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1、 油田污水处理化学药剂概述及应用油田污水处理化学药剂概述及应用学科专业：石油化工石油化工学 生：指导教师：入学日期：2009 年 9 月 论文完成日期：2012 年 4 月I油田污水处理化学药剂概述及应用油田污水处理化学药剂概述及应用摘 要随着在原油生产过程中油田污水对环境的污染越来越严重，使得对油田污水处理变的尤为重要。本文首先对油田污水的来源、处理的意义进行了介绍，然后对油田污水处理中所使用的各种化学药剂的应用机理、使用情况及发展方向等进行论述。具体介绍了缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、混凝剂、除氧剂几种化学药剂，并对油田化学药剂应用实例进行了分析，最后对油田污水处理化学药剂未来的发展趋势进行了展
2、望。关键词：关键词：回注水；污水处理；缓蚀剂；阻垢剂；混凝剂II目 录摘 要.I目 录 .II第 1 章 概述.11.1 油田污水的来源及污水处理的意义.11.2 油田污水处理化学药剂概述.2第 2 章 化学药剂在污水处理中的应用.32.1 缓蚀剂.32.1.1 腐蚀及其危害.32.1.2 缓蚀剂的类型及缓蚀机理.32.1.3 缓蚀剂的选择及应用.42.2 阻垢剂.52.2.1 结垢及其危害.52.2.2 化学防垢及阻垢剂的选择.52.3 杀菌剂.72.3.1 污水处理中常见的细菌及其危害.72.3.2 杀菌剂的种类及杀菌机理.72.3.3 杀菌剂的选择.82.4 混凝剂.92.4.1 混凝剂
3、的定义.92.4.2 絮凝剂.92.5 除氧剂.122.5.1 除氧剂的除氧机理.122.5.2 油田污水处理中常用除氧剂.12第 3 章 油田污水化学药剂应用实例分析.14III3.1 DWF 絮凝剂的开发与应用.143.2 现场应用实验.14第 4 章 油田污水处理化学药剂的现状及发展方向.164.1 油田污水处理化学药剂应用存在的问题及发展方向.164.1.1 絮凝剂.164.1.2 杀菌剂.164.1.3 防垢剂.174.1.4 混凝剂.174.2 油田污水处理化学药剂前景展望.17参考文献.19致 谢.201第 1 章 概述1.1 油田污水的来源及污水处理的意义在石油的生成、运移和储
4、集的过程中，石油主要天然伴生物是水。根据油藏分布，在合适的地点打上一定深度的专用注水井给地层注人高压水补充能量，保持地层压力，驱动原油从油井里开采出来的人工注水驱油技术是目前在提高采油速度和采收率方面应用最广泛的一项重要措施，全国各油田基本都采用注水开发方式。靠自然能量（地层本身蕴涵的弹性能量）只能采出油藏储量的1%10%。为了提高后续开采率，在油田处于旺盛期时就开始注水。在注水采油过程中，注人地下补充地层压力的水和原油一起产出，经过油水分离，产生大量油田污水。现在我国陆上油田出油含水量已达80%90%。随着油田开发时间的增长，产出的污水也随之增多。若将这些废水直接排放，既浪费宝贵的水资源，又
5、造成严重的环境污染如果再将此水回注地层，补充地层压力，这样既避免环境污染，又实现了水资源的循环利用。但这种污水经过地层时携带了大量成分复杂的矿物质，其中主要成分包括二价钙离子、二价镁离子、三价铁离子、碳酸氢根离子、碳酸根离子、硫酸根离子、少量原油、硫化氢以及为有害细菌提供了滋生环境的大量有机杂质等。这些物质的含量根据不同地区的地质特性略有不同。如将这种污水不经处理直接注人地层，它们经过一定的化学过程，将会引起注水管、抽油管的严重腐蚀或结垢，使地层空隙堵塞。腐蚀的结果是使注水管和抽油管洞蚀或破裂，结垢的结果是使抽油管、注水管逐渐堵塞，无法注水和采油，使造价昂贵的抽油井和注水井出现严重的事故发生在
6、地层中的结垢，会破坏地层的渗透性，堵塞地层即垢堵，使原油产不出来，使整口井报废。同时这种污水不合理的回注和排放还会使地面设备不能正常工作，会造成严重的环境污染。因此，对油田污水进行有效的处理，防止腐蚀、结垢和细菌的危害，具有巨大的经济效益和社会效益。石油行业注水开发油田，随着开采时间的延长采出污水量不断增加，将油田污水处理后代替地下水进行回注是循环利用水的一种方式。如果2污水处理回注率为100%，即不管原油含水率多高，从油层采出的污水和地面处理、钻井、作业过程排出的污水全部处理回注，那么注水量中只需要补充由于采油造成地层亏空的水量便可以了。这样，不仅可以节省大量清水资源和取水设施的建设费用，而
7、且，使油田污水资源变废为宝，实现可持续发展，提高油田注水开发的总体经济效益。1.2 油田污水处理化学药剂概述在油田污水处理过程中，为形成防治设备及管线腐蚀、结垢、降低胶体、悬浮颗粒含量和抑制有害细菌增生等的环境条件，所加入的化学药剂统称为污水处理剂。主要有杀菌剂、阻垢剂、缓蚀剂、混凝剂和除氧剂等。从20世纪70年代起，我国将水处理剂应用于工业冷却水系统。油田含油污水处理处于初级阶段，除了从国外引进专门的药剂外，多采用循环冷却水系统的水处理药剂。所投加的的处理药剂多为简单的无机化合物，如石灰、二氧化碳、硫酸铁、氯气、亚硫酸钠和无机磷酸盐等。随着油田开发水平的不断提高和科技进步，对水处理剂的要求也
8、不断提高，促进了油田污水处理剂的更新和发展。为更有效的达到缓蚀、阻垢、杀菌和净化的目的，更好地降低污水对环境的污染，逐步开发研制了新型、高效的有机水处理剂，以及同时具有缓蚀阻垢或杀菌阻垢、杀菌除氧等多种功能的水处理剂。目前所使用的油田污水处理剂，以有机化合物为主，大都是几种有机物化合的复合配方，从而弥补单一药剂的局限性，提高油田污水吃处理效果。3第 2 章 化学药剂在污水处理中的应用2.1 缓蚀剂2.1.1 腐蚀及其危害金属与周围介质接触，由于化学或电化学原因引起的破坏称为腐蚀。油田污水因其具有较高的矿化度、含有腐蚀性气体（H2S、CO2、O2）和微生物（SRB、TGB）等特点，所以一般具有较高的腐蚀性，造成污水集输管线、水处理设备、油水井及井下工具的腐蚀破坏。油田污水系统管线设备的严重腐蚀会
