Биотехнологические приемы оценки устойчивости сталей к коррозии, вызываемой бактериальной сульфатредукцией, и пути повышения коррозионной устойчивости нефтегазового оборудования

• Автор: Зайцева, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 140 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КОРРОЗИИ СТАЛИ. УЧАСТИЕ БАКТЕРИЙ НЕФТЯНОГО СООБЩЕСТВА В КОРРОЗИОННОМ РАЗРУШЕНИИ СПЛАВОВ.

1.1. Участие микроорганизмов нефтяного сообщества в процессах биокоррозии

1.2. Распространенность СВБ в природе и особенности их жизнедеятельности

1.2.1. Систематика и особенности метаболизма СВБ, обусловливающие их коррозионную опасность.

1.2.2. Особенности биохимических процессов у сульфатвосстанавливающих бактерий

1.3. Участие сульфатвосстанавливающих бактерий в коррозии

металла

1.3.1. Механизмы коррозии металла под действием сульфатвосстанавливающих бактерий.

1.3.2. Роль бактериальной пленки в коррозии металла.

1.4. Воздействие ингибиторов биологической коррозии стали.
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования.
2.2. Методы исследования
2.2.1. Определение влияния различных соединений хрома на рост сульфатвосстапавливающих бактерий.
2.2.2. Методика проведения испытаний стали в среде сульфатвосстанав
ливающих бактерий.
2.2.3. Определение влияния химического состава стали на скорость ее коррозии в среде сульфатвосстанавливающих бактерий
2.2.4. Определение коррозионной активности микроорганизмов
2.2.5. Исследование антибактериальных свойств церия и лантана
2.6. Определение адсорбционных свойств клеточных стенок сульфатвосстанавливающих бактерий к редкоземельным металлам
2.2.7. Определение сил адгезии накопительной культуры сульфатвосстанавливающих бактерий к твердойповерхности.
ГЛАВА 3. МОНИТОРИНГ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА НАКОПИТЕЛЬНОЙ КУЛЬТУРЫ СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИХ БАКТЕРИЙ, ВЫДЕЛЕННОЙ ИЗ ПРОДУКТОВ КОРРОЗИИ ПРИОБСКОГО НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
3.1 Мониторинг нефтяных месторождений.
3.2 Характеристика накопительной культуры СВБ, выделенной из продуктов коррозии Приобского нефтяного месторождения
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ХРОМА В СРЕДЕ И В СТАЛИ НА РОСТ НАКОПИТЕЛЬНОЙ КУЛЬТУРЫ СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИХ БАКТЕРИЙ, ВЫДЕЛЕННОЙ ИЗ ПРОДУКТОВ КОРРОЗИОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ПРИОБСКОГО НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ. .
4.1 Влияние содержания хрома в стали на рост биопленки накопительной культуры СВБ на поверхности стали .
4.2 Влияние разных концентраций хрома в среде на рост накопительной культуры СВБ, выделенной из продуктов коррозионных отложений Приобского
нефтяного месторождения.
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ВСТАЛИ И В СРЕДЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ НА РОСТ СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИХ БАКТЕРИЙ
5.1 Влияние редкоземельных металлов в сталях на развитие биоиленки СВБ на поверхности сталей
5.2 Влияние церия и лантана в среде на рост накопительной культуры
СВБ, выделенной из Приобского нефтяного месторождения
ГЛАВА 6. АДСОРБЦИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ НА КЛЕТКАХ НАКОПИТЕЛЬНОЙ КУЛЬТУРЫ СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИХ БАКТЕРИЙ, ВЫДЕЛЕННОЙ ИЗ ПРИОБСКОГО НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ И СИЛА АДГЕЗИИ СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИХ БАКТЕРИЙ К ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТИ .
6.1 Адсорбция редкоземельных металлов на клетках накопительной культуры СВБ, выделенной из Приобского нефтяного месторождения
6.2 Сила адгезии клеток накопительной культуры СВБ, выделенной из Приобского нефтяного месторождения, к твердой поверхности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Количество клеток, содержание белка и дегидрогеназная активность СВБ в биопленке, а также скорость коррозии стали значительно ниже на сталях, модифицированных церием. Наибольшие показатели наблюдались на сталях, легированных марганцем. Установлено, что лишь довольно высокие концентрации 0, и выше редкоземельных элементов церия и лантана могут полностью ингибировать рост накопительной культуры СВБ, выделенной из Приобского нефтяного месторождения. Установлено, что силы адгезии к поверхности субстратов музейной культуры СВБ и накопительной культуры СВБ, выделенной из Приобского нефтяного месторождения, на несколько порядков превышают силы адгезии многих других культур бактерий, что может служить основой для объяснения высокой коррозионной опасности адгезированных форм сульфатвосстанавливающих бактерий. ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КОРРОЗИИ СТАЛИ. УЧАСТИЕ БАКТЕРИЙ НЕФТЯНОГО СООБЩЕСТВА В КОРРОЗИОННОМ РАЗРУШЕНИИ СПЛАВОВ. Среди многообразия микроорганизмов, составляющих основу микрофауны нефтяных месторождений, выделяют несколько физиологических групп бактерий, в той или иной степени взаимодействующих с нефтепромысловым оборудованием и водонефтяными средами. Большинство авторов выделяют следующие группы бактерий нефтяного сообщества аэробные окисляющие углеводороды, водород, тионовые, железобактерии, сапрофиты анаэробные СВБ, денитрифицирующие бактерии, мстанобразующие , , . Все группы бактерий нефтяного сообщества находятсяв тесной метаболической взаимосвязи друг с другом. Установлено, что в отличие от традиционных представлений о доминирующей роли серной кислоты в интенсификации процессов коррозии в средах, содержащих тионовые бактерии, высокие скорости растворения стали ХСНД обусловлены появлением в среде липидов. Липидная фракция тионовых бактерий содержит насыщенные и жирные ненасыщенные кислоты, фосфо и сульфолипиды. При наличии серной кислоты они переходят в полярную форму,, повышая скорость коррозии стали ХСНД на порядок. В аналогичной среде, но без липидной фракции скорость коррозии с ростом концентрации серной ки
слоты увеличивается лишь в 2. Железобактерии. У . Это приводит к увеличению. Гидроксид железа III, осаждаемый железобактериями, образует на стенках труб бугорки, наросты с анаэробными участками, характеризующимися высокой механической прочностью и недоступными для кислорода . В данных участках создаются идеальные условия для развития анаэробных СВБ. Распространенность СВБ в природе. Единая точка зрения на процесс образования сероводорода сформировалась после работ Бейеринка ii, , цит. Дельдеиа v . Оеи1оЬгю ЗеБифмсат. В настоящее время считается, что большинство отложений серы является результатом сульфатредукции , , цит. СВБ широко распространены в природе в иловых осадках и водах океанов, морей, соленых озер и лиманов, заболоченных почвах, торфах, сапропелях, сопочных грязях, минеральных источниках, месторождениях серы и сульфидных руд, рубце жвачных животных, кишечнике человека. Физиологические условия позволяют им занимать ареалы с экстремальными условиями обитания . Так, например, был выделен штамм СВБ из древних тыс. В настоящее время СВБ представляют серьезную проблему в связи с участием в коррозии металла 3, . Нефтяная промышленность относится к тем отраслям, основные фонды которых в наибольшей степени подвергаются воздействию биологической коррозии . В литературе приводятся многочисленные данные о наличии СВБ в составе нефтяного микросообщества различных месторождений 3, , , . Эго связано с применением вторичных методов добычи нефти с использованием нагнетания природных вод для поддержания пластового давления 3. Бактерии развиваются на тех участках, куда проникает и где поглощается растворенный кислород. Такими участками являются призабойные зоны нагнетательных скважин, которые работают как геохимический барьер, препятствующий проникновению в глубь пласта. На участках, удаленных от призабойной зоны нагнетательных скважин, активность сульфатредукции ослабевает, но бактерии и сероводород с потоком жидкости разносятся по всему пласту, появляясь в продукции эксплуатационных скважин .