綜合治、上水平”的系統工作思路，可將微生物腐蝕防護工作要素歸納如下：

一、源頭防

源頭防，即控制住細菌的來源，這是控制微生物腐蝕的基礎條件。如果源頭的微生物隨物流源源不斷地注入海底管道，那么無論殺菌劑多么強勁、清管多么徹底，都會在較短時間內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間。

海洋油氣田微生物的源頭主要有四個：

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后由于引入了海水或者其它攜帶微生物的物質也在一定時期內成為攜菌單井。

02 注水水質：海上油田的生產水注水系統、海上注水系統在注水過程中如果微生物控制不達標，可能造成注水區域內井下物流攜菌。

03 死水盲端：平臺上的罐底、過濾器底部和濾網、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：有些井下作業的藥劑需要以海水為載體注入井下，這個過程即使進行殺菌處理，仍可能因為海水中大量硫酸鹽注入井下并返排入生產系統給硫酸鹽還原菌提供“養分”。

對于以上四種源頭，現場可針對采取以下措施防護：

01 單井殺菌：對排查出微生物的單井，在其物流匯入管匯前加注殺菌劑。

02 水質控制：可采取注水系統殺菌、注水罐和濾網周期性清洗等措施，嚴格控制注入地層的微生物數量 。

03 排放殺菌：周期性排放的設施，可在排放前做沖擊殺菌作業，控制輸入下游的微生物數量。

04 井下作業：返排期間及返排后，可密切關注微生物數量及硫化氫變化，必要時進行全工藝流程和海底管道的殺菌、清管作業。

二、過程控

過程控，即針對殺菌措施的控制，這是保證措施有效性的必要條件。如果殺菌劑質量未得到有效管控或者清管作業的方式不適合，都可能導致海管內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：

01 藥劑性能：某種殺菌劑注入一段時間后，微生物會產生耐藥性，藥劑的使用性能隨之降低；

02 藥劑質量：供貨藥劑與試驗藥劑因生產、儲存、運輸等方式的不同，而造成使用質量的差異；

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

04 清管作業：不帶刷子的清管器或者刷子的尺寸不足，無法清理腐蝕坑內的成膜微生物。

對于以上四個過程，現場可對應采取以下方式控制：

01 按需切換：準備2~3種殺菌劑，切換使用，控制微生物產生耐藥性；

02 現場質檢：對供貨藥劑的基礎理化性能、存儲容器的分層情況、運輸過程及時間進行檢查，確保供應藥劑與試驗成功藥劑一致；

03 數據觸發：罐體和死水段的排放和殺菌應基于微生物出具觸發，可不設置固定周期；

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，并在清管球發出后迅速跟進殺菌劑。

三、綜合治

綜合治，即針對微生物腐蝕控制中的共性問題進行治理，這是工作系統性的重要保障。監測、殺菌、維持周期任何一個環節出現問題，都可能打斷系統工作的連續性。

海洋油氣田微生物的控制的共性問題主要有四個：

01 監測準度：現場常用的MPN法對采樣、接種和培養的方法、時間、器具有嚴格的規定，任何一個環節不符合規范，都可能影響微生物監測的準確度；

02 監測維度：相比液相中的微生物含量，監測附著于管壁表面以及隱藏于腐蝕產物之下的微生物含量同樣重要；

03 殺菌效果：殺菌措施已執行，效果如何缺少有效的監測手段；

04 維持周期：殺菌效果的維持周期小于殺菌措施的執行周期。

對于以上問題，可采取以下綜合治理方式：

01 規范流程：參考NACE TM0194和0212制定監測規范并嚴格執行；

02 監測材料：依據標準配備附著態微生物和產物內微生物監測的必要材料；

03 統籌分析：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，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、沖擊加注等聯合作業方式，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、防護措施的過程得到有效控制、重點共性問題的綜合治理完成后，可將良好作業實踐編制成案例庫或者規范做法。主要體現在微生物腐蝕的判定依據規范化、監測流程規范化、監測設備規范化和系統控制規范化，最終為全油田、全海域微生物腐蝕防護水平的提升提供參考。