油田化學(xué)劑在油田污水處理中應(yīng)用研究

徐欣

【摘?要】化學(xué)試劑的使用是在油田綜合設(shè)施中處理污水的有效方法之一，通過(guò)添加合適的化學(xué)清洗劑，有效將油田污水中的有毒有害成分去除。因此，選擇合理的油田化學(xué)劑是處理油田污水的關(guān)鍵，相關(guān)人員有必要分析油田污水中的有害成分，并選擇合適的化學(xué)試劑有效處理油田污水并防止污染。

【關(guān)鍵詞】油田化學(xué)劑;污水處理;緩蝕劑

1 引言

在處理油田污水時(shí)，化學(xué)藥品的使用可以有效地處理油田污水，也滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。油田污水處理如果不能順利進(jìn)行將在一定程度上導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞，并阻礙油田的正常采油。從科學(xué)角度來(lái)看，油田開采中的油田污水主要包括油田采出水、鉆井污水以及其他含多種化學(xué)物質(zhì)的含油污水，如無(wú)機(jī)鹽和芳香族化合物、含硫化物破乳劑等，這些有害物質(zhì)通常很難溶于水中，如不經(jīng)處理直接排放會(huì)導(dǎo)致對(duì)水和土壤質(zhì)量的嚴(yán)重?fù)p害。在注水開采油田中，油層中的大部分水都是從井中抽出來(lái)注入水的。大部分水與原油一起通過(guò)油井返回地面，在取出原油之前，必須除去這部分水。提取的污水中含有原油，這就是所謂的石油生產(chǎn)水。隨著國(guó)內(nèi)油田的深入開發(fā)，油田采出液中水含量持續(xù)增長(zhǎng)，有的區(qū)塊已達(dá)到 90%以上。這種含油污水已成為注入油田的主要水源。隨著油田邊緣低滲透性油田和地上沉積物的不斷發(fā)展，對(duì)油田抽水水質(zhì)的要求越來(lái)越嚴(yán)格。為了有效解決油田污水問(wèn)題，必須對(duì)油田污水進(jìn)行多種處理，以使水質(zhì)達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)和要求。清潔油田污水時(shí)，主要目標(biāo)是去除有害物質(zhì)。通常使用化學(xué)藥品最常見、最有效的去除方法。通過(guò)向油田污水中添加化學(xué)試劑，注入的化學(xué)劑與污水中的有害物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并將其轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害符合排放標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì)。近年來(lái)，通過(guò)不斷提高化學(xué)試劑的生產(chǎn)水平，在油田中使用化學(xué)試劑處理污水可提高污水處理能力并減少生態(tài)環(huán)境和土壤污染。

2 化學(xué)劑在油田污水處理中的應(yīng)用

2.1 殺菌劑

根據(jù)組成，殺菌劑分為兩種類型：氧化還原型和非氧化還原型。第一種持續(xù)時(shí)間很短，通常在堿性條件下使用，否則會(huì)導(dǎo)致金屬腐蝕，且污染更為嚴(yán)重，因此非氧化還原殺菌劑是油田污水處理的首選。（1）季銨鹽殺菌劑。這是一種抗菌表面活性劑，不僅具有很強(qiáng)的殺菌作用，而且還提高了組件殺菌的效率，并且可以分離附著在金屬設(shè)備表面的菌落，從而殺死隱藏在有機(jī)物質(zhì)和粘液中的細(xì)菌，殺菌效果極好。（2）有機(jī)醛類殺菌劑。醛類殺菌劑具有良好的殺菌活性，但通常具有一定的毒性和刺激性的氣味，例如甲醛等，由于其有害性，目前很少使用它們。（3）氰化物殺菌劑。氰化物殺菌的功效極高，但毒性極強(qiáng)，且不適應(yīng)在堿性生態(tài)環(huán)境中使用。因此，必須與表面活性劑復(fù)合一起使用以提高滅菌效率。（4）新型多功能殺菌劑。近幾十年來(lái)，我國(guó)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到油田污水處理對(duì)生態(tài)環(huán)境的重要性，這就是為什么將新型殺菌劑的研究和開發(fā)列入議程的原因。新型多功能殺菌劑高效的且不需要很大量，此外，它們的性能穩(wěn)定，不受生態(tài)環(huán)境影響，并且在大多數(shù)情況下都可以保持高效。更重要的是，多功能殺菌劑還具有抑制沉積物形成和延緩腐蝕的功能，這可以大大簡(jiǎn)化油田中污水處理的步驟并節(jié)省處理成本。

2.2 緩蝕劑

油田污水中含有多種腐蝕性物質(zhì)，包括硫化物和酸離子，對(duì)水管具有明顯的腐蝕性，不僅會(huì)縮短水管的使用壽命，腐蝕嚴(yán)重還會(huì)使水管破裂。將緩蝕劑添加到污水中能夠有效延緩污水中的侵蝕性物質(zhì)對(duì)水管的腐蝕。腐蝕抑制劑的類型很多，包括有機(jī)腐蝕抑制劑和無(wú)機(jī)腐蝕抑制劑。有機(jī)緩蝕劑的類型包括咪唑啉鹽、銨鹽和季銨鹽，低聚物或縮聚物。低毒高效多功能的緩蝕劑同時(shí)具有高效緩蝕性能和多功能清潔處理這兩種功能，具有良好的防腐效果和低成本。多功能緩蝕劑結(jié)合了不同類型緩蝕劑的特性，在使用過(guò)程中需要大量的添加劑。

2.3 脫硫劑

在油田污水處理中，脫硫是對(duì)油田污水中有毒物質(zhì)的有效處理，污水中的有毒物質(zhì)通常以硫離子、硫酸根離子和硫元素的形式存在。在還原硫酸鹽的細(xì)菌的影響下，元素硫和硫酸根離子被還原為硫離子。但是，在某些條件下，硫離子和硫化氫的存在會(huì)引起鋼的嚴(yán)重腐蝕，強(qiáng)烈的腐蝕作用會(huì)導(dǎo)致管壁穿孔。這種情況嚴(yán)重影響了油田的正常生產(chǎn)，同時(shí)會(huì)造成了非常嚴(yán)重的污染，并帶來(lái)了嚴(yán)重的安全隱患。當(dāng)前，通常使用的脫硫劑通常具有兩種形式：一種是沉淀型，另一種是氧化型。在油田污水中進(jìn)行脫硫時(shí)，沉淀型沉降的作用最為明顯和有效，通過(guò)物理和化學(xué)分離，污水中的含硫有毒物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為含硫污泥。最后，使用除垢劑可以有效處理污泥，并且在清潔過(guò)程中不會(huì)損害生態(tài)環(huán)境。

2.4 阻垢劑

隨著油田排水的不斷增加，油田污水中還積有石灰垢，這對(duì)管道運(yùn)輸有很大的影響。如果能夠在大力開發(fā)開采油氣田的同時(shí)解決水垢問(wèn)題，將為企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。使用沉積抑制劑可以有效防止沉積物的形成。來(lái)自油田的污水通常包含可溶顆粒，這些物質(zhì)通常具有難溶于水的性質(zhì)，在污水排放后會(huì)導(dǎo)致水管內(nèi)水垢的形成，進(jìn)而導(dǎo)致管道和水通道堵塞。使用阻垢劑可以抑制水中不溶性顆粒的結(jié)垢，而阻垢劑還可以充當(dāng)潤(rùn)滑劑，使管道更光滑。

2.5 絮凝劑在油田污水處理的應(yīng)用

油田污水中的油分水溶性低，污染度高，會(huì)影響水生生物的生存，應(yīng)將其清除。常用的絮凝劑包括無(wú)機(jī)絮凝劑，例如聚氯化鋁和聚硫酸鐵，有機(jī)絮凝劑，例如天然或合成聚合物材料以及有機(jī) - 無(wú)機(jī)復(fù)合絮凝劑。絮凝劑主要通過(guò)吸附電中和劑，吸附橋和捕獲沉積物以產(chǎn)生和除去沉積物而從水相中去除污染物。在這些絮凝劑中，合成有機(jī)聚合物絮凝劑具有絮凝效果好，成本低，毒性低的優(yōu)點(diǎn)，是目前使用最廣泛的絮凝劑。

3 化學(xué)劑在油田污水處理中的應(yīng)用步驟

第一步是殺菌和抑制腐蝕。首先要向污水中添加適量的滅菌劑以對(duì)污水進(jìn)行滅菌，并確保污水中沒有有害細(xì)菌。第二步是在水中添加腐蝕抑制劑，以減少水中的腐蝕性物質(zhì)并延長(zhǎng)供水壽命。第三步是絮凝，抑制水垢形成和脫硫。脫硫在污水處理中非常重要，污水中含有硫化氫氣體，高腐蝕性的硫酸銨和硫酸銨以及其他高腐蝕性的污染物，這些污染物會(huì)導(dǎo)致油管的形成裂縫，繼而影響石油生產(chǎn)。不僅如此，這些物質(zhì)的釋放還將對(duì)生態(tài)環(huán)境造成毀滅性后果。因此使用脫硫劑非常重要：如果不處理油田污水中所含的油類物質(zhì)，則很可能會(huì)導(dǎo)致供水阻塞。除此之外，在對(duì)污水進(jìn)行消毒之后，應(yīng)使用絮凝劑去除水中的油性物質(zhì)。在進(jìn)行組垢處理時(shí)，一旦形成了鎂，鈣和鋇離子的沉積物，最終會(huì)形成水垢。相關(guān)人員在進(jìn)行污水排放之前應(yīng)該進(jìn)行檢測(cè)，以確保排放的污水符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

綜上所述，油田在開采過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量的廢油污水，污水包含許多有害成分，如果無(wú)法對(duì)其進(jìn)行有效清潔和直接排放，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染問(wèn)題，包括對(duì)地表、土壤和地下水的污染和空氣污染。油田化學(xué)劑是處理油田污水的最高效的方法，包括殺菌劑、腐蝕抑制劑、石灰抑制劑、絮凝劑和脫硫劑等，相關(guān)人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況合理使用化學(xué)試劑以有效去除油田污水中的有害成分，防止油田污水污染，避免由于石油的開采而引起的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆芮寧 . 油田污水處理中油田化學(xué)劑的應(yīng)用分析 [J]. 化工管理，2019（10）：66～67.

（作者單位：中國(guó)石油新疆油田公司采油二廠）