油田污水处理中油田化学剂的应用分析

董玲

中国石油集团辽河油田公司特种油开发公司 辽宁盘锦 124010

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[1]。

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[2]。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。

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 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。

③天然阻垢剂。主要成分包括木质素、丹宁、淀粉以及纤维素等（不限于以上几种），集成范围较为广泛，但阻垢效果一般，较为不稳定，聚合物阻垢剂广泛使用后该类阻垢剂逐渐淡出视野。

④有机膦酸（盐）阻垢剂。较为常用的主要包括羟基亚乙基二膦酸（HEDP）、氨基三甲叉膦酸（ATMP）、乙二胺四亚甲基膦酸（EDTMP）等，该类阻垢剂的化学稳定性及热稳定性较强，高温、高pH 值环境下亦难以水解，且不具毒性。

2.3 缓蚀剂

①氧化膜型缓蚀剂。部分氧化性较强的缓蚀剂可直接与金属产生反应，并于金属表面增发一层起到保护作用的氧化膜，而有些氧化性较差、强氧化性的缓蚀剂能够直接和金属进行反应，并在表面形成具有保护作用的氧化膜，而一些氧化性较弱、在缺少水体溶解氧条件下无法直接与金属产生反应的物质或自身不具有被氧化性而需要具有氧气辅助产生反应的缓蚀剂亦可通过促进氧化膜生成以保护金属。但使用该类缓蚀剂必须量大，若用量不够甚至可进一步恶化腐蚀问题，因而综合来说具有较高风险[3]。

②沉淀膜型缓蚀剂。碳酸锌、硫酸锌等介质均可与金属表层产生反应、沉淀，产生保护膜以抑制金属被腐蚀，与其他缓蚀剂混合运用时可提升效果。此外由于油田污水中包含大量碳酸根与硫酸根，因而污水处理中直接加入可溶性锌盐即可。但因沉淀生成的缓蚀膜并不能直接与金属表层相结合，且生成时较不均匀，大多情况下可形成一定孔隙，整体附着效果相较于氧化性缓蚀膜较低[4]。

③吸附膜型缓蚀剂。该缓蚀剂大多为有机物，于电荷吸附作用下生成保护膜，防止金属被腐蚀，金属表面越光洁，其生成的膜更为均匀，效果更好；而若是金属表面存在结垢或已被严重腐蚀，则需联合表面活性剂共同使用，通过增强金属表面活性，提高保护膜有效形成率。

3 结语

在进行石油开发时会产生一些污水，并且产生的污水成分比较复杂，其中含有害成分占据的比例较多，如果直接将其进行排放，会对周边环境产生非常大的影响与危害，所以必须要采取相应的措施对污水进行处理。而对油田化学剂进行使用是对油田污水进行处理最为简单且有效的方式，并且在石油企业中得到了比较好的使用效果，起到对环境保护的作用。