探討油田化學(xué)劑對(duì)鉆井污水的作用

探討油田化學(xué)劑對(duì)鉆井污水的作用

在油田污水處理的過(guò)程中通常使用的化學(xué)劑有殺菌劑、緩蝕劑、阻垢劑、絮凝劑和除硫劑等。當(dāng)然各油田的水質(zhì)成分差異明顯，處理后回注水的水體品質(zhì)要求也各異，故在處理工藝應(yīng)有所選擇。綜述而言，新型藥劑和設(shè)備的研制及其新工藝的開發(fā)，還有新技術(shù)的應(yīng)用為油田污水處理發(fā)展的新趨勢(shì)。

油田化學(xué)劑的應(yīng)用

油田污水的處理根據(jù)油田生產(chǎn)的不同用途可以有很多種方式方法。油田污水主要的危害是對(duì)管線和設(shè)備的腐蝕、結(jié)垢以及對(duì)油層進(jìn)行污染，為解決這些問(wèn)題，常常使用殺菌劑、阻垢劑、緩蝕劑、絮凝劑和除硫劑等等。

1殺菌與緩蝕

油田污水中含量大量的細(xì)菌，細(xì)菌的活動(dòng)及代謝物質(zhì)對(duì)油田生產(chǎn)帶來(lái)了很大的問(wèn)題。同時(shí)在油田開發(fā)中后時(shí)期，物理化學(xué)的作用會(huì)產(chǎn)生大量的H2S、CO2、Cl-、SO42-等腐蝕物質(zhì)，而且這些物質(zhì)溶解在孔隙水中，形成酸性流體，從而對(duì)井下管柱造成腐蝕。殺菌劑一般分為氧化型和非氧化型兩大類，主要體現(xiàn)在使用功能和其組成上的差異。氧化型殺菌劑維持藥效時(shí)間短，使用量大，容易造成環(huán)境污染，故在油田極少采用，而非氧化型殺菌劑沒(méi)有這些不利因素，在油田得到了廣泛應(yīng)用。非氧化型殺菌劑根據(jù)其殺菌作用基團(tuán)種類和作用機(jī)理的差異，一般分為：季銨鹽類、季磷類、有機(jī)醛類、含氰化合物類、雜環(huán)化合物類、復(fù)合型殺菌劑、多功能型殺菌劑等。通用性強(qiáng)的緩蝕劑能對(duì)金屬腐蝕控制進(jìn)行有效地控制，按照其化學(xué)組成成分差異，一般可以將其分為無(wú)機(jī)緩蝕劑和有機(jī)緩蝕劑。有機(jī)緩蝕劑包括有咪唑啉類緩蝕劑、銨鹽和季胺鹽類緩蝕劑、多功能型有機(jī)緩蝕劑、低毒高效型有機(jī)緩蝕劑、低聚或縮聚型緩蝕劑、雜環(huán)型緩蝕劑等，無(wú)機(jī)緩蝕劑的種類相對(duì)于有機(jī)緩蝕劑較少，且其只能在高濃度的情況下才能有效工作。對(duì)黑色金屬具有突出緩蝕作用效果的鉻酸鹽曾經(jīng)被廣泛采用，然而隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求增強(qiáng)而使其使用受到一定的限制。鉬酸鹽、鎢酸鹽及稀土化合物是目前開發(fā)應(yīng)用的環(huán)境友好型的無(wú)機(jī)緩蝕劑。

2絮凝、阻垢及除硫

油田污水中的一些天然的雜質(zhì)和化學(xué)添加劑等，如可溶性鹽類、固體顆粒、重金屬、懸浮的乳化油、硫化氫等，以及外界注入地層的酸類、潤(rùn)滑劑、殺菌劑、除氧劑、防垢劑等會(huì)造成堵塞、管線腐蝕，而且外排亦造成污染。目前，化學(xué)絮凝法普遍應(yīng)用于油田企業(yè)，常作為預(yù)處理技術(shù)和氣浮法聯(lián)合使用。絮凝劑是為防止這些因素而產(chǎn)生的一類油田化學(xué)劑，常用的絮凝劑主要分為無(wú)機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑和復(fù)合絮凝劑三大種類。有機(jī)高分子絮凝劑具有用量少、處理速率快、效率高和產(chǎn)生污泥量少等優(yōu)點(diǎn)，隨著近年來(lái)研究和發(fā)展，其在油田污水處理中研究和運(yùn)用起著重要作用。油田污水結(jié)垢是油田在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免的問(wèn)題，它伴隨著油田產(chǎn)出水量增加而更突出。水中常含有的垢除了CaCO3、CaSO4、SrSO4、BaSO4外，還有MgCO3、MgSO4、Mg2、Ca32、SiO2等。結(jié)垢帶來(lái)的問(wèn)題嚴(yán)重影響了油井的生產(chǎn)，因此加強(qiáng)對(duì)阻垢的研究可以很好地避免或減小石油工業(yè)的損失，并且?guī)?lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。近來(lái)，化學(xué)阻垢劑用來(lái)抑制垢的生成是最常用的阻垢方法，伴隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，阻垢劑發(fā)展方向?qū)⒂蔁o(wú)機(jī)轉(zhuǎn)至有機(jī)聚合物，從含磷到無(wú)磷環(huán)境友好型。油田污水中硫在主要存在方式為S、S2-、SO42-，S、SO42-在硫酸鹽還原菌的作用下被還原成S2-，而S2-對(duì)鋼鐵具有極其強(qiáng)烈的腐蝕性，可導(dǎo)致管壁穿孔，干擾了正常生產(chǎn)，還有其腐蝕產(chǎn)物為黑色膠狀FeS懸浮物且不溶于水，從而導(dǎo)致懸浮物增加；FeS又是一種乳化油穩(wěn)定劑，進(jìn)一步增加污水除油難度。目前化學(xué)除硫劑使用較多，常用的除硫劑是通過(guò)物理沉淀反應(yīng)作用或化學(xué)氧化作用來(lái)達(dá)到除硫的效果，其主要分為兩種類型：氧化劑型和沉淀型。

油田污水處理的發(fā)展趨勢(shì)

油田進(jìn)入中后開采期，油氣產(chǎn)量受到限制，相關(guān)的助產(chǎn)方式得以應(yīng)用。注水開發(fā)是目前比較普遍采用的方式，在提高了采收率的同時(shí)，許多助劑也被大量利用，致使采出水含量不斷增加、成分也變得更加復(fù)雜，因此伴隨著聚合物驅(qū)油技術(shù)的日益成熟，油田采出水中含大量的高分子聚合物，進(jìn)一步加大了污水處理難度。對(duì)于油田采出水，一般會(huì)經(jīng)過(guò)多道處理工序后被用于回注利用，如果處理不達(dá)標(biāo)，可導(dǎo)致滲油口堵塞、管線腐蝕結(jié)垢、注水壓力升高等問(wèn)題。對(duì)于鉆井污水而言，其成分也十分復(fù)雜，大致包括鉆井液、洗井液等。其它油田污水類型主要包含有油污泥堆放處的生活污水、洗滌設(shè)備產(chǎn)生的污水、油田地