油田化学剂在油田污水处理中应用研究

徐欣

【摘 要】化学试剂的使用是在油田综合设施中处理污水的有效方法之一，通过添加合适的化学清洗剂，有效将油田污水中的有毒有害成分去除。因此，选择合理的油田化学剂是处理油田污水的关键，相关人员有必要分析油田污水中的有害成分，并选择合适的化学试剂有效处理油田污水并防止污染。

【关键词】油田化学剂;污水处理;缓蚀剂

1 引言

在处理油田污水时，化学药品的使用可以有效地处理油田污水，也满足可持续发展的要求。油田污水处理如果不能顺利进行将在一定程度上导致生态环境破坏，并阻碍油田的正常采油。从科学角度来看，油田开采中的油田污水主要包括油田采出水、钻井污水以及其他含多种化学物质的含油污水，如无机盐和芳香族化合物、含硫化物破乳剂等，这些有害物质通常很难溶于水中，如不经处理直接排放会导致对水和土壤质量的严重损害。在注水开采油田中，油层中的大部分水都是从井中抽出来注入水的。大部分水与原油一起通过油井返回地面，在取出原油之前，必须除去这部分水。提取的污水中含有原油，这就是所谓的石油生产水。随着国内油田的深入开发，油田采出液中水含量持续增长，有的区块已达到 90%以上。这种含油污水已成为注入油田的主要水源。随着油田边缘低渗透性油田和地上沉积物的不断发展，对油田抽水水质的要求越来越严格。为了有效解决油田污水问题，必须对油田污水进行多种处理，以使水质达到相关排放标准和要求。清洁油田污水时，主要目标是去除有害物质。通常使用化学药品最常见、最有效的去除方法。通过向油田污水中添加化学试剂，注入的化学剂与污水中的有害物质发生化学反应并将其转化为无毒无害符合排放标准的物质。近年来，通过不断提高化学试剂的生产水平，在油田中使用化学试剂处理污水可提高污水处理能力并减少生态环境和土壤污染。

2 化学剂在油田污水处理中的应用

2.1 杀菌剂

根据组成，杀菌剂分为两种类型：氧化还原型和非氧化还原型。第一种持续时间很短，通常在碱性条件下使用，否则会导致金属腐蚀，且污染更为严重，因此非氧化还原杀菌剂是油田污水处理的首选。（1）季铵盐杀菌剂。这是一种抗菌表面活性剂，不仅具有很强的杀菌作用，而且还提高了组件杀菌的效率，并且可以分离附着在金属设备表面的菌落，从而杀死隐藏在有机物质和粘液中的细菌，杀菌效果极好。（2）有机醛类杀菌剂。醛类杀菌剂具有良好的杀菌活性，但通常具有一定的毒性和刺激性的气味，例如甲醛等，由于其有害性，目前很少使用它们。（3）氰化物杀菌剂。氰化物杀菌的功效极高，但毒性极强，且不适应在碱性生态环境中使用。因此，必须与表面活性剂复合一起使用以提高灭菌效率。（4）新型多功能杀菌剂。近几十年来，我国已经认识到油田污水处理对生态环境的重要性，这就是为什么将新型杀菌剂的研究和开发列入议程的原因。新型多功能杀菌剂高效的且不需要很大量，此外，它们的性能稳定，不受生态环境影响，并且在大多数情况下都可以保持高效。更重要的是，多功能杀菌剂还具有抑制沉积物形成和延缓腐蚀的功能，这可以大大简化油田中污水处理的步骤并节省处理成本。

2.2 缓蚀剂

油田污水中含有多种腐蚀性物质，包括硫化物和酸离子，对水管具有明显的腐蚀性，不仅会缩短水管的使用寿命，腐蚀严重还会使水管破裂。将缓蚀剂添加到污水中能够有效延缓污水中的侵蚀性物质对水管的腐蚀。腐蚀抑制剂的类型很多，包括有机腐蚀抑制劑和无机腐蚀抑制剂。有机缓蚀剂的类型包括咪唑啉盐、铵盐和季铵盐，低聚物或缩聚物。低毒高效多功能的缓蚀剂同时具有高效缓蚀性能和多功能清洁处理这两种功能，具有良好的防腐效果和低成本。多功能缓蚀剂结合了不同类型缓蚀剂的特性，在使用过程中需要大量的添加剂。

2.3 脱硫剂

在油田污水处理中，脱硫是对油田污水中有毒物质的有效处理，污水中的有毒物质通常以硫离子、硫酸根离子和硫元素的形式存在。在还原硫酸盐的细菌的影响下，元素硫和硫酸根离子被还原为硫离子。但是，在某些条件下，硫离子和硫化氢的存在会引起钢的严重腐蚀，强烈的腐蚀作用会导致管壁穿孔。这种情况严重影响了油田的正常生产，同时会造成了非常严重的污染，并带来了严重的安全隐患。当前，通常使用的脱硫剂通常具有两种形式：一种是沉淀型，另一种是氧化型。在油田污水中进行脱硫时，沉淀型沉降的作用最为明显和有效，通过物理和化学分离，污水中的含硫有毒物质可以转化为含硫污泥。最后，使用除垢剂可以有效处理污泥，并且在清洁过程中不会损害生态环境。

2.4 阻垢剂

随着油田排水的不断增加，油田污水中还积有石灰垢，这对管道运输有很大的影响。如果能够在大力开发开采油气田的同时解决水垢问题，将为企业带来更多的经济效益。使用沉积抑制剂可以有效防止沉积物的形成。来自油田的污水通常包含可溶颗粒，这些物质通常具有难溶于水的性质，在污水排放后会导致水管内水垢的形成，进而导致管道和水通道堵塞。使用阻垢剂可以抑制水中不溶性颗粒的结垢，而阻垢剂还可以充当润滑剂，使管道更光滑。

2.5 絮凝剂在油田污水处理的应用

油田污水中的油分水溶性低，污染度高，会影响水生生物的生存，应将其清除。常用的絮凝剂包括无机絮凝剂，例如聚氯化铝和聚硫酸铁，有机絮凝剂，例如天然或合成聚合物材料以及有机 - 无机复合絮凝剂。絮凝剂主要通过吸附电中和剂，吸附桥和捕获沉积物以产生和除去沉积物而从水相中去除污染物。在这些絮凝剂中，合成有机聚合物絮凝剂具有絮凝效果好，成本低，毒性低的优点，是目前使用最广泛的絮凝剂。

3 化学剂在油田污水处理中的应用步骤

第一步是杀菌和抑制腐蚀。首先要向污水中添加适量的灭菌剂以对污水进行灭菌，并确保污水中没有有害细菌。第二步是在水中添加腐蚀抑制剂，以减少水中的腐蚀性物质并延长供水寿命。第三步是絮凝，抑制水垢形成和脱硫。脱硫在污水处理中非常重要，污水中含有硫化氢气体，高腐蚀性的硫酸铵和硫酸铵以及其他高腐蚀性的污染物，这些污染物会导致油管的形成裂缝，继而影响石油生产。不仅如此，这些物质的释放还将对生态环境造成毁灭性后果。因此使用脱硫剂非常重要：如果不处理油田污水中所含的油类物质，则很可能会导致供水阻塞。除此之外，在对污水进行消毒之后，应使用絮凝剂去除水中的油性物质。在进行组垢处理时，一旦形成了镁，钙和钡离子的沉积物，最终会形成水垢。相关人员在进行污水排放之前应该进行检测，以确保排放的污水符合有关标准。

4 结论

综上所述，油田在开采过程中不可避免地会产生大量的废油污水，污水包含许多有害成分，如果无法对其进行有效清洁和直接排放，会对生态环境造成严重的污染问题，包括对地表、土壤和地下水的污染和空气污染。油田化学剂是处理油田污水的最高效的方法，包括杀菌剂、腐蚀抑制剂、石灰抑制剂、絮凝剂和脱硫剂等，相关人员应该根据实际情况合理使用化学试剂以有效去除油田污水中的有害成分，防止油田污水污染，避免由于石油的开采而引起的生态环境问题。

参考文献：

[1]闫芮宁 . 油田污水处理中油田化学剂的应用分析 [J]. 化工管理，2019（10）：66～67.

（作者单位：中国石油新疆油田公司采油二厂）