油田污水处理剂应用方法研究

2023-02-07

一、油田污水处理剂应用概述

对石油进行开采的过程中, 通常使用注水开发的方式。但是在运用注水开发的过程中, 经常要面临两大难题:其一是注水开发水源的解决难题;其二就是怎样解决处理注入水与开采完后排出水的排放问题。采油污水经过处理后再用于油田的注入水时, 如果该油田污水没有达到油田回注水的标准时候, 就会导致堵塞地层出油通道, 降低注水效率以及使用的开采量 (1) 。采用传统的油田污水处理方法, 无论是物理水处理技术还是生物法来进行污水处理, 这些处理方式所需要的成本较高, 时间比较长, 其油田水处理工艺流程一般可以表示为“隔油---过滤’或者隔油---浮选---过滤, 其主要把油田污水中的油和悬浮物去除。在采用处理剂对油田污水进行出的过程中, 利用化学试剂添加水处理剂的方式, 把油田污水中的乳化油以及其他的胶体等溶解性去除掉, 通常采用混凝沉淀、化学氧化、离子交换的具体手段, 利用絮凝剂、氧化剂以及杀菌剂等水处理剂进行处理。其污水处理过程可以分为三段式油田污水处理和二段式油田污水处理流程。其中三段式污水处理流程可以表示为:

二段油田污水处理化过程可以表示为:

利用油田污水中具有比较高的矿化指数, 其中氯离子含有量比较大的特点, 有针对性地把凝絮剂加入油田污水中, 通过吸附电中和作用, 压缩双电层以及吸附架桥的作用, 把油田污水中的乳化油等杂物去除。

二、天然高分子改进性水处理剂在油田污水处理中的应用研究

在对油田污水处理剂的应用方法研究中, 选取具有代表性的天然高分子改进性水处理剂作为分析对象, 以天然高分子F691为原料, 通过相关的化学反应从而制取得到阳离子型油田污水处理剂——异喹啉季铵盐, 在此基础上, 对异喹啉季铵盐进行油田污水处理应用方法的研究分析。

1. 相关实验材料及仪器设备

在对制取得到阳离子型油田污水处理剂——异喹啉季铵盐的过程中, 要用的主要化学试剂主要有阳离子型聚丙烯酰胺, 该种阳离子型聚丙烯酰胺需要满足其平均相对分子质量达到300万, 并且其阳离子型聚丙烯酰胺的制取浓度是0.3%左右, 还需要制取异喹啉季铵盐, 该异喹啉季铵盐的浓度在0.5%左右, 乙二胺阴离子缓冲剂以及十二烷基氯化铵等化学试剂。在该试验中主要的设备仪器主要包括PHS-29A酸度计, 用于溶液搅拌的搅拌机、光电式浊度仪, 细菌标准测试瓶以及标准腐蚀挂片钢 (2) 。

2. 凝絮实验在油田污水处理中的应用分析

首先, 把油田污水处理剂——异喹啉季铵盐加入到油田污水处理样本中, 以每分钟250转的转速对该油田污水处理样本进行一分半钟的搅拌, 实现把油田污水中异喹啉季铵盐药剂充分的分散, 然后, 再以每一分钟70转的转速对该油田污水处理样本进行10分半钟的搅拌, 在此基础上, 把该油田污水处理样本进行静置分层, 最终得到上层的清液, 把剩下的油田污水中的成分进行浊度的检测。

从给该实验中可以发现, 异喹啉季铵盐对于油田污水的效果与相同条件下阳离子型聚丙烯酰胺处理效果相比更具有高效性。因为在每升石油污水中添加阳离子型聚丙烯酰胺为5mg的时候, 石油污水处理后的之后浊度是8度, 与此同时相同条件下异喹啉季铵盐对于油田污水处理后的浊度只是3度。如果在每升油田污水中加入过量的阳离子型聚丙烯酰胺, 就会导致絮凝恶化现象的出现, 而且这种絮凝恶化现象比在油田污水中加入过量的异喹啉季铵盐更加严重 (3) 。所以从异喹啉季铵盐这两个方面的优势考虑, 在对油田污水处理过程中进行絮凝净化来说, 使用异喹啉季铵盐更加高效和环保。

3. 杀菌实验在油田污水处理中应用分析

在研究美国关于石油工程协会绝迹稀释法的基础上, 对油田污水处理中的细菌指数含量进行检测, 把已经稀释好的油田污水测试瓶置于恒温箱中进行培炎和观察, 在此过程中保持恒温箱的温度在30摄氏度, 经过半个月的培养以后, 再对该培养液进行SRB数值的测定。在对油田污水进行处理剂的应用过程中, 采用的杀菌剂通常是一种叫做十二烷基氯化铵的杀菌剂, 在利用前面相同的实验设计步骤和条件下, 可以测出在每升油田污水中加入5mg的十二烷基氯化铵时候, 经过的杀菌时间都是两个小时时, 其杀菌的效果没有异喹啉季铵盐的杀菌效果强, 其中十二烷基氯化铵对油田污水处理的杀菌率在96%左右, 而异喹啉季铵盐得杀菌效果超过了99%。与此同时, 当油田污水在碱性的环境下时, 异喹啉季铵盐产生的杀菌效果更加高, 当然随着油田污水的碱性程度下降时, 其异喹啉季铵盐的杀菌效果也会下降, 这是因为油田污水中细菌体中的p H值主要在3左右, 当油田污水呈现碱性时, 细菌中氨基酸的构成特点使得更加容易与异喹啉季铵盐发生中和反应, 从而实现对油田污水高效的杀菌率 (1) 。

4. 油田污水处理中缓蚀实验的应用研究

在油田污水处理缓蚀实验中, 通过蒸馏水、酒精对实验的钢片进行清洗之后, 在进行吹干干燥处理之后, 把异喹啉季铵盐撒到该钢片上对其进行腐蚀处理, 经过一段时间的腐蚀之后, 再检测分析异喹啉季铵盐的腐蚀效率。油田污水的酸碱性特点对处理药剂具有一定的影响, 一般情况下如果油田污水呈现践行时候, 对处理剂的腐蚀效果具有降低作用。在该试验中, 通过提高油田污水的碱性程度, 其对钢片的腐蚀有所增长, 只是这种增长的趋势是比较缓慢的。其中当油田污水的PH=5.5时候, 经过一个月的腐蚀处理, 钢片的腐蚀效率在2.56g每平方米小时, 因此异喹啉季铵盐在对油田污水的缓蚀效果是比较优越的。

结束语

油田污水处理是否达到处理的标准对于油田开发的效率以及环境的保护具有重要作用, 能够实现能源的充分开发和利用, 为石油产业的发展提供更好的前景。本文基于油田污水处理剂的应用研究的目的, 通过阐述了油田污水处理剂的应用原理分析的基础上, 以天然高分子改进性水处理剂在油田污水处理中的应用研究为具体研究对象, 分析了相关实验材料及仪器设备、凝絮实验子油田污水处理中的设计、杀菌实验在油田污水处理中应用设计、油田污水处理中缓蚀实验的应用研究方面的内容, 得出异喹啉季铵盐等处理剂对油田污水处理具有很好的处理效果。

摘要：随着油田开发的程度逐渐加大, 为经济提供了有力的资源保障但是与此同时, 由于油田采油污水的产生对水资源造成了严重的污染。在处理由于污水的过程中个, 采用先进的油田污水处理剂可以高效、环保地对油田污水进行处理, 本文就是基于该视角的基础上, 主要介绍了油田污水处理剂中具有代表性的天然高分子改性水处理剂在其中的应用方法, 希望为油田污水处理剂在油田污水处理中的研究提供相关参考信息。

关键词：油田污水,处理剂,天然高分子改进性水处理剂