油田污水處理劑應(yīng)用方法研究

張永（西安石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 710065）

（延長(zhǎng)油田股份有限公司靖邊采油廠 718500）

一、油田污水處理劑應(yīng)用概述

對(duì)石油進(jìn)行開采的過程中，通常使用注水開發(fā)的方式。但是在運(yùn)用注水開發(fā)的過程中，經(jīng)常要面臨兩大難題：其一是注水開發(fā)水源的解決難題；其二就是怎樣解決處理注入水與開采完后排出水的排放問題。采油污水經(jīng)過處理后再用于油田的注入水時(shí)，如果該油田污水沒有達(dá)到油田回注水的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致堵塞地層出油通道，降低注水效率以及使用的開采量①陸住.油田水處理技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社.2006。采用傳統(tǒng)的油田污水處理方法，無論是物理水處理技術(shù)還是生物法來進(jìn)行污水處理，這些處理方式所需要的成本較高，時(shí)間比較長(zhǎng)，其油田水處理工藝流程一般可以表示為“隔油---過濾’或者隔油---浮選---過濾，其主要把油田污水中的油和懸浮物去除。在采用處理劑對(duì)油田污水進(jìn)行出的過程中，利用化學(xué)試劑添加水處理劑的方式，把油田污水中的乳化油以及其他的膠體等溶解性去除掉，通常采用混凝沉淀、化學(xué)氧化、離子交換的具體手段，利用絮凝劑、氧化劑以及殺菌劑等水處理劑進(jìn)行處理。其污水處理過程可以分為三段式油田污水處理和二段式油田污水處理流程。其中三段式污水處理流程可以表示為:

二段油田污水處理化過程可以表示為：

利用油田污水中具有比較高的礦化指數(shù)，其中氯離子含有量比較大的特點(diǎn)，有針對(duì)性地把凝絮劑加入油田污水中，通過吸附電中和作用，壓縮雙電層以及吸附架橋的作用，把油田污水中的乳化油等雜物去除。

二、天然高分子改進(jìn)性水處理劑在油田污水處理中的應(yīng)用研究

在對(duì)油田污水處理劑的應(yīng)用方法研究中，選取具有代表性的天然高分子改進(jìn)性水處理劑作為分析對(duì)象，以天然高分子F691為原料，通過相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)從而制取得到陽(yáng)離子型油田污水處理劑——異喹啉季銨鹽，在此基礎(chǔ)上，對(duì)異喹啉季銨鹽進(jìn)行油田污水處理應(yīng)用方法的研究分析。

1.相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備

在對(duì)制取得到陽(yáng)離子型油田污水處理劑——異喹啉季銨鹽的過程中，要用的主要化學(xué)試劑主要有陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺，該種陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺需要滿足其平均相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到300萬，并且其陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺的制取濃度是0.3%左右，還需要制取異喹啉季銨鹽，該異喹啉季銨鹽的濃度在0.5%左右，乙二胺陰離子緩沖劑以及十二烷基氯化銨等化學(xué)試劑。在該試驗(yàn)中主要的設(shè)備儀器主要包括PHS-29A酸度計(jì)，用于溶液攪拌的攪拌機(jī)、光電式濁度儀，細(xì)菌標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試瓶以及標(biāo)準(zhǔn)腐蝕掛片鋼②趙元偉，董世志.淺析油田污水處理中天然高分子改性水處理劑的應(yīng)用[R].化工技術(shù).2014-02-10。

2.凝絮實(shí)驗(yàn)在油田污水處理中的應(yīng)用分析

首先，把油田污水處理劑——異喹啉季銨鹽加入到油田污水處理樣本中，以每分鐘250轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速對(duì)該油田污水處理樣本進(jìn)行一分半鐘的攪拌，實(shí)現(xiàn)把油田污水中異喹啉季銨鹽藥劑充分的分散，然后，再以每一分鐘70轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速對(duì)該油田污水處理樣本進(jìn)行10分半鐘的攪拌，在此基礎(chǔ)上，把該油田污水處理樣本進(jìn)行靜置分層，最終得到上層的清液，把剩下的油田污水中的成分進(jìn)行濁度的檢測(cè)。

從給該實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，異喹啉季銨鹽對(duì)于油田污水的效果與相同條件下陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺處理效果相比更具有高效性。因?yàn)樵诿可臀鬯刑砑雨?yáng)離子型聚丙烯酰胺為5mg的時(shí)候，石油污水處理后的之后濁度是8度，與此同時(shí)相同條件下異喹啉季銨鹽對(duì)于油田污水處理后的濁度只是3度。如果在每升油田污水中加入過量的陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺，就會(huì)導(dǎo)致絮凝惡化現(xiàn)象的出現(xiàn)，而且這種絮凝惡化現(xiàn)象比在油田污水中加入過量的異喹啉季銨鹽更加嚴(yán)重③李愛陽(yáng)，朱志杰.PAC絮凝——膜分離法處理油田廢水的研究[J].工業(yè)水處理.2008（2）28：20-22。所以從異喹啉季銨鹽這兩個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)考慮，在對(duì)油田污水處理過程中進(jìn)行絮凝凈化來說，使用異喹啉季銨鹽更加高效和環(huán)保。

3.殺菌實(shí)驗(yàn)在油田污水處理中應(yīng)用分析

在研究美國(guó)關(guān)于石油工程協(xié)會(huì)絕跡稀釋法的基礎(chǔ)上，對(duì)油田污水處理中的細(xì)菌指數(shù)含量進(jìn)行檢測(cè)，把已經(jīng)稀釋好的油田污水測(cè)試瓶置于恒溫箱中進(jìn)行培炎和觀察，在此過程中保持恒溫箱的溫度在30攝氏度，經(jīng)過半個(gè)月的培養(yǎng)以后，再對(duì)該培養(yǎng)液進(jìn)行SRB數(shù)值的測(cè)定。在對(duì)油田污水進(jìn)行處理劑的應(yīng)用過程中，采用的殺菌劑通常是一種叫做十二烷基氯化銨的殺菌劑，在利用前面相同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟和條件下，可以測(cè)出在每升油田污水中加入5mg的十二烷基氯化銨時(shí)候，經(jīng)過的殺菌時(shí)間都是兩個(gè)小時(shí)時(shí)，其殺菌的效果沒有異喹啉季銨鹽的殺菌效果強(qiáng)，其中十二烷基氯化銨對(duì)油田污水處理的殺菌率在96%左右，而異喹啉季銨鹽得殺菌效果超過了99%。與此同時(shí)，當(dāng)油田污水在堿性的環(huán)境下時(shí)，異喹啉季銨鹽產(chǎn)生的殺菌效果更加高，當(dāng)然隨著油田污水的堿性程度下降時(shí)，其異喹啉季銨鹽的殺菌效果也會(huì)下降，這是因?yàn)橛吞镂鬯屑?xì)菌體中的pH值主要在3左右，當(dāng)油田污水呈現(xiàn)堿性時(shí)，細(xì)菌中氨基酸的構(gòu)成特點(diǎn)使得更加容易與異喹啉季銨鹽發(fā)生中和反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)油田污水高效的殺菌率①劉建國(guó)，袁國(guó)清.油田采出水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].工業(yè)用水和廢水.2007（5）38：20-24。

4.油田污水處理中緩蝕實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用研究

在油田污水處理緩蝕實(shí)驗(yàn)中，通過蒸餾水、酒精對(duì)實(shí)驗(yàn)的鋼片進(jìn)行清洗之后，在進(jìn)行吹干干燥處理之后，把異喹啉季銨鹽撒到該鋼片上對(duì)其進(jìn)行腐蝕處理，經(jīng)過一段時(shí)間的腐蝕之后，再檢測(cè)分析異喹啉季銨鹽的腐蝕效率。油田污水的酸堿性特點(diǎn)對(duì)處理藥劑具有一定的影響，一般情況下如果油田污水呈現(xiàn)踐行時(shí)候，對(duì)處理劑的腐蝕效果具有降低作用。在該試驗(yàn)中，通過提高油田污水的堿性程度，其對(duì)鋼片的腐蝕有所增長(zhǎng)，只是這種增長(zhǎng)的趨勢(shì)是比較緩慢的。其中當(dāng)油田污水的PH=5.5時(shí)候，經(jīng)過一個(gè)月的腐蝕處理，鋼片的腐蝕效率在2.56g每平方米小時(shí)，因此異喹啉季銨鹽在對(duì)油田污水的緩蝕效果是比較優(yōu)越的。

結(jié)束語(yǔ)

油田污水處理是否達(dá)到處理的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于油田開發(fā)的效率以及環(huán)境的保護(hù)具有重要作用，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的充分開發(fā)和利用，為石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供更好的前景。本文基于油田污水處理劑的應(yīng)用研究的目的，通過闡述了油田污水處理劑的應(yīng)用原理分析的基礎(chǔ)上，以天然高分子改進(jìn)性水處理劑在油田污水處理中的應(yīng)用研究為具體研究對(duì)象，分析了相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備、凝絮實(shí)驗(yàn)子油田污水處理中的設(shè)計(jì)、殺菌實(shí)驗(yàn)在油田污水處理中應(yīng)用設(shè)計(jì)、油田污水處理中緩蝕實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用研究方面的內(nèi)容，得出異喹啉季銨鹽等處理劑對(duì)油田污水處理具有很好的處理效果。

[1]陸住.油田水處理技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社.2006.

[2]劉建國(guó)，袁國(guó)清.油田采出水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].工業(yè)用水和廢水 .2007（5）38 ：20-24.

[3]李愛陽(yáng)，朱志杰.PAC絮凝——膜分離法處理油田廢水的研究[J].工業(yè)水處理.2008（2）28 ：20-22.

[4]趙元偉，董世志.淺析油田污水處理中天然高分子改性水處理劑的應(yīng)用[R].化工技術(shù).2014-02-10.