董玲

中國(guó)石油集團(tuán)遼河油田公司特種油開發(fā)公司 遼寧盤錦 124010

1 油田污水處理的重要性

當(dāng)前，生態(tài)文明的不斷發(fā)展對(duì)人與社會(huì)的和諧發(fā)展提出了更高的要求。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[1]。

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(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)的要求越來越嚴(yán)格。為了有效解決油田污水問題，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)[2]。近年來，通過不斷提高化學(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 不同油田化學(xué)劑在油田污水處理中的應(yīng)用分析

2.1 殺菌劑

根據(jù)組成成分予以分類，殺菌劑主要分為氧化還原型與非氧化還原型。處理油田廢水主要使用后者，前者作用持續(xù)時(shí)間短，需在堿性條件下應(yīng)用，否則可腐蝕金屬物質(zhì)，此外其大量使用對(duì)環(huán)境亦可造成嚴(yán)重污染。非氧化還原型殺菌劑主要運(yùn)用以下三種：

①季銨鹽類殺菌劑。其屬于抗菌性表面活性劑，殺菌作用較強(qiáng)，同時(shí)還具有增加殺菌組分的作用。此外可促使金屬型設(shè)備表面的附著菌落脫離，殺滅隱匿在有機(jī)物或粘泥內(nèi)的細(xì)菌，整體效果較為優(yōu)良。②有機(jī)醛類殺菌劑。醛類殺菌劑具有較強(qiáng)的殺菌效用，但缺陷在于具有明顯的毒性、刺激性氣味，如甲醛及相關(guān)物質(zhì)等，使用率不及第一種。③含氰化合物。氰化物殺菌效果極強(qiáng)，但缺陷在于具有一定劇毒，且于堿性環(huán)境下殺菌效果較低，需搭配表面活性劑同時(shí)使用方可提高殺菌效果。

2.2 阻垢劑

油田污水結(jié)垢是油田開采生產(chǎn)中常見問題之一，其伴隨油田產(chǎn)出水量的增加而同步惡化。嚴(yán)重結(jié)垢可直接影響油井生產(chǎn)。現(xiàn)階段最常用阻垢方法主要是應(yīng)用化學(xué)阻垢劑抑制油污垢生成。隨著相關(guān)處理技術(shù)的不斷發(fā)展，阻垢劑由傳統(tǒng)無(wú)機(jī)型發(fā)展至有機(jī)型，最終發(fā)展為聚合物型，由含磷型發(fā)展至無(wú)磷環(huán)境友好型。

①無(wú)機(jī)聚磷酸鹽。主要成分是三聚磷酸鈉與六偏磷酸鈉，現(xiàn)階段大多使用復(fù)合磷酸鹽，單劑使用基本已淡出視野。

②有機(jī)磷酸酯鹽。主要成分包括單烷基磷酸酯、雙烷基磷酸酯、聚氧乙烯脂肪醚磷酸酯等，該類阻垢劑從處理結(jié)垢時(shí)初期用量盡量少許，可觀察除垢效果再適當(dāng)增加用量，若一次性使用量過高反而容易誘發(fā)結(jié)垢生成。

③天然阻垢劑。主要成分包括木質(zhì)素、丹寧、淀粉以及纖維素等（不限于以上幾種），集成范圍較為廣泛，但阻垢效果一般，較為不穩(wěn)定，聚合物阻垢劑廣泛使用后該類阻垢劑逐漸淡出視野。

④有機(jī)膦酸（鹽）阻垢劑。較為常用的主要包括羥基亞乙基二膦酸（HEDP）、氨基三甲叉膦酸（ATMP）、乙二胺四亞甲基膦酸（EDTMP）等，該類阻垢劑的化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性較強(qiáng)，高溫、高pH 值環(huán)境下亦難以水解，且不具毒性。

2.3 緩蝕劑

①氧化膜型緩蝕劑。部分氧化性較強(qiáng)的緩蝕劑可直接與金屬產(chǎn)生反應(yīng)，并于金屬表面增發(fā)一層起到保護(hù)作用的氧化膜，而有些氧化性較差、強(qiáng)氧化性的緩蝕劑能夠直接和金屬進(jìn)行反應(yīng)，并在表面形成具有保護(hù)作用的氧化膜，而一些氧化性較弱、在缺少水體溶解氧條件下無(wú)法直接與金屬產(chǎn)生反應(yīng)的物質(zhì)或自身不具有被氧化性而需要具有氧氣輔助產(chǎn)生反應(yīng)的緩蝕劑亦可通過促進(jìn)氧化膜生成以保護(hù)金屬。但使用該類緩蝕劑必須量大，若用量不夠甚至可進(jìn)一步惡化腐蝕問題，因而綜合來說具有較高風(fēng)險(xiǎn)[3]。

②沉淀膜型緩蝕劑。碳酸鋅、硫酸鋅等介質(zhì)均可與金屬表層產(chǎn)生反應(yīng)、沉淀，產(chǎn)生保護(hù)膜以抑制金屬被腐蝕，與其他緩蝕劑混合運(yùn)用時(shí)可提升效果。此外由于油田污水中包含大量碳酸根與硫酸根，因而污水處理中直接加入可溶性鋅鹽即可。但因沉淀生成的緩蝕膜并不能直接與金屬表層相結(jié)合，且生成時(shí)較不均勻，大多情況下可形成一定孔隙，整體附著效果相較于氧化性緩蝕膜較低[4]。

③吸附膜型緩蝕劑。該緩蝕劑大多為有機(jī)物，于電荷吸附作用下生成保護(hù)膜，防止金屬被腐蝕，金屬表面越光潔，其生成的膜更為均勻，效果更好；而若是金屬表面存在結(jié)垢或已被嚴(yán)重腐蝕，則需聯(lián)合表面活性劑共同使用，通過增強(qiáng)金屬表面活性，提高保護(hù)膜有效形成率。

3 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行石油開發(fā)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些污水，并且產(chǎn)生的污水成分比較復(fù)雜，其中含有害成分占據(jù)的比例較多，如果直接將其進(jìn)行排放，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生非常大的影響與危害，所以必須要采取相應(yīng)的措施對(duì)污水進(jìn)行處理。而對(duì)油田化學(xué)劑進(jìn)行使用是對(duì)油田污水進(jìn)行處理最為簡(jiǎn)單且有效的方式，并且在石油企業(yè)中得到了比較好的使用效果，起到對(duì)環(huán)境保護(hù)的作用。