在油田回注水中，孳生着多种菌类，而且还含有硫化物等悬浮粒子，常常超过规定的标准。大量的菌类及其代谢产物和硫化物在注水井近井地带聚集、繁衍，则出现地层吸水能力下降，注水压力升高，影响油田正常生产。用二氧化氯杀灭菌类，分解硫化物可改善油田注水效果。
二氧化氯（CLO2）是一种强氧化剂，又是新一代高效、广谱杀菌剂。1987年美国人McGlathery M.S 首次利用CLO2的强氧化性能和杀菌性能，消除聚丙烯酰胺（HPAM）凝胶颗粒、细菌和硫化物对注聚井、注水井近井地层造成的堵塞，为油田增产增注提供了一种化学助剂。1999年王升坤将CLO2用于油田采出水处理的研究，可有效杀菌，分解硫化物和减少悬浮物等杂质，净化回注水水质。2002年欧泰华公司，将CLO2发生器直接用于油田注水系统杀菌、灭藻、分解硫化物，为改善油田注水效果提供了一种实用方法。
2003年1月在大庆油田北二十联合注水站采用OTH99-10000型CLO2发生器进行工业性CLO2应用研究。通过9个月的跟踪分析看出，应用CLO2及其发生器能有效的杀菌，分解硫化物，缓解注入井底造成的堵塞，而且系统注水井可大面积受效。
CLO2杀菌、分解硫化物缓解地层堵塞的原理
注水井出现注水量递减，注入压力上升是由多种原因造成的。其中大量菌类的聚集，钢材腐蚀产生硫化铁等锈蚀落物，在注水井反排液中都可以清楚看到，这些产物导致近进地层孔隙度和渗透率下降，成为注水量递减，注水压力上升的原因之一。杀菌灭藻、分解硫化物，来疏通近进地层的渗透能力，是降压增注的一种方法。
CLO2杀菌机理。
CLO2的杀菌能力是氯气的2.5倍。对细菌的细胞壁具有较强的吸附和穿透能力，进入细胞组织内部，氧化含巯基的酶，破坏细菌的再生能力；分解蛋白质中的氨基酸及菌落的残骸，菌体从菌落中脱落，随注入水进入地层深部，疏通了近井地层的渗透能力。
CLO2分解硫化物机理。
注水系统中的硫化物有FeS、H2S等与CLO2的反应：
5FeS+9 CLO2+H2O=5Fe3++5SO42-+9CL-+4H+ （1）
5FeS+8 CLO2+4H2O=5SO42-+8CL-+18H+ （2）
悬浮的FeS粒子或沉积垢，在CLO2的作用下转化为可溶性盐，减少井周地带沉积物的含量，提高了地层的渗透能力，同时也降低了H2S对设备的腐蚀和异味。
矿场应用工艺流程
大庆油田北二十联合注水站，设计负荷量为1.5*104m3/d。主要供给萨北东过二次加密井网84口注水井和其他井网31口注水井的日注水量。该站为含油污水深度处理站，来水经过深度处理后，含油量，粒径中值等多项标准均达标。悬浮固体为3.77mg/L(标准为≤3.00mg/L)略微超标，硫酸盐还原菌（SRB）、腐生菌（TGB）和铁细菌（IB）以及硫化物含量均超标。
CLO2发生器的原理及特点。
深圳某环保技术有限公司生产的OTH99-10000型CLO2发生器以氯酸钠和盐酸为原料，通过发生器产生CLO2。
发生器采用负压爆气工艺技术，产生的CLO2经水射器自动连续定量的加入到回注水系统中。设备结构紧凑，操作简便，使用安全。
结果及分析
杀菌效果。表1给出不同浓度的CLO2对三大菌类的杀灭效果。
表1 采样点三大菌类部分分析结果
加药浓度 （mg/l） | 菌类 | 来水 （B1） | 滤后 （B2） | 外输 （B3） | 观察井（B4） | ||
G1 | G2 | G3 | |||||
50 | SRB | 600 | 600 | 10 | 5 | 20 | 25 |
TGB | 2500 | 2000 | 50 | 45 | 20 | 50 | |
IB | 600 | 450 | 45 | 50 | 40 | 60 | |
40 | SRB | 600 | 600 | 20 | 关
井 | 25 | 25 |
TGB | 3000 | 2500 | 40 | 50 | 45 | ||
IB | 500 | 300 | 30 | 40 | 50 | ||
30 | SRB | 450 | 400 | 30 | 35 | 50 | |
TGB | 2500 | 1500 | 120 | 500 | 200 | ||
IB | 600 | 500 | 150 | 170 | 250 | ||
回注水中三大菌类的技术经济指标要求，SRB≤25个/ml、TGB≤60个/ml、IB≤60个/ml，CLO2的浓度在40mg/L以上，杀菌效果可持续到井口，低于40mg/L外输和井口达不到要求。
分解硫化物的效果。
表2给出使用不同浓度的CLO2时，各观察点硫化物的含量（mg/L）
表2 观察点硫化物的含量
加药浓度 （mg/l） | 来水 （B1） | 滤后 （B2） | 外输 （B3） | 观察井（B4） | ||
G1 | G2 | G3 | ||||
60 | 4.43 | 3.81 | 0 | 0 | 0 | 0 |
50 | 4.55 | 3.24 | 0.01 | 0.02 | 0 | 0 |
40 | 4.51 | 3.91 | 0.02 | 关 井 | 0 | 0 |
30 | 5.21 | 4.27 | 0.05 | 0.29 | 0.12 | |
CLO2的浓度在40mg/L以上时，B3和B4点基本上为0，能够达到注入水水质要求，分解硫化物的效果可持续到井口，低于40mg/L时，硫化物的含量均超标。
降压增注效果。
14口观察井的综合效果如表3。
表3观察井综合效果
观察井 井 数 （口） | 受效前 | 受效后 | 差值 | ||||||
油压 （MPa） | 配注 （M3/d） | 实注 （M3/d） | 油压 （MPa） | 配注 （M3/d） | 实注 （M3/d） | 油压 （MPa） | 配注 （M3/d） | 实注 （M3/d） | |
14 | 12.9 | 1000 | 981 | 11.8 | 1000 | 1017 | -1.1 | 0 | +36 |
从表3 ， 14口观察井看出，注水井压力由原来平均12.9MPa，下降到11.8MPa，平均降低1.1MPa；注水量由原来平均981 M3/d上升到1017 M3/d，平均增加36M3/d。二次加密井网84口井到2003年8月末，有24口井受效占28.6%，压力下降0.4-3.0 MPa，平均1.5 MPa，平均增注29 M3/d。
油田回注水经过常规处理后，再连续加入CLO2具有降压增注效果，而且再应用研究期间系统大于1/4的井受效。
不难看出，在油田联合注水站的储罐内，投加CLO2可有效的杀灭三大菌类及分解硫化物，净化水质，缓解近井地层堵塞，减少水井作业次数，降低注入井压力，提高注水能力，受效面积较大，可进一步改善油田注水效果。