油田化學劑在油田污水處理中應用研究

徐欣

【摘?要】化學試劑的使用是在油田綜合設施中處理污水的有效方法之一，通過添加合適的化學清洗劑，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劑是處理油田污水的關鍵，相關人員有必要分析油田污水中的有害成分，并選擇合適的化學試劑有效處理油田污水并防止污染。

【關鍵詞】油田化學劑;污水處理;緩蝕劑

1 引言

在處理油田污水時，化學藥品的使用可以有效地處理油田污水，也滿足可持續發展的要求。油田污水處理如果不能順利進行將在一定程度上導致生態環境破壞，并阻礙油田的正常采油。從科學角度來看，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物質的含油污水，如無機鹽和芳香族化合物、含硫化物破乳劑等，這些有害物質通常很難溶于水中，如不經處理直接排放會導致對水和土壤質量的嚴重損害。在注水開采油田中，油層中的大部分水都是從井中抽出來注入水的。大部分水與原油一起通過油井返回地面，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水。隨著國內油田的深入開發，油田采出液中水含量持續增長，有的區塊已達到 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展，對油田抽水水質的要求越來越嚴格。為了有效解決油田污水問題，必須對油田污水進行多種處理，以使水質達到相關排放標準和要求。清潔油田污水時，主要目標是去除有害物質。通常使用化學藥品最常見、最有效的去除方法。通過向油田污水中添加化學試劑，注入的化學劑與污水中的有害物質發生化學反應并將其轉化為無毒無害符合排放標準的物質。近年來，通過不斷提高化學試劑的生產水平，在油田中使用化學試劑處理污水可提高污水處理能力并減少生態環境和土壤污染。

2 化學劑在油田污水處理中的應用

2.1 殺菌劑

根據組成，殺菌劑分為兩種類型：氧化還原型和非氧化還原型。第一種持續時間很短，通常在堿性條件下使用，否則會導致金屬腐蝕，且污染更為嚴重，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備表面的菌落，從而殺死隱藏在有機物質和粘液中的細菌，殺菌效果極好。（2）有機醛類殺菌劑。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，且不適應在堿性生態環境中使用。因此，必須與表面活性劑復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，我國已經認識到油田污水處理對生態環境的重要性，這就是為什么將新型殺菌劑的研究和開發列入議程的原因。新型多功能殺菌劑高效的且不需要很大量，此外，它們的性能穩定，不受生態環境影響，并且在大多數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，這可以大大簡化油田中污水處理的步驟并節省處理成本。

2.2 緩蝕劑

油田污水中含有多種腐蝕性物質，包括硫化物和酸離子，對水管具有明顯的腐蝕性，不僅會縮短水管的使用壽命，腐蝕嚴重還會使水管破裂。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對水管的腐蝕。腐蝕抑制劑的類型很多，包括有機腐蝕抑制劑和無機腐蝕抑制劑。有機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。多功能緩蝕劑結合了不同類型緩蝕劑的特性，在使用過程中需要大量的添加劑。

2.3 脫硫劑

在油田污水處理中，脫硫是對油田污水中有毒物質的有效處理，污水中的有毒物質通常以硫離子、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引起鋼的嚴重腐蝕，強烈的腐蝕作用會導致管壁穿孔。這種情況嚴重影響了油田的正常生產，同時會造成了非常嚴重的污染，并帶來了嚴重的安全隱患。當前，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。在油田污水中進行脫硫時，沉淀型沉降的作用最為明顯和有效，通過物理和化學分離，污水中的含硫有毒物質可以轉化為含硫污泥。最后，使用除垢劑可以有效處理污泥，并且在清潔過程中不會損害生態環境。

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，這對管道運輸有很大的影響。如果能夠在大力開發開采油氣田的同時解決水垢問題，將為企業帶來更多的經濟效益。使用沉積抑制劑可以有效防止沉積物的形成。來自油田的污水通常包含可溶顆粒，這些物質通常具有難溶于水的性質，在污水排放后會導致水管內水垢的形成，進而導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垢，而阻垢劑還可以充當潤滑劑，使管道更光滑。

2.5 絮凝劑在油田污水處理的應用

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

3 化學劑在油田污水處理中的應用步驟

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污水進行滅菌，并確保污水中沒有有害細菌。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并延長供水壽命。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，這些污染物會導致油管的形成裂縫，繼而影響石油生產。不僅如此，這些物質的釋放還將對生態環境造成毀滅性后果。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，則很可能會導致供水阻塞。除此之外，在對污水進行消毒之后，應使用絮凝劑去除水中的油性物質。在進行組垢處理時，一旦形成了鎂，鈣和鋇離子的沉積物，最終會形成水垢。相關人員在進行污水排放之前應該進行檢測，以確保排放的污水符合有關標準。

4 結論

綜上所述，油田在開采過程中不可避免地會產生大量的廢油污水，污水包含許多有害成分，如果無法對其進行有效清潔和直接排放，會對生態環境造成嚴重的污染問題，包括對地表、土壤和地下水的污染和空氣污染。油田化學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，相關人員應該根據實際情況合理使用化學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環境問題。

參考文獻：

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

（作者單位：中國石油新疆油田公司采油二廠）