油田污水介质对管线化学腐蚀影响因素分析

张雅洁

摘  要：在油田开采过程中，污水处理是其中非常关键的一个环节，然而在过去的油田开采过程中，一味地追求开采的速度，忽视了对污水进行处理，油田污水中含有的有害物质随着污水被排放到油田周围，对油田周围的生态环境产生了严重影响。

关键词：油田污水;化学剂种类;腐蚀;应用

1.前言

管道内底部水的流动会加速积水对管道内壁的腐蚀作用，流动加速腐蚀是一种广泛存在的腐蚀现象，影响着化工、储运、电厂、冶金以及核电站等的运行安全，导致管道和设备的快速失效和巨大的经济损失。

2.化学剂在油田污水处理中的应用种类

2.1杀菌剂

油田污水中含有大量的有害细菌，其产生的有害物质会对水源造成严重影响，不仅如此，在油田开采过程中使用含有有害细菌的水源还会对油田开采造成影响，降低石油品质。因此在污水处理的过程中，杀菌剂是必不可少的。当前杀菌剂的种类有很多，包括季铵盐类、季膦类、醛类、杂环类、复合型和多功能型等，这些种类的杀菌剂中，单一的醛类、季铵盐类、杂环类杀菌剂都具有一定的局限性，因此在实际的使用过程中，大多数油田使用的是复合型和多功能型杀菌剂，通过融合多种类型的杀菌剂，在达到良好杀菌效果的同时，降低对环境造成的污染。

2.2缓蚀剂

油田污水中含有大量的腐蚀物质，包括硫化物和酸根离子，这些腐蚀物对于水管的腐蚀作用明显，不仅会缩短水管的使用寿命，严重时，还会造成水管破裂，导致污水泄露，因此需要在污水中添加缓蚀剂，将污水中的腐蚀物去除。缓蚀剂的种类有很多，包括有机类缓蚀剂和无机类缓蚀剂。有机缓蚀剂的种类，包括咪唑琳类、铵盐和季胺盐类、杂环类、低聚或缩聚型、低毒高效型及多功能型缓蚀，当前低毒高效型和多功能型的缓蚀剂应用较多，低毒高效型具有良好的缓腐蚀效果，并且成本低廉，而多功能型的缓蚀剂则结合了多种缓蚀剂，具备多种缓蚀剂的功能，无机缓蚀剂的品种则相对较少，而且在使用的过程中，需要大量添加。

2.3阻垢剂

在油田污水中，容易出现结垢现象，因此需要在污水中添加阻垢剂。在油田污水处理中，较为常见的是天然阻垢剂、有机磷酸酯盐类、有机膦酸类、无机聚磷酸盐类、聚合物类和绿色阻垢剂，在这些阻垢剂中，天然阻垢剂和有机磷酸酯盐类阻垢效果比较差，使用相对较少，而其他几类阻垢剂的阻垢效果比较好，而且本身所含有的有害物非常少，在实际的油田污水处理中应用得比较多，特别是绿色阻垢剂，不仅绿色环保，而且在使用的过程中成本也比较低，因此被认为是最有前景的阻垢剂。

2.4絮凝剂

在油田污水中，含有大量的油性物质，这些物质不溶于水，一旦排放，将对河流生态造成严重影响，为此需要在油田污水中加入絮凝剂，去除水中油性物质，絮凝剂通过吸附电中和、吸附架桥和沉淀网捕等作用，能够使得水中的油性污染物发生沉淀，达到去除的目的。当前被应用最多的是合成的有机高分子絮凝剂，这种絮凝剂本身的毒性较小，效果比较理想，而且使用的成本也比较低。

2.5除硫剂

污水中含有大量的硫化物具有较强的腐蚀作用，为此需要使用除硫剂，去除其中的硫化物，除硫剂中分为氧化型除硫剂和沉淀型除硫剂，在实际中，沉淀型的除硫剂使用较多，这类除硫剂中通常含有铁离子等金属盐，当这类金属盐被放入污水中后，能够与硫化物发生反应，产生沉淀，从而达到去除硫化物的目的。

3.腐蚀离子影响规律

3.1Cl-影响规律

设置油水混合物腐蝕试验环境，开展油水混合物条件下的腐蚀速率测试。水相采用蒸馏水，其中加入不同量的NaCl颗粒，形成不同浓度的Cl-溶液，试验温度为室温。将腐蚀挂片置入油水混合物溶液中，间隔取出挂片测试，测量对应的挂片失重，计算对应的腐蚀速率，测试周期为5天。每100g水中含有不同Cl-浓度下的腐蚀速率可以看出，Cl浓度的改变基本没有影响油水混合物对金属的均匀腐蚀速率。因此，在油田管线内腐蚀速率的计算中，可以忽略Cl-对管线均匀腐蚀的影响。

3.2Ca2+影响规律

设置油水混合物腐蚀试验环境，开展油水混合物条件下的腐蚀速率测试。其中，水相采用蒸馏水，其中加入不同量的CaCl2颗粒，形成不同浓度的Ca2+溶液。试验温度为室温。将腐蚀挂片置入油水混合物溶液中，间隔取出挂片测试，测量对应的挂片失重，计算对应的腐蚀速率，测试周期为5天。每100g水中含有的Ca2+浓度，可以看出，Ca2+浓度的改变基本没有影响油水混合物对金属的均匀腐蚀速率。因此，在油田管线内腐蚀速率的计算中，可以忽略Ca2+对管线均匀腐蚀的影响。

4.化学剂在油田污水处理中的应用步骤

第一阶段是除菌和缓蚀，在污水中加入适量的除菌剂对污水进行杀菌处理，确保污水中无有害细菌，其次是在水中加入缓蚀剂，减少水中腐蚀性物质的含量，以延长水管的使用寿命。第二阶段是絮凝、阻垢和去硫，除硫在污水处理中非常重要，污水中含有硫化氢气体和腐蚀性极强的硫酸铵和硫酸盐等腐蚀性非常强的有害物质，会造成油管破裂，影响石油开采，不仅如此，这些物质一经排放会对周围生态带来毁灭性的影响，因此除硫剂的使用非常关键;在油田污水中含有的油性物质如果不经处理，容易在水管中沉积导致水管堵塞，因此在污水经过除菌处理后，要使用絮凝剂，去除水中的油性物质;最后是阻垢处理，污水中含有镁、钙和钡离子的沉淀物，会出现结垢现象，造成油田产量的降低、管道开裂的严重后果，在经过处理后，石油污水在排放前还应该进行检测，确保排放的污水达到相关指标，如若不合格应该进行再处理。

5.结束语

在进行石油污水处理时，也应该要注重绿色和环保，对此，一方面应该加强对于化学剂的研究和开发，另一方面，在实际的使用过程中，也要注重选择去污理想的绿色化学剂，优化污水处理效果。