Введение

Микробиологически обусловленная коррозия — сложный электрохимический процесс, протекающий под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов, особенно в анаэробных условиях, характерных для нефтегазовых систем. Внутренняя поверхность труб подвержена образованию биоплёнок, включающих сульфатвосстанавливающие бактерии (СВБ), железоокисляющие и сероокисляющие бактерии, что экспериментально подтверждается для российских трубопроводов (например, исследования образцов стали 17Г1С) и приводит к локальным питтинговым очагам коррозионного разрушения металла.

По данным ряда публикаций, микробиологическая коррозия может быть ответственной за значительную долю коррозионных повреждений в нефтепромысловом оборудовании, а биоплёнки затрудняют проникновение бактерицидов к клеточным структурам.

Ограничения традиционных бактерицидных технологий

Традиционные бактерициды, такие как глутаровыйальдегид, четвертичные аммониевые соединения и дибромнитрилопропионамид, широко применяются для контроля микроорганизмов. Однако их эффективность против зрелых биоплёнок ограничена из-за внеклеточного полимерного матрикса, который снижает диффузию активного вещества. Для достижения требуемого эффекта приходится увеличивать дозировки, что приводит к росту затрат и экологическим рискам, а также к частым критическим обработкам с интервалом в несколько недель. Это подтверждается общими теоретическими данными по ограничениям биоцидов в отношении зрелых биоплёнок.

Появление устойчивых штаммов микроорганизмов также снижает эффективность традиционной антимикробной защиты, что требует внедрения методов, выходящих за рамки одноразового применения высоких концентраций биоцидов.

Концепция пролонгированного бактерицида

В качестве инновационного решения предлагается технология пролонгированных биоцидов на основе микрокапсулирования активного вещества. Такая технология обеспечивает контролируемое высвобождение действующего компонента непосредственно в области биоплёнки. Механизм действия основан на разрушении полимерной оболочки микрокапсул под влиянием ферментов, продуцируемых коррозионно-активными микроорганизмами, или гидролиза при рабочих температурах, что обеспечивает локально высокие концентрации биоцидов внутри биоплёнки.

Таким образом реализуется принцип «троянского коня», когда активное вещество высвобождается именно в местах с максимальной микробной активностью, обеспечивая более полное разрушение биоплёнок и снижение численности коррозионно-активных микроорганизмов.

Эксплуатационные и экономические преимущества

Применение пролонгированных биоцидов позволяет обеспечить антимикробную активность в течение более длительного периода (30–45 суток), существенно выше, чем у традиционных реагентов, что снижает частоту обработок на 70–80 % и общие годовые расходы на реагенты на 25–35 %. Это также ведёт к снижению нагрузки на оборудование и очистные системы, а уменьшение пиковых концентраций биоцидов снижает экологические риски. Такие технологические улучшения способствуют снижению темпов развития локальной коррозии, увеличению межремонтных периодов трубопроводов и повышению надёжности эксплуатации инфраструктуры нефтегазового транспорта.

Заключение

Пролонгированные бактерицидные технологии на основе контролируемого высвобождения активного вещества являются перспективным направлением борьбы с микробиологической коррозией в нефтегазовой отрасли. Их применение обеспечивает более эффективное разрушение биоплёнок, снижение эксплуатационных затрат и увеличение срока службы трубопроводных систем. Для включения таких технологий в практику следует продолжать исследования по адаптации состава биоцида под специфические микробные сообщества, характерные для российских месторождений.

Литература:

1. Нестерова Т. Е. Исследование влияния микробоценоза нефти на процесс коррозии стали труб. — Samara Journal of Science, 2020. Доступно на: https://journal-vniispk.ru/2309–4370/article/view/59444
2. Борисенкова Е. А. Микробиологический механизм коррозии нефтяного оборудования // Вестник Самарского государственного технического университета, 2025.
3. The Microbiologically Influenced Corrosion and Protection of Pipelines: A Detailed Review. Materials, MDPI, 2022 — обзор механизма и защиты MIC.
4. A Brief Introduction to Microbial Corrosion in the Oil Industry. JPT — SPE, обзор роли микроорганизмов во влиянии на коррозию трубопроводов.
5. Механизмы и факторы микробиологической коррозии. Alley-Science (русск.), обзор доли коррозионных повреждений за счёт MIC. Samara Journal of Science
6. The investigation of oil microbocenosis influence on the corrosion process of pipe steel — Samara Journal of Science Vol 9, No 4 (2020). Доступно на: https://journal-vniispk.ru/2309–4370/article/view/59444