引言
石油开采是我国中流砥柱的产业之一,为我国经济建设起到推波助澜之效。但因油田开发、石油生产等活动可排放大量污水,石油成分的特殊性、复杂性,使之排放后处理存在一定难度,例如其中有害物质可借助污水而扩散排放,若未严格处理污水,一旦流进自然环境可对生态环境及人类生活造成恶劣影响。随着相关处理技术的不断发展,应用化学药剂可有效提升污水处理效果,且一定程度上有助于降低由于油田污水残留问题所诱发的管道腐蚀、设备故障等发生几率,为提升油田生产环保价值及生产效率等创造有利条件。
1油田污水处理的重要性
当前,生态文明的不断发展对人与社会的和谐发展提出了更高的要求。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[1]。
2不同油田化学剂在油田污水处理中的应用分析
2.1杀菌剂
根据组成成分予以分类,杀菌剂主要分为氧化还原型与非氧化还原型。处理油田废水主要使用后者,前者作用持续时间短,需在碱性条件下应用,否则可腐蚀金属物质,此外其大量使用对环境亦可造成严重污染。非氧化还原型杀菌剂主要运用以下三种:①季铵盐类杀菌剂。其属于抗菌性表面活性剂,杀菌作用较强,同时还具有增加杀菌组分的作用。此外可促使金属型设备表面的附着菌落脱离,杀灭隐匿在有机物或粘泥内的细菌,整体效果较为优良。②有机醛类杀菌剂。醛类杀菌剂具有较强的杀菌效用,但缺陷在于具有明显的毒性、刺激性气味,如甲醛及相关物质等,使用率不及第一种。③含氰化合物。氰化物杀菌效果极强,但缺陷在于具有一定剧毒,且于碱性环境下杀菌效果较低,需搭配表面活性剂同时使用方可提高杀菌效果。
2.2絮凝处理
在处理油田污水时,因为污水中含有不同类型的杂质,因此可能会导致相关的管线出现腐蚀或者是管道堵塞的问题,进而会导致更加严重的污染。在这样的背景下,可以借助絮凝剂对这一状况进行应对。如今的絮凝剂主要涵盖着三种不同的类型:有机、无机与复合型的絮凝剂。目前,在处理油田污水时,运用效果作为优良的是有机性质的絮凝剂,其呈现出无污染、速度快速等特征,在处理油田污水时,絮凝剂能够发挥出强大的价值,这在一定程度上使得污水对环境体系的威胁与污染得以降低[2]。
2.3缓蚀剂在油田污水处理中的应用
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,包括有机腐蚀抑制剂和无机腐蚀抑制剂。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。
2.4脱硫剂在油田污水处理的应用
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[3]。
2.5阻垢剂
油田污水结垢是油田开采生产中常见问题之一,其伴随油田产出水量的增加而同步恶化。严重结垢可直接影响油井生产。现阶段最常用阻垢方法主要是应用化学阻垢剂抑制油污垢生成。随着相关处理技术的不断发展,阻垢剂由传统无机型发展至有机型,最终发展为聚合物型,由含磷型发展至无磷环境友好型。①无机聚磷酸盐主要成分是三聚磷酸钠与六偏磷酸钠,现阶段大多使用复合磷酸盐,单剂使用基本已淡出视野。②有机磷酸酯盐主要成分包括单烷基磷酸酯、双烷基磷酸酯、聚氧乙烯脂肪醚磷酸酯等,该类阻垢剂从处理结垢时初期用量尽量少许,可观察除垢效果再适当增加用量,若一次性使用量过高反而容易诱发结垢生成[4]。
3结束语
如今,人们的石油需求量呈现出持续增加的趋势,对石油进行开采的技术水平也得以全面提升。在对油田污水进行处理时,需要运用化学剂,实践结果显示其发挥出了优良效果。目前,需要进一步提升处理油田污水的力度水平,这仍然是油田开采体系的关键工作内容。因此,在开采油田时,需要关注油田污水的处理,唯有如此,才能够进一步提高油田体系的开采效率与效果,控制对环境体系的污染,创造出更多经济效益与价值。
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.
[2] 孙新民.油田污水处理中油田化学剂的应用分析[J].化工管理,2017(15):6+34.
[3] 张畅.油田污水处理中油田化学剂的应用分析[J].农家参谋,2020(08):178.
[4] 王洋.油田化学剂在油田污水处理中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(23):31~32.
[5] 李耀龙,刘云,鄢晨,等.油气田开发过程中的缓蚀剂应用[J].当代化工,2019,48(01):147-150.