翼度量背 是爵鑫夏场馨静震箧靠 N 氧福镜v fo . 81 檀朝东等 : 集输管线腐蚀的原因 · 23 · 外 , 其它 的 菌多少 都存在 , 其 中硫 酸 盐还 原 菌 S RB 菌量 为 10 4 个 /m l , 属 中等水 平 ; 混 合水 D 和油 区 来水 B 的铁细 菌 菌量 较 高达 10 7 和 10 6 个 m/ l , 而套 管水 和掺 水 中菌量 较 少 ; 中性 硫 化菌 菌量 属 中等偏 上水 平 , 均在 l 少 个 /m l 以 上 . 在 油 田 水系 统 中 , 由于种 种 原 因 , 将会带人 各种 细 菌 , 水 中有 足够多 的有 机 物和 无机 物 , 在 一 定温 度下 , 给微 生 物 即细 菌 的生 长 提供 了适 宜 的繁殖条 件 , 由于细 菌 的 生命力 和繁殖 力 都很强 , 即使在 70 一 80 ℃ 的条 件下 , 细 菌 也 能存 活 一部 分 ; 有些 细 菌 还能随 环境 的 变 化 而转 变菌 种 , 当环 境 适合 细 菌 生 长时 , 细 菌 将 会大 量繁 殖 . 由于细 菌 的滋生 , 使设 备 、 管 线 产 生生 物垢 , 从 而产 生 了垢 下细 菌腐 蚀 , 以 至穿 孔 . 但 就其 给油 田 生产 带来 严 重 的 影 响 还是 硫 酸盐还 原 菌 、 铁细 菌 和腐生 菌 . 这些 细 菌 的存在造 成腐蚀和 堵塞 的双 重危 害 , 使油 田 系 统中的管 道 穿孔 、 注水 困 难 . 硫 酸 盐 还 原菌 是 在 无 氧 或 缺 氧 状 态下 用 硫酸 盐 中 的氧 进 行 氧化 而 得到 能 量 的细 菌 群 、 硫 酸 盐还 原 菌能把 水中硫酸 根 的硫还 原 成 2 价硫离子 , 进 而 生成 副产物一硫 化氢而 引起 腐 蚀 , 硫 酸 盐还 原 菌 产生 的 硫化 氢 对碳 钢设备或 管线 腐蚀后 产 生 的硫化 铁又 是 造成 地层 堵 塞 的极有害的物质 . 硫化 铁可转化 为铁 的 氧化 物 . 但是 , 硫 的这种循环 一般不 会停 止下来 , 它 还 可 产 生更 严 重 的 问题 . 硫 和 硫 化 物 在 氧 化作 用 下 可形 成 酸式 硫 酸盐和 硫 酸 . 在 许 多 场 合 下 , 已在 有机 沉积 物下 发 现 了硫 酸 , 其浓 度 可高 达 巧% ~ 2 0 % . 硫 酸盐还原 菌 主要是 附着 在 管 壁和 罐 壁上 生 长 , 它 的腐蚀 形 式 主要 是 在 附 着 部位 产 生坑 穴一 点蚀 . 硫 酸盐 还原 菌 是 一 种厌 氧菌 , 在 密 闭系 统 中 , 有 利 于硫 酸 盐还 原菌 的生 长 〔, ,z] . 铁细 菌是 好氧菌 , 但 也 可在 含 氧量 小于 0 . 5 m g八 的水 中生 长 . 铁 细 菌有 以 下特 点 : a) 在 含铁 的水 中生 长; b) 通 常 被 包裹 在 铁 的化 合 物 中 ; c) 生成 体积 很大 的 红棕 色 的粘性 沉 积物 . 铁 细菌 在水 中可能 生 成大 量 的 氧化 铁 沉 淀 , 其 原 因是 它 们 能把 可溶 于 水 的亚 铁离 子转 变 为 不溶于 水的 eF ZO 3 的化合 物 作为 其代 谢作用 的 一部分 : ZF e Z + + 3 / 2 0 2 + x H Z o “ F e Z o 3 · x H Z o 铁细 菌从金 属表 面 的腐蚀 区 除去 亚 铁离子 (腐蚀 产物) , 从 而使钢 的腐蚀速 率增 加 ;lt 】 . 铁细 菌 的锈瘤覆盖 了金属 表 面 , 由 于它 们耗 氧 , 而 生成 的 锈瘤 又 阻碍 氧 的 扩散 , 锈 瘤 下面 的 金 属常 常处于 缺氧状 态 , 从而 构成 氧浓 差 电池 , 引起 管线 或设 备贫 氧 阳极 区 的腐蚀 加剧 . 中性硫 化 菌是 一类 在 中性环 境 中生 长 , 能 氧化硫 化 物成 硫酸盐 的细 菌 【’周 . 从 以 上分 析讨 论可 以 看 出 , 青 海 油 田 的整 个污 水 和注 水 系统 中 , 存 在着 中等水 平 的硫 酸盐还 原菌 (数量 > 10 4 个 /m l) , 较高 含 量 的铁 细 菌 ( 最 高达 10 7 个 /m l) , 中等 偏 上水 平 的 中 性硫 化 菌 (最 高达 1 0 6 个 /m D , 说明在 污水 和 注水 系 统 中的 细 菌腐蚀 不但存 在 , 而且 十分 严 重 , 说 明了细菌是 造成 油 田 污水 和注 水系 统腐蚀 的重 要 因素之 一 .2 3 腐蚀 产物 分析 从更 换下 来 的管线底 部 取到 了腐 蚀 产 物 , 用 X 一 射线 衍射 分 析 的方 法得 到腐蚀产 物 的 相 组成 : Fe Z o , 、 F e o 、 F e 3 o 4 、 Fe o o H 、 F e S 、 F e s Z 、 F e g s , l 、 F e : _ 二 s 、 N、 c a ( C o , ) 2 、 N a Z s o 4 . 从腐蚀 产 物分 析 结果 可 知: 腐 蚀 产物 中含 有 铁 的氧 化 物 , 这 是 由于 铁细 菌 的作 用 , 铁 细 菌可 以 利 用 把溶 解 在水 中的 eF ’ + 转化 为 eF 2 0 3 过 程 中所 释放 的 能量 , 使 F e 2 0 , 在 细胞 外 形成 鞘 , 沉 积在 金属 表 面 ; 铁 细菌 将附 近的铁 离子 不 断沉 积 , 结果 形成 疏松 的沉 积物 , 加剧 局 部腐蚀 , 严重 时 会造 成 管 道堵 塞 . 由于 其 生长 时耗 氧 , 结 果 与周 围表 面形 成 氧浓 差 电池 , 这又 加剧