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油田勘探开发过程中难以避免产生环境污染问题

时间:2019-08-22 09:30


油田废水处理药剂
油田废水的污染物来源及处理意义
油田勘探开发过程中难以避免产生环境污染问题,尤其是随着油田开发和地下水的大量开采,油田稠油注汽开采、三次采油配制聚合物等过程又需耗用大量的淡水资源。同时,油田生产开发过程中会产生大量污水,大部分作为生产用水回注地层用于驱油,但仍有大量污水未被利用而剩余。油田污水无法处理,容易出现地下水污染、区域水位下降等环境地质问题,地下水污染一旦形成,消除则很困难,费用也高。所以油田开发对当地地下水的影响一直是各方关注的比较敏感的问题,地下水资源的优劣直接关系到当地人民群众的生存和发展。
随着国家逐步缩减甚至禁止污水排放,剩余污水的有效处理就成为了制约油田持续发展的难题。
油田废水处理具有重要意义。油田废水处理是解决油田废水产生严重环境污染问题的根本途径。随着人们环境意识的不断增强,国家对环保问题越来越重视,油田废水的达标排放已成为制约油田可持续发展的重要因素之一。其次,油田废水处理也是充分利用水资源,节约成本的需要。油田废水经处理后代地下水进行回注,是循环用水的一种好方法提高减少对注水水源的消耗,实现对水的循环利用。   
理废水回注率即可大量12油团废水所含污染物质油田废水主要来源于油田采出水、钻井废水以及洗井水。目前,我国大部分油田已进入石油开采的中后期,采出液的含水量为70%~80%,有的油田甚至036水处理剂—配方、工艺及设备高达90%以上。油田采出水随原油一起从地下采出,并同原油混合,进人集输系统的集油站,进行脱水分离,脱出的水仍含一定浓度的油。采出水中石油类有机物含量高,并含有一定的破乳剂成分。钻井废水是钻井施工过程中产生的废水,由振动筛冲洗水、钻井泵冲洗水、机械设备清洗水,废弃钻井池清洗液,钻机排出的冷却水及井场生活废水组成。钻井废水中的主要污染物是石油类有机物和钻井液添加剂等。洗井水主要产生于井下作业洗井及注水井的定期清洗。洗并水主要含有石油类有机物、表面活性剂以及酸、碱等污染物。
油田废水处理方法
对于油田废水,可以根据其污染物类型及污染程度,采用一种或多种水处理剂进行处理。常用于处理油田用水的水处理剂有絮凝剂、破乳剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等。絮凝剂
在水处理初期,可以用单一絮凝剂或者复配絮凝剂,使水中的胶体和悬浮物颗粒絮凝成较大的絮凝体,便于从水中分离出来,从而达到水质净化的目的。再根据其分子量的大小、官能团的性质以及官能团离解后所带电荷的性质,可将其进一步分为高分子、低分子、阳离子型、阴离子型和非离子型絮凝剂。
破乳剂
破乳剂大体分为两大类,一类是油包水乳状液的破乳剂,一般称为传统破乳剂,主要是用来脱除油中含的少量水分。二类是水包油乳状液的破乳剂,称为反相破乳剂。反相破乳剂主要用于含油污水处理,广泛应用于油田、气田、页岩气开采、炼油、石化、化工等行业含油废水的除油操作。
反相破乳剂分为以下几类
(1)电解质可压缩、减少油珠表面的扩散双电层,减少油珠表面电荷,增加油珠碰撞合并的机会,可用的电解质有NaCl、MgCl2、CaCl2等。
(2)低分子醇如甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、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)表面活性剂阳离子表面活性剂如十四烷基三甲基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵,它们可与阴离子类型的乳化剂反应,改变其亲水亲油平衡值,或吸附在水湿性黏土颗粒表面,改变其润湿性,破坏水包油型乳状液。另外,一些可作为油包水型乳化剂的阴离子表面活性剂以及油溶性的非离子表面活性剂,也可用作水包油型乳状液破乳剂高分子化合物王要使用的是阳离子型高分子化合物,也可使用等要高分子化合物,它们通过形成不固的吸附膜集油珠、增溶乳化等作用,用离子型高分子化合物还可中和油珠表面的负电性,或与表面带负场以上各类反相破乳剂通常复配使用,如氧烷基化酚树脂与多烯多胺复体乳化剂等起到破乳作用,
高当量石油磺酸盐与无机盐复配,低分子醇与盐复配,季铵盐,醇与盐复配等一般而言,复配剂的作用效果优于单剂
杀菌剂
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盐还菌(S8,生菌(TGB)和铁细菌等一系列不利于注水采油的细菌微生物油田系统中微生物的生长、代谢和繁殖可造成钻采设备和注水管线及其他金属材料的腐
蚀和损坏、管道和注水井的堵塞;使油层孔隙渗透率下降,妨碍注水采油:甚至可以降解其他油田化学品并且降低药剂的使用效率。
由于化学品处理法具有经济,方便,高效等特点,因此在我国油田工业生产实际运行中一直作为主要的处理手段。油田常用杀菌剂包括氧化型杀菌剂和非氧化型杀菌剂。
①氧化型杀菌剂主要包括氯系列(如氧气,二氧化氧,稳定性二氧化氯次氯酸,次氯酸钠等),溴系列(如溴素,活性溴化物,氯溴等)、臭氧及过氧化氢等。
②非氧化型杀菌剂主要包括离子型杀菌剂、非离子型杀菌剂和复合杀菌剂
除氧剂
油田注入水中含有溶解氧会产生诸多危害:
①水中溶解氧不仅直接造成管道腐蚀,而且如果钢铁表面有沉积物存在,就会形成氧

浓度差电池腐蚀,其腐蚀速度相当快;
②水中溶解氧进入油层后对水中溶解铁和原油中的胶体进行缓慢的氧化,形成细小的沉淀,导致油层孔隙减小,降低原油的采收率;
③三次采油中的注聚合物驱油提高采收率的广泛应用,亦对水中含氧有严格要求。实验表明,水中溶解氧会氧化聚合物,使高分子聚合物的分子链变短,致使黏度变小,终降低了驱油效果。总而言之,对油田注入水除氧是十分必要的。
油田常用的除氧剂有亚硫酸钠、联氨以及丙酮肟等,他们可以单独使用,有时也与催化剂或其他除氧助剂配合使用。
阻垢剂
结垢问题是困扰注水开采和三元复合驱技术发展应用的大问题。在油田注入系统,由于碱与二氧化碳的不完全反应生成阴离子碳酸根或碳酸氢根,并与水038水处理剂一配方、工艺及设备的F(件离子、子及钡离等)结合,在地下储层中,果头、泵阀、静测、注人至又果油并并间内,地面油气集输设备管线内产生无机盐结垢,在采亲中、由于被与油藏中的一些岩石矿物质发生化学反应,使采出液随温度前、单擦力变化、导效并筒中大量结垢,这些结垢问题常常导致正常生产过的中、就产油率、增成本,因此阻垢剂的研究和使用一直受到人们的欢迎。
油目所用阻剂多为果合物阻后剂、根据果合物阻垢剂成分,分为天然与合成合物阻剂两类,合成果合物根据是否含有磷元素又可分为合成含磷聚合物剂和无磷阻年剂
①大然聚合物阻剂,如淀粉、木质素等天然物质来源广、价格低廉,对环境污染,但是、总体来说阻垢效果一般,在尚未发展果合物阻垢剂的时期广泛使理过程而获得的。醛类化合物为甲醛、三聚甲醛或多聚甲醛,含氮化合物为脲、乙二胺、四亚乙基五胺、六亚甲基四胺中的一种或两种含氮化合物的混合物。碱液为质量分数为20%~60%的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液制备工艺:将木质素分散在水中,搅拌均匀,然后将体系的pl值调节至9.5~11.5;加热升温至65~95℃后加入醛类化合物,反应10~30min加入含氮化合物:继续反应2~5h后降温至0~25℃,然后缓慢加入碱液的同时滴入二硫化碳,反应2一5h后,升温至50~75℃,继续反应1~4h;将所得到的黏稠液4油田废水处理药剂039用、如果对它们改性、则能显著提高其阻垢效果
②合成含磷聚合物阻垢剂主要有两种形式,一种是在聚合物阻垢剂中加入含磷化合物,另一种则是直接使用含磷果合物,如聚多氨基多醚亚甲基膦( PAPEAII)(平均分子量600左右)
③合成无磷果合物阻垢剂,由于有机磷流失到环境中会给环境带来严重污染,因此无磷聚合物阻垢剂越来越受到人们的重视。