一种油田采出水杀菌剂及其合成方法与应用技术

本发明专利技术属于污水处理技术领域，特别涉及一种油田采出水杀菌剂及其合成方法与应用。所述合成方法如下：在四口烧瓶中加入水、1,3

【技术实现步骤摘要】
一种油田采出水杀菌剂及其合成方法与应用


[0001]本专利技术属于污水处理
，特别涉及一种油田采出水杀菌剂及其合成方法与应用。

技术介绍

[0002]目前，油田开发过程中油层压力逐渐下降，原油产量也会随着下降，因此，必须要采取工艺措施，及时对地层进行能量补充，使油层保持一定的压力。注水是目前油田开发的主要模式，我国大部分油田采用了这种方式。在油田注水开发系统中，存在着多种有害的细菌微生物，最常见的是硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)和铁细菌(FB)，这些细菌生长、代谢和繁殖可造成钻采设备和注水管线及其它金属材料的腐蚀和损坏、管道和注水井的堵塞，使油层孔隙渗透率下降，妨碍注水采油，致使注水压力升高，直接影响原油产量。特别是随着二、三次采油技术的发展，油田注采水量不断增加，加上聚合物驱的应用，都给细菌在系统中的繁殖创造了有利条件，使得细菌的危害日益严重。
[0003]因此，采出水回注前都要进行杀菌处理。用于杀死或抑制微生物生长的化学药剂有很多种，对微生物杀伤作用的大小，因化学药剂的毒性和进入细胞的渗透性以及微生物的种类而有差异。一种化学药剂对于某一种微生物有毒害，对于另一种微生物可能没有影响。有些药剂在浓度稍高时起杀菌作用，但在一定低浓度时，反而有刺激生长作用。只有正确的选择和使用杀菌剂，才能有效地抑制有害细菌的繁殖。
[0004]目前油田最常用的杀菌剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)，品种单一，长期使用会导致细菌产生一定的抗药性，导致药剂使用效果显著下降。
[0005]CN104488874A公开了一种油田注水系统用复配型杀菌剂。该复配型杀菌剂重量百分比组成为苯扎氯铵质量分数为45
‑
55％的水溶液70
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80％，溴化十六烷基吡啶质量分数为25
‑
35％的乙醇溶液10
‑
20％，四氯间苯二甲腈质量分数为18
‑
22％的二甲苯溶液10
‑
15％。本专利技术油田注水系统用复配型杀菌剂有极强的杀菌效果，能有效的去除污水中的硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌，避免细菌对管线设备的腐蚀以及堵塞，具有组分简单、配制方便、快速高效、成本低廉、杀菌率高、使用量低、副作用小等优点。但是，该复配成分有较大含量的溴化十六烷基吡啶，十六烷基吡啶具有较大的毒性，使用后会造成环境伤害。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对上述现有技术存在的不足而提供一种油田采出水杀菌剂及其合成方法与应用。该杀菌剂具有原料来源广泛，合成工艺简单，杀菌广谱性，低浓度高效的优点，使用浓度为15mg/L时杀菌率可以达到100％。同时本专利技术的杀菌剂具有广谱性，对含油污水中的SRB、TGB、FB均有杀灭作用。
[0007]本专利技术的目的之一公开了一种油田采出水杀菌剂，所述杀菌剂的分子结构式如下：
[0008][0009]本专利技术另一个目的公开了上述油田采出水杀菌剂的合成方法，具体步骤如下：
[0010](1)在装有回流冷凝管的四口烧瓶中加入水、1,3
‑
二甲基
‑2‑
咪唑啉酮、二乙胺、氰基硼氢化钠，搅拌均匀，用10wt％的甲酸水溶液调节pH3
‑
4，室温下搅拌反应，之后加热到80
‑
85℃，继续反应1
‑
3h，冷却至室温，用氯仿萃取2次，合并萃取液并进行减压蒸馏，得到粘稠状固体；
[0011](2)用异丙醇将上述粘稠状固体转移到四口烧瓶中，加入十二烷基溴，加热回流，回流过程中不间断补充异丙醇，以维持反应溶剂量基本稳定，反应得到混合液；
[0012](3)将上述混合液减压蒸馏掉70
‑
80％的异丙醇，剩余浓缩液用旋转蒸发仪减压蒸馏至70
‑
75℃无馏出物，得到粘稠固体，用乙酸乙酯重结晶，得到淡黄色固体，80
‑
85℃烘箱烘干4
‑
6h，得到产品即杀菌剂。
[0013]优选地，基于1摩尔份的1,3
‑
二甲基
‑2‑
咪唑啉酮，所述二乙胺、十二烷基溴的用量分别为0.9
‑
1.5摩尔份、2.5
‑
4摩尔份；更优选地，基于1摩尔份的1,3
‑
二甲基
‑2‑
咪唑啉酮，所述二乙胺、十二烷基溴的用量分别为1.1
‑
1.4摩尔份、3
‑
4摩尔份。
[0014]优选地，步骤(1)中所述水与1,3
‑
二甲基
‑2‑
咪唑啉酮的质量比为20
‑
30：1。
[0015]优选地，步骤(1)中所述氰基硼氢化钠与1,3
‑
二甲基
‑2‑
咪唑啉酮的质量比为0.2
‑
0.4：1。
[0016]优选地，步骤(1)中所述室温搅拌反应时间为12
‑
24h；更优选地，所述室温搅拌反应时间为16
‑
20h。
[0017]优选地，步骤(1)中所述氯仿与1,3
‑
二甲基
‑2‑
咪唑啉酮的质量比为30
‑
40：1。
[0018]优选地，步骤(2)中所述异丙醇与1,3
‑
二甲基
‑2‑
咪唑啉酮的质量比为40
‑
60：1。
[0019]优选地，步骤(2)中所述加热回流时间为24
‑
48h；更优选地所述加热回流时间为30
‑
42h。
[0020]本专利技术杀菌剂合成的反应方程式如下：
[0021][0022]本专利技术第三个目的公开了上述杀菌剂在油田采出水杀菌剂中的应用。
[0023]本专利技术属于阳离子杀菌剂，分子中具有三个季铵盐官能团，具有强烈的正电荷，三个十二烷长链烷烃诱导作用使得N原子的正电荷进一步加强。细菌表面带负电荷，容易吸附带正电荷的分子，季铵阳离子通过静电力、氢键力以及表面活性剂分子与蛋白质分子间的疏水结合等作用，聚集在细胞壁上，产生室阻效应，从而改变细胞壁的通透性，导致细菌生长受抑制而死亡。杀菌剂分子也可以渗入菌体内部，使得菌体蛋白失去活性。
[0024]本专利技术与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
[0025](1)本专利技术的杀菌剂的原料来源广泛，合成工艺简单；
[0026](2)本专利技术的杀菌剂具有广谱性，对含油污水中的SRB、TGB、FB均有杀灭作用；
[0027](3)本专利技术的杀菌剂具有低浓度高效的优点，使用浓度为15mg/L时杀菌率可以达到100％。
具体实施方式
[0028]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油田采出水杀菌剂，其特征在于，所述杀菌剂的分子结构式如下：2.如权利要求1所述油田采出水杀菌剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：(1)在装有回流冷凝管的四口烧瓶中加入水、1,3
‑
二甲基
‑2‑
咪唑啉酮、二乙胺、氰基硼氢化钠，搅拌均匀，用10wt％的甲酸水溶液调节pH3
‑
4，室温下搅拌反应，之后加热到80
‑
85℃，继续反应1
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3h，冷却至室温，用氯仿萃取2次，合并萃取液并进行减压蒸馏，得到粘稠状固体；(2)用异丙醇将上述粘稠状固体转移到四口烧瓶中，加入十二烷基溴，加热回流，回流过程中不间断补充异丙醇，以维持反应溶剂量基本稳定，反应得到混合液；(3)将上述混合液减压蒸馏掉70
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80％的异丙醇，剩余浓缩液用旋转蒸发仪减压蒸馏至70
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75℃无馏出物，得到粘稠固体，用乙酸乙酯重结晶，得到淡黄色固体，80
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85℃烘箱烘干4
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6h，得到产品即杀菌剂。3.如权利要求1所述油田采出水杀菌剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的1,3
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二甲基
‑2‑
咪唑啉酮，所述二乙胺、十二烷基溴的用量分别为0.9
‑
1.5摩尔份、2.5
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4摩尔份。4.如权利要求3所述油田采出水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘西岭，战广聚，杨小伟，
申请(专利权)人：东营众悦石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：