Учебный центр «Крисмас+»

Микробиологическая коррозия металлов в среде нефтепромысловых вод (Авторы: Валеева Маргарита, Гайсина Лиана, МОУ СОШ №7, г. Когалым, Ханты-Мансийский автономный округ – Югра, Тюменская обл. Руководитель: Вакенгут И.Э.)

Интенсивное освоение нефтегазоносных месторождений породило большие по своим масштабам экологические проблемы.

Многие нефтяные месторождения Западной Сибири находятся на поздней стадии разработки. Для повышения эффективности нефтеотдачи широко внедряется метод заводнения нефтесодержащих пластов. После того как этот метод получил широкое распространение, по причине коррозии стали учащаться случаи аварий на нефтяных месторождениях. Установлено, что коррозия металла часто имеет биологическую природу и связана, прежде всего, с сульфатвосстанавливающими бактериями (СВБ).

Целью нашей работы является: изучить проблему микробиологической коррозии металлов на нефтяных месторождениях и способы ее предотвращения.

Задачи:

1. Изучить информацию о биологической коррозии металлов в литературных источниках и Интернете.

2. Провести исследование по определению бактериального фона (зараженности) подтоварной воды двух нефтяных месторождений Западной Сибири и испытанию бактерицидной активности реагента – бактерицида на исследуемой воде.

3. Сделать выводы об эффективности применения бактерицидов для снижения коррозии металла.

Процесс биологической коррозии вызывают микроорганизмы, наиболее активны среди них сульфатовосстанавливающие бактерии (СВБ), которые размножаются на границе «нефтепродукт — вода». Колонии микроорганизмов могут создавать на поверхности металлов наросты и пленки мицелия или слизи, под которыми может развиваться язвенная (питтинговая) коррозия. СВБ анаэробы. Они продуцируют в среде из различных соединений серы сульфиды.

В результате коррозии образуются сульфиды железа. Они осаждаются на поверхности и образуют макрогальванические пары «железо — сульфид», где железо является анодом и ускоренно разрушается. На сегодняшний день наиболее надежным и эффективным способом является обработка зараженных СВБ сред химическими реагентами - бактерицидами.

Мы проводили исследование в лаборатории коррозии Когалымского завода химреагентов по специальной методике. Нами были исследованы две пробы подтоварной воды нефтяных месторождений Западной Сибири: Ватьеганского месторождения (ДНС-3) и месторождения Северная Даниловка. Присутствие СВБ в исследуемых водах отмечали по появлению темного осадка (сульфида железа). Подсчет количества клеток СВБ в исходной воде мы производили с учетом разбавления по специальной формуле.

Исследования показали, что подтоварная вода Ватьеганского месторождения СВБ не заражена. При исследовании подтоварной воды с месторождения Северная Даниловка мы наблюдали выпадение черного осадка, что говорит о зараженности данной пробы СВБ.

Для подавления жизнедеятельности микроорганизмов мы вводили специальный реагент, разработанный в лаборатории коррозии завода химреагентов.

Во флаконе с водой месторождения Северная Даниловка с дозировкой 100 г/т (грамм на тонну) образовался черный осадок, в двух других флаконах с дозировкой 200 и 300 г/т осадка мы не наблюдали. Отсутствие черного осадка сульфида железа (II) говорит о том, что реагент подавляет жизнедеятельность микроорганизмов при концентрации 200 и 300 г/т.

Заключение и выводы.

1. Результаты испытания реагента - бактерицида позволяют сделать вывод о том, что реагент полностью подавляет рост СВБ в нефтепромысловых водах и снижает процесс биологической коррозии.

2. Опытные испытания свидетельствуют о достаточно высокой эффективности использования реагентов - бактерицидов для защиты нефтепромыслового оборудования, нефтепроводов, резервуаров временного содержания нефти от коррозии, вызываемой СВБ.

3. Мы пришли к выводу о том, что необходим постоянный контроль за степенью бактериальной зараженности нефтепромысловых вод и точный расчет введения дозы реагента – бактерицида для уменьшения микробиологической коррозии металла.

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для проведения комплексной оценки состояния окружающей среды

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников VI Всероссийского конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»