化学药剂在油气田产出污水处理中的应用

刘晓蒙

摘 要：水处理化学药剂符合环保理念，应用范围广泛，尤其是石化领域，其用量大约为全国的50%左右。化学药剂在油气田产出污水处理中的应用，是提高原油产量、保证注水质量，确保油气田稳产的关键所在。注水系统常用的油田助剂主要有缓蚀剂、杀菌剂、破乳剂几种，在实践应用过程中，往往会将几种水处理剂搭配使用，提高污水处理效果。本文将对油气田产出的污水处理为切入点，对化学药剂在污水处理中的应用进行探究。

关键词：污水处理;污水回注;化学药剂;处理效果

油气田在产出、运移天然气以及石油的过程中，会伴有原始封存水或者天然伴生水。目前，很多国内的老油田已步入开发中后阶段，油气井的含水量剧增，导致中低渗油气藏的开采难度大大增加。与此同时，地面污水处理站也面临更大的挑战，给油气田污水处理带来不少阻碍。下面就化学药剂在油气田产出污水处理中的效用，对化学药剂的合理使用进行具体分析。

1 缓蚀剂

周围介质与金属接触，导致金属表面出现损坏，即为腐蚀。油气田产出污水中含有大量离子、细菌以及腐蚀性气体，极易对排水管道以及其他污水处理设备造成腐蚀。当设备损坏达到一定程度时，就会对油田生产系统造成不良影响，更有严重者，会引导安全事故，污染生态环境，后果不堪设想。有些油气田对的污水腐蚀速度可达到5mm/年，这就要求水处理设备以及管道线路等每年都得更换一次，不仅会干扰油田的正常运作，同时增加的运营以及维护成本也十分高昂。因此，防腐问题直观重要，且迫在眉睫。各油田不断加大研究力度，相关防腐新进技术以及措施纷纷问世。

缓蚀剂是常用的一种反腐水处理剂，其种类多样，且组分差异突出，相应的缓蚀效果也大不同。针对油气田而言，咪唑啉类、聚胺类、酰胺类、季铵盐类、仲胺类、二胺类以及伯胺类都是应用较为普遍的缓蚀剂。经研究发现，处理效果较好的缓蚀剂通常都会含有以氮为核心元素的咪唑啉类、酰胺以及有机物等。比如说中原油田所使用的XHZ-1，就是典型的季铵盐与咪唑啉类的复配剂。该缓蚀剂的投加量应保持在50 mg/L以上，才能保证缓蚀率达到80%左右。

2 阻垢剂

油气田注水过程，经常会出现结垢问题，影响注水系统结构以及供水系统的正常使用。按照以往经验，出现结垢现象后，井筒堵塞时有发生。一般情况下，相对应的地层也会遭受不同程度的破坏。盐类结晶或者饱和是水垢产生的关键因素。水垢成分复杂，主要有硫酸钙、碳酸钙、黏土等物质。油气田开采过程中的堵塞物除了水垢外，还会有一些有机质。

油气田常用的防垢剂主要有有机磷、无机磷酸盐、聚合物、复配型复合物几大类。有機磷的种类多样，其中HEDP（有羟基乙叉二磷酸钠）、氨基三甲叉磷酸最为常用。正常情况下，该类物质并不溶于水，但在温度达到一定条件，是可以水解的。在投放量较少时，可以与其他水处理剂配伍使用;无机磷酸盐中应用比较普遍的有三聚磷酸钠、焦磷酸四钠以及磷酸三钠。该类防垢剂材料来源不受限，生产相对比较容易，成本低。但易发生水解反应，产生正磷酸盐、磷酸钙等衍生物;常见的聚合物有聚马来酸酐、聚丙烯酸等。聚马来酸酐常用于防止硫酸钡、硫酸钙等沉淀物的产生;复配型复合物，就是将不会发生反应的几种单剂组合起来，从而提高防垢剂的效用，满足油气田更加高标准的防垢需求。

3 杀菌剂

硫酸盐还原菌，英文简称SRB，是厌氧菌的一种，是脱硫弧菌中的致黑芽梭菌，具有还原硫酸盐的功效。脱硫弧菌是附着在物质表面生存。由于水样检测出的细菌含量主要反映的是细菌在对应溶剂中的存活状况，而SRB并适合在水中生存，却在管道线路的表面大肆生长繁殖，其环境适应能力很强，即使在高矿化、高压、高温的条件下也可以生存。硫酸盐还原菌最适宜生存的环境温度为35℃，因其代谢过程会造成硫酸盐发生还原反应，生成的硫化物会严重危害管道生产安全。硫酸盐还原菌常见于死水区，例如水流速度较慢的管线或者冲洗罐等都是它的最佳繁殖地。该类细菌繁殖速度惊人，会加速钢铁材料的腐蚀程度，严重的话，还会导致相应管线出现穿孔现象。

杀菌剂可分为氧化性杀菌剂、非氧化性杀菌剂两大类。所谓氧化性杀菌剂就是在强氧化条件下，能够破坏细菌结构，影响其正常代谢的一类杀菌剂;非氧化性杀菌剂则是通过在细菌表面形成一定浓度的离子团，使细菌代谢受阻，从而实现杀菌的目的。细胞膜属于选择透过性膜，应用领域相当广泛。其工作机理就是通过破坏细菌的离子平衡，干扰能量转换，从而使蛋白质变性，抑制细菌繁殖。

4 混凝剂

混凝剂可以将污水中的胶体颗粒或者是固体悬浮物凝聚，并使其沉淀，实现除污效果。油气田中的固体悬浮物通常会附带负电荷，因而聚集沉淀存在一定难度。而混凝剂的使用，则可以与其表面负电荷相中和，加速固体悬浮颗粒的下沉过程。

5 结语

综上所述，随着科技的飞速发展，化学药剂在油气田产出污水处理中的应用越来越广泛。尤其是在提高原油产量、保证注水质量，确保油气田稳产等方面具有显著成效。因此，油气田企业应加大科研投入，积极探索，对水处理工艺给予高度重视，不断提高污水处理系统的经济性与环保性。

参考文献：

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