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油田化学剂在油田污水处理中的应用研究

发布时间:2017.01.05 阅读次数:

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文章摘要:油田化学剂在油田污水处理中的应用研究 ,运动相分价值传送门,借体能此外在军区一。

1.油田污水处理的意义

       随着社会经济的发展,世爵官网:尤其是科学发展观的提出,对和谐社会提出了更高的要求。本文探讨油田化学剂在油田污水处理中的相关应用,对油田污水的处理迎合了环境可持续发展的要求。油田污水经不合理的处理、回注和排放会对环境造成一定的污染,带来危害,同时也会使油田地面设施不能正常运作,不利于油田的生产,所以应当认真合理的处理利用油田污水。当然在生产实践中,油田污水能够有效回注是合理开发利用水资源的正确方法和有效途径。

       油田污水主要有油田采出水、钻井污水及其它的含油污水类型。油田废水水质复杂,常含有石油破乳剂、盐、酚、硫等环境污染物,其油分含量及油在水中存在方式也不经相同,在多数情况下经常发生不同的废水相混合,为了更好地应对这种情况,在实际操作中常常运用多种方法的结合应用,并有针对性地进行处理,好于单一方法局限性和所得到的作用效果,从而使水质达到排放标准。然而,由于各油田的环境背景、生产方式及处理水用途的各异,使得油田污水处理的方法参差不齐。

       油田污水处理目的在于去除水中的油、添加剂、悬浮物以及其他有碍于注水,且易造成注水系统腐蚀和结垢的有害成分。一般情况下油田污水处理所采用的技术方法包含重力分离、浮选法、过滤、粗粒化以及生物法等。油田化学剂是广泛应用于石油工业各领域的化学化工产品或者天然化学物质。在油田污水处理的过程中通常使用的化学剂有杀菌剂、缓蚀剂、阻垢剂、絮凝剂和除硫剂等。当然各油田的水质成分差异明显,处理后回注水的水体品质要求也各异,故在处理工艺应有所选择。综述而言,新型药剂和设备的研制及其新工艺的开发,还有新技术的应用为油田污水处理发展的新趋势。

2.油田化学剂的应用

       油田污水的处理根据油田生产的不同用途可以有很多种方式方法。油田污水主要的危害是对管线和设备的腐蚀、结垢以及对油层进行污染,为解决这些问题,常常使用杀菌剂、阻垢剂、缓蚀剂、絮凝剂和除硫剂等等。

2.1 杀菌与缓蚀

       油田污水中含量大量的细菌,细菌的活动及代谢物质对油田生产带来了很大的问题。同时在油田开发中后时期,物理化学的作用会产生大量的H2S、C02、Cl、SO42。等腐蚀物质,而且这些物质溶解在孔隙水中,形成酸性流体,从而对井下管柱造成腐蚀。

       杀菌剂一般分为氧化型和非氧化型两大类,主要体现在使用功能和其组成上的差异。氧化型杀菌剂维持药效时间短,使用量大,极易造成环境污染,故在油田极少采用,而非氧化型杀菌剂没有这些不利因素,在油田得到了广泛应用。非氧化型杀菌剂根据其杀菌作用基团种类和作用机理的差异,一般分为:季铵盐类、季磷类、有机醛类、含氰化合物类、杂环化合物类、复合型杀菌剂、多功能型杀菌剂等。

       通用性强的缓蚀剂能对金属腐蚀控制进行有效地控制,按照其化学组成成分差异,一般可以将其分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。有机缓蚀剂包括有咪唑啉类缓蚀剂、铵盐和季胺盐类缓蚀剂、多功能型有机缓蚀剂、低毒高效型有机缓蚀剂、低聚或缩聚型缓蚀剂、杂环型缓蚀剂等,无机缓蚀剂的种类相对于有机缓蚀剂较少,且其只能在高浓度的情况下才能有效工作。对黑色金属具有突出缓蚀作用效果的铬酸盐曾经被广泛采用,然而随着对环境保护的要求增强而使其使用受到一定的限制。钼酸盐、钨酸盐及稀土化合物是目前开发应用的环垸友好型的无机缓蚀剂。

2.2 絮凝、阻垢及除硫

      油田污水中的一些天然的杂质和化学添加剂等,如可溶性盐类、固体颗粒、重金属、悬浮的乳化油、硫化氢等,以及外界注入地层的酸类、润滑剂、杀菌剂、除氧剂、防垢剂等会造成堵塞、管线腐蚀,而且外排亦造成污染。目前,化学絮凝法普遍应用于油田企业,常作为预处理技术和气浮法联合使用。絮凝剂是为防止这些因素而产生的一类油田化学剂,常用的絮凝剂主要分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和复合絮凝剂三大种类。有机高分子絮凝剂具有用量少、处理速率快、效率高和产生污泥量少等优点,随着近年来研究和发展,其在油田污水处理中研究和运用起着重要作用。

       油田污水结垢是油田在生产过程中不可避免的问题,它伴随着油田产出水量增加而更突出。水中常含有的垢除了CaCO3、CaSO4、SrSO4、BaS04外,还有MgC03、MgS04. Mg (OH)2,Ca3 (P04)2,SiO2等。结垢带来的问题严重影响了油井的生产,因此加强对阻垢的研究可以很好地避免或减小石油工业的损失,并且带来一定的经济效益。近来,化学阻垢剂用来抑制垢的生成是最常用的阻垢方法,伴随着相关技术的发展进步,阻垢剂发展方向将由无机转至有机聚含物,从含磷到无磷环境友好型。

       油田污水中硫在主要存在方式为S、S2-、SO42-,S、SO42-。在硫酸盐还原菌的作用下被还原成S2-,而S2-对钢铁具有极其强烈的腐蚀性,可导致管壁穿孔,干扰了正常生产,还有其腐蚀产物为黑色胶状FeS悬浮物且不溶于水,从而导致悬浮物增加;FeS又是一种乳化油稳定剂,进一步增加污水除油难度。目前化学除硫剂使用较多,常用的除硫剂是通过物理沉淀反应作用或化学氧化作用来达到除硫的效果,其主要分为两种类型:氧化剂型和沉淀型。

3.油田污水处理的发展趋势

       油田进入中后开采期,油气产量受到限制,相关的助产方式得以应用。注水开发是目前比较普遍采用的方式,在提高了采收率的同时,许多助剂也被大量利用,致使采出水含量不断增加、成分也变得更加复杂,因此伴随着聚合物驱油技术的日益成熟,油田采出水中含大量的高分子聚合物,进一步加大了污水处理难度。对于油田采出水,一般会经过多道处理工序后被用于回注利用,如果处理不达标,可导致渗油口堵塞、管线腐蚀结垢、注水压力升高等问题。对于钻井污水而言,其成分也十分复杂,大致包括钻井液、洗井液等。其它油田污水类型主要包含有油污泥堆放处的生活污水、洗涤设备产生的污永、油田地表径流天然雨水、渗滤水以及因事故泄露和排放引起的污染水体等。因此,油田化学剂的应用贯穿于油气勘探开发过程,其产品类型众多、性质差异大,用量大,具有特殊作用效果。

 

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