[发明专利]油田注水高效杀菌剂

说明书

本发明涉及一种油田注水高效杀菌剂。

目前油田水中存在的硫酸盐还原菌（SRB）把水中的SO^2-₄还原成S^2-，形成H₂S，对油田钢铁设备产生严重腐蚀，并且SRB还能活化腐蚀电极上的氢产生阴极去极化作用而加速腐蚀反应的进行，此外，SRB新陈代谢的副产物醋酸形成浓差电池引起腐蚀。在钢铁腐蚀反应中产生的硫化亚铁是极易造成堵塞的物质，可引起油气层损害，从而严重影响油田增注增产。

现在使用的杀菌剂有季铵盐类、醛类。季铵盐类化合物主要是由于分子中含有有机阳离子基因和直链或支链烷基，其通式为：

式中R¹、R¹¹、R¹¹¹、R¹¹¹¹为相同或不同的C_1～25烷基。季铵盐类化合物中带正电的有机阳离子可被带负电的细菌选择性地吸附，并聚集在这些生物体上，改变了细菌原生质膜的物化性质，从而使细胞活动不正常，其亲油基因能溶解并损伤微生物体表面的脂肪壁，从而杀死微生物。此外，季铵化合物可溶解微生物细胞质中的磷酯类物质，从而削弱了保证半透膜完整的蛋白质胶粘物，使细胞内溶物渗出或化合物更容易进入，以致含磷和含氮化合物渗出到培养基中，使细胞质自溶而使细胞死亡。

油田注水应用的季铵盐类化合物有1227，其结构式为：

该杀菌剂对SRB有一定效果，但长期使用1227，使细菌（SRB）产生抗药性，难以杀死细菌SRB，使杀菌由最初加量50PPM增至200PPM以上，成本高，给油田注水造成很大的经济负担;醛类如甲醛、丙烯醛、戊二醛中的羰基可与细菌蛋白质中的氨基结合而使蛋白质受到破坏，其中杀菌效果好一点的戊二醛，但价格昂贵，用量大。

本发明的目的是提供了一种油田注水杀菌剂，解决杀菌效果好，不易使细菌产生抗药性、成本低的问题。

实现上述发明任务的技术路线是采用杀菌剂中的新化合物，其通式为：

式中R₂R₃R₄为C_1～4烷基，R₁为烷基咪唑啉衍生物，Y为有机大阴离子。R₁的通式为：

式中R₅为C_8～25饱和或不饱和直链烷基，R₈R₉R₁₀为C_1～4烷基，R₇R₈为C_2～4烷基，X为卤素原子CL、B_r，n为0～3。

Y的通式为：

式中R₁₁、R₁₂为氢或C_1～4烷基，此外Y还可为酚类负离子。

新化合物

由化合物与化合物MY反应得到。Z为卤素离子如C^-_l、B^-_r，M为金属离子如N⁺_a、K⁺等。

化合物的制备方法如下：

将一种长链饱和或不饱和有机酸与一种有机胺反应，经脱水缩合成环，然后再经烷基化和季铵化的烷基咪唑啉。

有机酸可为月桂酸、肉豆蔻酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、环烷酸、混合酸等。

有机胺可为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺等。

化合物MY的制备方法如下：

将有机胺与二硫化碳、氢氧化钠或氢氧化钾反应而得，有机胺为一甲胺、二甲胺、二乙胺、二丁胺等。此外化合物MY还可为五氯酸钠等含酸类化合物。

新化合物由化合物和化合物MY按一定比例混合，通过离子交换反应而制得，反应条件温和30～80℃下搅拌1～6小时即可。

本发明的优点是：经瓶试法评价其杀菌性能，对菌量10⁴～10⁶个/毫升范围内，将SRB全部杀死，所需浓度为20～50PPM，杀菌效果优于1227，并使细菌不易产生抗药性，对厌氧菌铁细菌亦有良好杀菌效果，具有广谱性，易于制备，成本低，还可作缓蚀剂、织物柔软剂、乳化剂、表面活性剂。

实例1