王育襲 薛燕孜 陳 鵬 黃巖松

1.延長(zhǎng)油田股份有限公司志丹采油廠 陜西省延安市 717500；2.灃東集團(tuán) 陜西省西安市 712000

1 油田化學(xué)劑在油田污水處理中的意義

若是不能處理好油田污水，不僅在很大程度上影響油田企業(yè)日常運(yùn)行和開(kāi)采，而且有可能對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成不可忽視的損失。在可持續(xù)發(fā)展理念下，要對(duì)油田污水處理進(jìn)行創(chuàng)新研究。在油田企業(yè)進(jìn)行污水處理過(guò)程中，合理使用化學(xué)藥劑可以極大減少油田污水中的雜質(zhì)以及一些有害物，使水經(jīng)過(guò)特定處理工序之后能夠繼續(xù)使用的同時(shí)，確保油田企業(yè)能夠在可持續(xù)發(fā)展理念下穩(wěn)定發(fā)展。

要選用恰當(dāng)方法認(rèn)真處理對(duì)待污水處理工作[1]。在油田企業(yè)進(jìn)行日常生產(chǎn)所產(chǎn)生的油田廢水，其組成成分比較復(fù)雜，比如，硫離子、含硫化合物、碳酸鈣、酚類化學(xué)物質(zhì)、石油化合物衍生物等。油田污水指的是在石油開(kāi)采并生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生各種廢水的總和。油田污水包括，工作人員生活用水、鉆井施工用水、石油開(kāi)采過(guò)程中用水、地址表面生產(chǎn)用水等部分構(gòu)成[2]。

2 油田污水化學(xué)劑概念

相關(guān)管理部門(mén)及研究學(xué)者通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)、探究發(fā)現(xiàn)，若想從根本上解決油田污水污染，最有效最徹底的方法就是合理使用油田化學(xué)劑。通過(guò)研究創(chuàng)新現(xiàn)在常用油田化學(xué)劑分別為：緩蝕藥劑、殺菌藥劑、絮凝藥劑、除硫藥劑以及晶體阻垢劑等。

緩蝕藥劑的主要作用就是對(duì)油田污水中的具有較強(qiáng)腐蝕性的化學(xué)成分進(jìn)行中和，而緩蝕藥劑又可以分為有機(jī)型和無(wú)機(jī)型兩種藥劑類型。

殺菌藥劑的主要作用就是消除污水中的各種有害微生物以及細(xì)菌，殺菌劑又分為氧化和非氧化兩種類型。

除硫藥劑則為對(duì)污水中一些硫離子以及含硫化合物進(jìn)行處理，除硫藥劑分為沉淀型和氧化型兩種藥劑類型。

阻垢劑則為對(duì)管道內(nèi)晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效處理和阻斷作用。常見(jiàn)阻垢劑則為天然、有機(jī)磷酸鹽、綠色阻垢劑、有機(jī)物等類型。

絮凝劑則為對(duì)污水中一些顆粒物進(jìn)行沉淀，有效減少污水中的雜質(zhì)，絮凝劑則為有機(jī)、無(wú)機(jī)、復(fù)合絮凝劑類型構(gòu)成。

以上油田化學(xué)劑可針對(duì)性的將油田有害物質(zhì)等進(jìn)行處理，保證油田企業(yè)正常運(yùn)行和發(fā)展[3]。

3 油田化學(xué)劑的具體應(yīng)用

3.1 在油田污水處理中行緩蝕和殺菌操作

在油田企業(yè)之中，所排出的油田廢水中含有一定量的細(xì)菌以及微生物，若是不能對(duì)污水進(jìn)行及時(shí)處理，會(huì)嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)以及環(huán)境。另外，在油田企業(yè)運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)化學(xué)作用下也會(huì)產(chǎn)生CO2、H2S 等多種腐蝕性物質(zhì)，這些物質(zhì)通過(guò)與水混合會(huì)對(duì)管道造成一定量腐蝕。因此，應(yīng)根據(jù)不同菌類類型使用不同針對(duì)性的殺菌劑對(duì)污水進(jìn)行處理，將污水中含有的細(xì)菌以及微生物消滅干凈。使用針對(duì)性較強(qiáng)殺菌劑可以將環(huán)境影響降到最小，也可以很好的提升殺菌、寄生蟲(chóng)的質(zhì)量和效率。

在油田企業(yè)運(yùn)行過(guò)程中，常使用的殺菌劑一般分為非氧化、氧化兩種類型，這兩種類型的主要區(qū)別就是其組成部分不同以及使用功能有所不同。比如，非氧化性殺毒劑因其具備藥效維持時(shí)間較長(zhǎng)、整體使用量較小、使得對(duì)環(huán)境影響較小。氧化性殺毒劑其藥效維持時(shí)間較短、藥劑使用量大等特點(diǎn)不得社會(huì)所認(rèn)可。根據(jù)非氧化殺菌劑的種類不同、作用原理不同有所區(qū)別，含氯化合物、復(fù)合型、多功能型等。因此，應(yīng)根據(jù)污水中含有不同類型細(xì)菌以及微生物進(jìn)行不同的殺菌消毒工作。

3.2 在油田污水處理中應(yīng)用絮凝劑

絮凝劑主要分為有機(jī)、無(wú)機(jī)、復(fù)合絮凝劑三種類型。絮凝劑的主要作用可分為沉降、凝結(jié)、架橋。

絮凝劑的類別分為：有機(jī)、無(wú)機(jī)、復(fù)合、微生物等多種類型。有機(jī)型絮凝劑在進(jìn)行開(kāi)展工作時(shí)，其藥劑使用劑量較小，絮凝效果較好，受到介質(zhì)、酸堿濃度、環(huán)境方面等因素影響較小，處理廢水之后產(chǎn)出污泥較少，但是其缺點(diǎn)是部分有機(jī)絮凝劑降解之后有一定毒性，而且成本較高。技術(shù)不斷發(fā)展，使得絮凝劑種類不斷創(chuàng)新和改革，慢慢形成了比較全面的絮凝劑種類。無(wú)機(jī)性絮凝劑則為油田企業(yè)污水處理使用的最早絮凝劑，其應(yīng)用區(qū)域較廣、較好絮凝能力、絮凝物下沉速度快等優(yōu)勢(shì)，但是其本身易受到PH值的影響，不具備較好的殺菌效果以及脫油效果。復(fù)合型絮凝藥劑，逐漸發(fā)展為一種單一制的復(fù)合型絮凝劑?？赏ㄟ^(guò)有機(jī)以及無(wú)機(jī)混凝劑混合使用，或者添加無(wú)機(jī)鹽來(lái)進(jìn)行融合，能有效提高混合絮凝劑效果。微生物絮凝劑則是通過(guò)提取微生物體內(nèi)成分或者其分泌物進(jìn)行研制，因其具備加強(qiáng)分解效果被廣泛應(yīng)用到研制微生物混凝劑之中，具有無(wú)毒、高效等特點(diǎn)[4]。

3.3 阻垢劑的合理應(yīng)用

在油田企業(yè)運(yùn)行過(guò)程中，產(chǎn)生油田廢水之后其內(nèi)含有眾多種類不溶性雜質(zhì)。進(jìn)行油田廢水處理時(shí)，會(huì)常常發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，這些污垢存在金屬設(shè)備表面并進(jìn)行累計(jì)，積累到一定程度甚至?xí)绊懙接吞镎Ｉa(chǎn)和運(yùn)行。在油田注水設(shè)備之中，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)情況產(chǎn)生的問(wèn)題比較常見(jiàn)，金屬管道結(jié)構(gòu)以后其整體運(yùn)輸水量明顯減少、消耗能量明顯增加、結(jié)構(gòu)表面損害程度加劇，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊懺O(shè)備正常運(yùn)行，讓油井使用周期大大縮短，會(huì)增加企業(yè)正常運(yùn)行成本，影響企業(yè)發(fā)展。

阻垢藥劑是具有能分散水中的難溶性無(wú)機(jī)鹽、阻止或干擾難溶性無(wú)機(jī)鹽在金屬表面的沉淀、結(jié)垢功能，并且能進(jìn)一步防止爆管，并維持金屬設(shè)備有良好的傳熱效果的一類藥劑。阻垢劑可分為天然、合成兩種，而合成阻垢劑又可以分為天然、有機(jī)磷酸鹽、綠色阻垢劑、有機(jī)物等類型。有機(jī)磷酸鹽類型阻垢劑能有效將油田企業(yè)污水中的鈣、鎂等離子結(jié)合并進(jìn)行分散，熟練使用化學(xué)反應(yīng)將污垢中的碳酸鹽離子分解。進(jìn)一步將結(jié)晶碳酸鈣分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椴荒苡行ЫY(jié)合的分子結(jié)構(gòu)，從而有效扼制晶體的生長(zhǎng)和擴(kuò)散，并且慢慢將其打散分解。天然阻垢劑的組成成分主要是淀粉。纖維素等，天然阻垢劑形成范圍較廣，但是有效阻斷結(jié)垢效果一般，效率較低，逐漸被合成阻垢劑所代替。

目前，我國(guó)對(duì)綠色環(huán)保阻斷藥劑研究逐漸增加，主要為PESA、PASP 兩種，PESA 可有效降低污水中二氧化鈣等各種污垢形成幾率，并且防止二氧化鈣在設(shè)備金屬表層生長(zhǎng)。當(dāng)原油慢慢出現(xiàn)劣質(zhì)化以及重質(zhì)化情況以后，結(jié)垢概率也逐漸增長(zhǎng)，晶體結(jié)構(gòu)頁(yè)面的更加復(fù)雜，因此應(yīng)該研制出綜合性較強(qiáng)，針對(duì)性較強(qiáng)阻垢劑。另外，晶體結(jié)構(gòu)是一門(mén)涉及到多方向的復(fù)雜問(wèn)題，因此在晶體結(jié)構(gòu)問(wèn)題研究中是非常有必要專業(yè)型人才來(lái)共同參與研究的。與此同時(shí)人們環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，綠色環(huán)保阻斷劑已經(jīng)成為下一個(gè)要攻破的課題。

3.4 有效進(jìn)行除硫工作

在油田企業(yè)正常運(yùn)行過(guò)程中，油田污水中主要有毒化學(xué)物質(zhì)都與硫有關(guān)，其組成方式多種多樣比如硫化物離子、硫化物單質(zhì)等存在形式。因此要想對(duì)油田污水進(jìn)行除去有害物質(zhì)工作，就需要對(duì)油田污水內(nèi)硫以及硫衍生物進(jìn)行去除。相關(guān)去除工作可以使用硫酸鹽等將硫單質(zhì)以及硫衍生物還原為單一硫離子存在。S、S2- 、S042- S、S042-硫酸鹽等。但是因?yàn)榱螂x子本身具有較強(qiáng)的腐蝕性，因此可能對(duì)管道以及設(shè)備造成損失，進(jìn)而對(duì)油田企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失以及對(duì)環(huán)境造成危害。氧化型除硫方式和沉淀型除硫方式都可以對(duì)日常油田污水進(jìn)行處理。

綜合使用沉淀除硫方式在這兩種方式中有著明顯的優(yōu)勢(shì)，其主要操作流程為運(yùn)用鐵離子以及銀離子將污水中蘊(yùn)含的硫離子以及硫衍生物通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使之沉浸在污水地步，可以極大減少污水中所含有的硫離子，而且這種方法操作簡(jiǎn)單、方便快捷、質(zhì)量較好、效率較高等一系列優(yōu)點(diǎn)，逐漸被人們認(rèn)可。

以上討論反映著這些天然的雜質(zhì)以及化學(xué)添加劑等，比如，顆粒粉塵、硫化氫、重金屬等，以及使用不恰當(dāng)除垢劑、殺菌劑等都會(huì)給管道造成一定損失。

3.5 油田化學(xué)劑在油田污水處理中的應(yīng)用趨勢(shì)

在油田企業(yè)開(kāi)采油田中后期階段時(shí)，石油以及衍生物產(chǎn)量都在一定程度上受到影響，因此，一些有助于油田生產(chǎn)方式被廣泛采用。油田注水開(kāi)發(fā)法是其油田企業(yè)內(nèi)普遍使用的方式方法，在提升產(chǎn)量的同時(shí)，一些有助于生產(chǎn)的化學(xué)藥劑也被大量使用，因此使得污水產(chǎn)生過(guò)程變得更為復(fù)雜。目前油田污水大致包括但不限于鉆井使用液、洗井使用液等。而其他污水分別為，沖刷設(shè)備污水、員工生活污水、雨水以及發(fā)生一些事故之后的一些污染水等，每一類污水都需要有針對(duì)性的油田化學(xué)劑進(jìn)行處理，否則會(huì)對(duì)油田開(kāi)采設(shè)備造成傷害，甚至?xí)?duì)開(kāi)采過(guò)程產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

綜上所述，油田企業(yè)為了更好地將油田污水污染降到最低，資源能夠持續(xù)使用，應(yīng)采取針對(duì)性較強(qiáng)各種油田化學(xué)劑。持續(xù)加強(qiáng)對(duì)污水處理的關(guān)注度能夠在企業(yè)發(fā)展道路上提供有利的幫助，讓企業(yè)在可持續(xù)發(fā)展理念下，綠色、健康、高效發(fā)展為企業(yè)帶來(lái)更加客觀地經(jīng)濟(jì)效益。