油田廢水的污染物來(lái)源及處理意義
油田勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中難以避免產(chǎn)生環(huán)境污染問(wèn)題，尤其是隨著油田開(kāi)發(fā)和地下水的大量開(kāi)采，油田稠油注汽開(kāi)采、三次采油配制聚合物等過(guò)程又需耗用大量的淡水資源。同時(shí)，油田生產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量污水，大部分作為生產(chǎn)用水回注地層用于驅(qū)油，但仍有大量污水未被利用而剩余。油田污水無(wú)法處理，容易出現(xiàn)地下水污染、區(qū)域水位下降等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，地下水污染一旦形成，消除則很困難，費(fèi)用也高。所以油田開(kāi)發(fā)對(duì)當(dāng)?shù)氐叵滤挠绊懸恢笔歉鞣疥P(guān)注的比較敏感的問(wèn)題，地下水資源的優(yōu)劣直接關(guān)系到當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳婧桶l(fā)展。
隨著國(guó)家逐步縮減甚至禁止污水排放，剩余污水的有效處理就成為了約油田持續(xù)發(fā)展的難題。
油田廢水處理具有重要意義。油田廢水處理是解決油田廢水產(chǎn)生嚴(yán)重環(huán)境污染問(wèn)題的根本途徑。隨著人們環(huán)境意識(shí)的不斷增強(qiáng)，國(guó)家對(duì)環(huán)保問(wèn)題越來(lái)越重視，油田廢水的達(dá)標(biāo)排放已成為制約油田可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。其次，油田廢水處理也是充分利用水資源，節(jié)約成本的需要。油田廢水經(jīng)處理后代地下水進(jìn)行回注，是循環(huán)用水
的一種好方法提高減少對(duì)注水水源的消耗，實(shí)現(xiàn)對(duì)水的循環(huán)利用.理廢水回注率即可大量12油團(tuán)廢水所含污染物質(zhì)油田廢水主要來(lái)源于油田采出水、鉆井廢水以及洗井水。目前，我國(guó)大部分油田已進(jìn)入石油開(kāi)采的中后期，采出液的含水量為70%~80%，有的油田甚至036水處理劑—配方、工藝及設(shè)備高達(dá)90%以上。油田采出水隨原油一起從地下采出，并同原油混合，進(jìn)人集輸系統(tǒng)的集油站，進(jìn)行脫水分離，脫出的水仍含一定濃度的油。采出水中石油類(lèi)有機(jī)物含量高，并含有一定的破乳劑成分。鉆井廢水是鉆井施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，由振動(dòng)篩沖洗水、鉆井泵沖洗水、機(jī)械設(shè)備清洗水，廢棄鉆井池清洗液，鉆機(jī)排出的冷卻水及井場(chǎng)生活廢水組成。鉆井廢水中的主要污染物是石油類(lèi)有機(jī)物和鉆井液添加劑等。洗井水主要產(chǎn)生于井下作業(yè)洗井及注水井的定期清洗。洗并水主要含有石油類(lèi)有機(jī)物、表面活性劑以及酸、堿等污染物。
油田廢水處理方法:
對(duì)于油田廢水，可以根據(jù)其污染物類(lèi)型及污染程度，采用一種或多種水處理劑進(jìn)行處理。常用于處理油田用水的水處:
理劑有絮凝劑、破乳劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑等。
絮凝劑:
在水處理初期，可以用單一絮凝劑或者復(fù)配絮凝劑，使水中的膠體和懸浮物顆粒絮凝成較大的絮凝體，便于從水中分離出來(lái)，從而達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。再根據(jù)其分子量的大小、官能團(tuán)的性質(zhì)以及官能團(tuán)離解后所帶電荷的性質(zhì)，可將其進(jìn)一步分為高分子、低分子、陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子型絮凝劑。
破乳劑:
破乳劑大體分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是油包水乳狀液的破乳劑，一般稱(chēng)為傳統(tǒng)破乳劑，主要是用來(lái)脫除油中含的少量水分。二類(lèi)是水包油乳狀液的破乳劑，稱(chēng)為反相破乳劑。反相破乳劑主要用于含油污水處理，廣泛應(yīng)用于油田、氣田、頁(yè)巖氣開(kāi)采、煉油、石化、化工等行業(yè)含油廢水的除油操作。
反相破乳劑分為以下幾類(lèi):
(1)電解質(zhì)可壓縮、減少油珠表面的擴(kuò)散雙電層，減少油珠表面電荷，增加油珠碰撞合并的機(jī)會(huì)，可用的電解質(zhì)有NaCl、MgCl2、CaCl2等。
(2)低分子醇如甲醇、乙醇、正丁醇、異丙醇、正戊醇等。另外，低分子或低分子酸也具有低分子醇相似的作用。
(3)表面活性劑陽(yáng)離子表面活性劑如十四烷基三甲基氯化銨、二癸基二甲基氯化銨，它們可與陰離子類(lèi)型的乳化劑反應(yīng)，改變其親水親油平衡值，或吸附在水濕性黏土顆粒表面，改變其潤(rùn)濕性，破壞水包油型乳狀液。另外，一些可作為油包水型乳化劑的陰離子表面活性劑以及油溶性的非離子表面活性劑，也可用作水包油型乳狀液破乳劑高分子化合物王要使用的是陽(yáng)離子型高分子化合物，也可使用等要高分子化合物，它們通過(guò)形成不固的吸附膜集油珠、增溶乳化等作用，用離子型高分子化合物還可中和油珠表面的負(fù)電性，或與表面帶負(fù)場(chǎng)以上各類(lèi)反相破乳劑通常復(fù)配使用，如氧烷基化酚樹(shù)脂與多烯多胺復(fù)體乳化劑等起到破乳作用，高當(dāng)量石油磺酸鹽與無(wú)機(jī)鹽復(fù)配，低分子醇與鹽復(fù)配，季銨鹽，醇與鹽復(fù)配等一般而言，復(fù)配劑的作用效果優(yōu)于單劑殺菌劑在油田二次采油中，需要大量回注水，由于回注水中一般都含有硫酸鹽還菌(S8,生菌(TGB)和鐵細(xì)菌等一系列不利于注水采油的細(xì)菌微生物油田系統(tǒng)中微生物的生長(zhǎng)、代謝和繁殖可造成鉆采設(shè)備和注水管線及其他金屬材料的腐蝕和損壞、管道和注水井的堵塞；使油層孔隙滲透率下降，妨礙注水采油：甚至可以降解其他油田化學(xué)品并且降低藥劑的使用效率。
由于化學(xué)品處理法具有經(jīng)濟(jì)，方便，高效等特點(diǎn)，因此在我國(guó)油田工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行中一直作為主要的處理手段。
油田常用殺菌劑包括氧化型殺菌劑和非氧化型殺菌劑。
①氧化型殺菌劑主要包括氯系列(如氧氣，二氧化氧，穩(wěn)定性二氧化氯次氯酸，次氯酸鈉等)，溴系列(如溴素，活性溴化物，氯溴等)、臭氧及過(guò)氧化氫等。
②非氧化型殺菌劑主要包括離子型殺菌劑、非離子型殺菌劑和復(fù)合殺菌劑除氧劑油田注入水中含有溶解氧會(huì)產(chǎn)生諸多危害：
①水中溶解氧不僅直接造成管道腐蝕，而且如果鋼鐵表面有沉積物存在，就會(huì)形成氧濃度差電池腐蝕，其腐蝕速度相當(dāng)快；
②水中溶解氧進(jìn)入油層后對(duì)水中溶解鐵和原油中的膠體進(jìn)行緩慢的氧化，形成細(xì)小的沉淀，導(dǎo)致油層孔隙減小，降低原油的采收率；
③三次采油中的注聚合物驅(qū)油提高采收率的廣泛應(yīng)用，亦對(duì)水中含氧有嚴(yán)格要求。實(shí)驗(yàn)表明，水中溶解氧會(huì)氧化聚合物，使高分子聚合物的分子鏈變短，致使黏度變小，終降低了驅(qū)油效果。總而言之，對(duì)油田注入水除氧是十分必要的。
油田常用的除氧劑有亞硫酸鈉、聯(lián)氨以及丙酮肟等，他們可以單獨(dú)使用，有時(shí)也與催化劑或其他除氧助劑配合使用。
阻垢劑:
結(jié)垢問(wèn)題是困擾注水開(kāi)采和三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的大問(wèn)題。在油田注入系統(tǒng)，由于堿與二氧化碳的不完全反應(yīng)生成陰離子碳酸根或碳酸氫根，并與水038水處理劑一配方、工藝及設(shè)備的F(件離子、子及鋇離等)結(jié)合，在地下儲(chǔ)層中，果頭、泵閥、靜測(cè)、注人至又果油并并間內(nèi)，地面油氣集輸設(shè)備管線內(nèi)產(chǎn)生無(wú)機(jī)鹽結(jié)垢，在采親中、由于被與油藏中的一些巖石礦物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使采出液隨溫度前、單擦力變化、導(dǎo)效并筒中大量結(jié)垢，這些結(jié)垢問(wèn)題常常導(dǎo)致正常生產(chǎn)過(guò)的中、就產(chǎn)油率、增成本，因此阻垢劑的研究和使用一直受到人們的油目所用阻劑多為果合物阻后劑、根據(jù)果合物阻垢劑成分，分為天然與合成合物阻劑兩類(lèi)，合成果合物根據(jù)是否含有磷元素又可分為合成含磷聚合物劑和無(wú)磷阻年劑
①大然聚合物阻劑，如淀粉、木質(zhì)素等天然物質(zhì)來(lái)源廣、價(jià)格低廉，對(duì)環(huán)境污染，但是、總體來(lái)說(shuō)阻垢效果一般，在尚未發(fā)展果合物阻垢劑的時(shí)期廣泛使理過(guò)程而獲得的。醛類(lèi)化合物為甲醛、三聚甲醛或多聚甲醛，含氮化合物為脲、乙二胺、四亞乙基五胺、六亞甲基四胺中的一種或兩種含氮化合物的混合物。堿液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%~60%的氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液制備工藝：將木質(zhì)素分散在水中，攪拌均勻，然后將體系的pl值調(diào)節(jié)至9.5~11.5;加熱升溫至65~95℃后加入醛類(lèi)化合物，反應(yīng)10~30min加入含氮化合物：繼續(xù)反應(yīng)2~5h后降溫至0~25℃，然后緩慢加入堿液的同時(shí)滴入二硫化碳，反應(yīng)2一5h后，升溫至50~75℃，繼續(xù)反應(yīng)1~4h;將所得到的黏稠液4油田廢水處理藥劑039用、如果對(duì)它們改性、則能顯著提高其阻垢效果
②合成含磷聚合物阻垢劑主要有兩種形式，一種是在聚合物阻垢劑中加入含磷化合物，另一種則是直接使用含磷果合物，如聚多氨基多醚亞甲基膦( PAPEAII)(平均分子量600左右)
③合成無(wú)磷果合物阻垢劑，由于有機(jī)磷流失到環(huán)境中會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染，因此無(wú)磷聚合物阻垢劑越來(lái)越受到人們的重視。
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