在油田注水中存在着各类细菌，常见的细菌主要有硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌等。硫酸盐还原菌在设备、管线和地层中繁殖时会产生大量硫化物，导致管线及设备的严重腐蚀；铁细菌与腐生菌代谢形成的粘液附着于管壁，能够形成浓差电池，也会引起腐蚀，同时也为硫酸盐还原菌提供了局部厌氧环境，促进硫酸盐还原菌的生长；同时，这些细菌和繁殖产物的沉积会导致注水水质的污染和地层堵塞。
目前杀菌技术种类较多，主要有化学杀菌和物理杀菌两大类。化学杀菌剂主要有季铵盐类杀菌剂（如油田注水中最常用的1227）、氯系氧化剂（如二氧化氯、次氯盐酸等）、过氧系氧化剂（如臭氧、过氧乙酸等）；物理杀菌方法主要有物理催化杀菌、紫外线杀菌、变频杀菌等。不同的杀菌工艺与技术应用于不同的杀菌领域，都有一定的适应性和局限性，在生产实践中，具体采用何种杀菌技术需要根据注水系统及注水水质而定。
1、紫外线杀菌原理
    所谓紫外线杀菌，是通过在紫外线照射来达到杀菌的目的。微生物细胞中的核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）吸收光谱的范围在240~280nm，对波长255~260nm的紫外线有最大吸收，而紫外线灯产生的光波的波长恰好在此范围内。紫外光被微生物的核酸所吸收，一方面可使核酸突变阻碍其复制，封锁蛋白质的合成；另一方面，产生的自由基引起光电离，从而导致细胞死亡，由此达到杀菌的目的。
2、影响紫外线杀菌因素
2.1、微生物的类型及数量
    紫外线对细菌、病毒、真菌、芽孢等均有杀灭作用，但不同类型的微生物对紫外线照射的敏感性不同。为达到相同的杀菌效果，对紫外线不敏感、耐受力强的微生物，应采用较大的照射剂量。同时，微生物数量越多，需要的紫外线照射剂量越大。
2.2、照射时间与水层厚度
    水层越薄，紫外线的穿透率越大，照射时间可缩短，但需要提高照射强度。通过对紫外线杀菌试验得出，杀菌效果随照射时间而成指数增加。
2.3、水质情况
    水的色度、浊度、有机物等杂质含量均会降低紫外线杀菌效果。对于油田注水系统，一般要求水质中含油≤10mg/L，含悬浮物≤10mg/L，聚合物≤180mg/L。
3、紫外线杀菌现场试验
3.1、紫外线杀菌工艺流程
    辽河油田某注水站来水水量700m³/d，经石英砂过滤及金刚砂过滤污水处理后，含油1.8mg/L，悬浮物11.4mg/L，含油和悬浮物等常规指标均能够满足注水水质控制指标，但硫酸盐还原菌超标较严重，因此需要采取相应的杀菌措施，保证注水水质满足要求。通过现场分析和考虑工艺特点，本着有效、安全、便于管理的原则，确定将紫外线杀菌装置安装于注水罐前，同时设置旁通，以保证当杀菌装置维护检修时注水系统的正常运行。
3.2、紫外线杀菌装置
紫外线杀菌装置由光源系统、液压自洁系统、监控系统等组成。较好杀菌效果的紫外线杀菌剂量（辐照度）是紫外线电源辐照度、辐照时间、光源与水介质照射距离的函数。紫外线光源性能、光源阵列、水介质流速、水介质净化指标、装置结构、日处理量等都直接影响杀菌效果。光源系统采用18支165W耐高温紫外线杀菌灯阵列，确保装置合理的紫外线辐照度场强，光源辐照度不产生非正常性衰减，从而保证杀菌效果。
针对紫外线杀菌装置受污水中含油、悬浮物等影响，易在紫外线灯管外壁结垢，降低紫外线的透光率，使光照强度下降，从而影响杀菌效果这一问题，采用液压自洁清污系统，可及时有效清除灯管上的油泥及污垢，长期保持紫外线光源85%以上透光率，从而保证杀菌效果不受影响。
监控系统可有效控制紫外线灯组的工作状态，控制液压机的运行参数，直观显示整个系统的工作状态，主要包括：光源启停控制、散热启停控制、液压站清垢程序控制系统，能够进行光源工作监测、紫外线辐照度监测、水介质泄露监测、控制系统温升监测等。
3.3、紫外线杀菌效果
该注水站来水腐生菌（TGB）及铁细菌（IB）不存在超标现象，但硫酸盐还原菌（SRB）含量较高，采用紫外线杀菌后，硫酸盐还原菌含量≤25个/mL，能够满足注水指标要求。为进一步分析紫外线杀菌的作用效果，同时选取距离不同的井口进行取样分析，以考察紫外线杀菌的有效作用距离。分析结果见表1.
表1 紫外线杀菌有效作用距离分析

    由表1可以看出，距离注水站2.4km处的井口细菌不超标，但距离3.7km及5.3km处的进口硫酸盐还原菌超标，因此，紫外线杀菌的有效作用距离在2.4~3.7km之间，可见随着距离的增长，细菌又有所繁殖，如果保证远距离井口细菌能够满足注水要求，则需要采取其他辅助杀菌措施。
3.4、运行成本分析
3.4.1、年耗电费用
    紫外线灯18支*0.165kw/支*24h*365d*0.68元/（kw·h）=17692元。
3.4.2、更换紫外灯管费用
    每一年半更换一次灯管，则费用为18支*1000元/支*2/3=12000元。
3.4.3、运行成本
    以日处理量700m³计算，运营成本=（17692+12000）/365/700=0.12元/m³，远低于化学杀菌运行成本。
4、结论
根据现场水质情况，合理确定紫外线杀菌装置的系统参数，同时采用“液压自洁技术”，保证杀菌效果。
紫外线杀菌后，能够满足注水控制指标要求，其有效作用距离为2.4~3.7km，若要延长作用距离，则需采取其他辅助杀菌措施。
紫外线杀菌工艺流程简单，操作管理容易，运行成本0.12元/m³，大大低于化学杀菌运行费用。