前 言

目前，随着对海上油气田微生物腐蚀的危害认识日益深刻，对其防护措施的有效性关注逐步在加强。例如，海洋油气田经常采取杀菌剂加注、清管及清管和杀菌剂冲击加注联合作业等方式来保护海底管道免受微生物腐蚀的影响。但对某些特定管道，即使采取了上述措施，仍不能有效降低微生物腐蚀风险，或者风险降低的持续时间较短。

为了有效且长效降低海底管道微生物腐蚀风险，现场需要采取哪些措施呢？正如刘宏伟教授在上一篇文章所述：海洋环境中油气田微生物腐蚀研究是一个系统的工程，基础是微生物种群结构的分析和鉴定、微生物腐蚀行为和机制，落脚点是防护。

微生物腐蚀的防护也是一个系统的工程，根据海洋石油对设备设施腐蚀防护“源头防、过程控、综合治、上水平”的系统工作思路，可将微生物腐蚀防护工作要素归纳如下：

一、源头防

源头防，即控制住细菌的来源，这是控制微生物腐蚀的基础条件。如果源头的微生物随物流源源不断地注入海底管道，那么无论杀菌剂多么强劲、清管多么彻底，都会在较短时间内又滋生出大量微生物，这些源头引入的微生物，大大缩短了杀菌措施的有效时间。

海洋油气田微生物的源头主要有四个：

01 携菌单井：某些单井自开采起，物流就含有微生物；某些单井在井下作业后由于引入了海水或者其它携带微生物的物质也在一定时期内成为携菌单井。

02 注水水质：海上油田的生产水注水系统、海上注水系统在注水过程中如果微生物控制不达标，可能造成注水区域内井下物流携菌。

03 死水盲端：平台上的罐底、过滤器底部和滤网、工艺管线的死水段和盲端等位置极易滋生、富集微生物，这些位置可能向下游海底管道周期性输入微生物。

04 井下作业：有些井下作业的药剂需要以海水为载体注入井下，这个过程即使进行杀菌处理，仍可能因为海水中大量硫酸盐注入井下并返排入生产系统给硫酸盐还原菌提供“养分”。

对于以上四种源头，现场可针对采取以下措施防护：

01 单井杀菌：对排查出微生物的单井，在其物流汇入管汇前加注杀菌剂。

02 水质控制：可采取注水系统杀菌、注水罐和滤网周期性清洗等措施，严格控制注入地层的微生物数量 。

03 排放杀菌：周期性排放的设施，可在排放前做冲击杀菌作业，控制输入下游的微生物数量。

04 井下作业：返排期间及返排后，可密切关注微生物数量及硫化氢变化，必要时进行全工艺流程和海底管道的杀菌、清管作业。

二、过程控

过程控，即针对杀菌措施的控制，这是保证措施有效性的必要条件。如果杀菌剂质量未得到有效管控或者清管作业的方式不适合，都可能导致海管内微生物未得到有效杀灭、清理。

海洋油气田微生物的控制过程主要有四个：

01 药剂性能：某种杀菌剂注入一段时间后，微生物会产生耐药性，药剂的使用性能随之降低；

02 药剂质量：供货药剂与试验药剂因生产、储存、运输等方式的不同，而造成使用质量的差异；

03 排放周期：罐体和死水段多选择定期排放的方式，排放时流程和海管内没有杀菌剂存在；

04 清管作业：不带刷子的清管器或者刷子的尺寸不足，无法清理腐蚀坑内的成膜微生物。

对于以上四个过程，现场可对应采取以下方式控制：

01 按需切换：准备2~3种杀菌剂，切换使用，控制微生物产生耐药性；

02 现场质检：对供货药剂的基础理化性能、存储容器的分层情况、运输过程及时间进行检查，确保供应药剂与试验成功药剂一致；

03 数据触发：罐体和死水段的排放和杀菌应基于微生物出具触发，可不设置固定周期；

04 带刷清理：使用可触及最大缺陷深度的钢刷或尼龙刷清管，并在清管球发出后迅速跟进杀菌剂。

三、综合治

综合治，即针对微生物腐蚀控制中的共性问题进行治理，这是工作系统性的重要保障。监测、杀菌、维持周期任何一个环节出现问题，都可能打断系统工作的连续性。

海洋油气田微生物的控制的共性问题主要有四个：

01 监测准度：现场常用的MPN法对采样、接种和培养的方法、时间、器具有严格的规定，任何一个环节不符合规范，都可能影响微生物监测的准确度；

02 监测维度：相比液相中的微生物含量，监测附着于管壁表面以及隐藏于腐蚀产物之下的微生物含量同样重要；

03 杀菌效果：杀菌措施已执行，效果如何缺少有效的监测手段；

04 维持周期：杀菌效果的维持周期小于杀菌措施的执行周期。

对于以上问题，可采取以下综合治理方式：

01 规范流程：参考NACE TM0194和0212制定监测规范并严格执行；

02 监测材料：依据标准配备附着态微生物和产物内微生物监测的必要材料；

03 统筹分析：分析全流程的微生物含量变化、硫化氢变化、铁离子变化和挂片探针变化趋势，综合判断杀菌效果；

04 多措并举：尽量以源头杀菌、流程排菌、带刷清管、冲击加注等联合作业方式，保障杀菌效果的维持周期。

四、上水平

微生物的源头得到有效防控、防护措施的过程得到有效控制、重点共性问题的综合治理完成后，可将良好作业实践编制成案例库或者规范做法。主要体现在微生物腐蚀的判定依据规范化、监测流程规范化、监测设备规范化和系统控制规范化，最终为全油田、全海域微生物腐蚀防护水平的提升提供参考。