聚天冬氨酸在油田水处理中的应用

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1、油田水处理技术及聚天冬氨酸在油田水处理中的应用一、油田水处理的意义和重要性水是石油的天然伴生物。目前我国大部分油田采用了注水开发方式，每生产一吨原油约需要注2～3吨水，因而水和石油生产的关系极大。随着油田注水的进行带来两个问题。一是注入水的水源问题，人们希望得到能提供大量水而稳定的水源；二是原油含水量不断上升，含油污水量越来越大，污水的排放和处理是一个大问题。在生产实践中，人们综合考虑两方面因素，认识到油田污水回注是合理开发和利用水资源的正确途径。但是，油田污水水质复杂，含有许多有害成分，给油田水处理带来一系列

2、问题。众所周知，水对金属设备和管道会产生严重的腐蚀。尤其，油田含油污水由于矿化度高，又溶解了不同程度的硫化氢、二氧化碳等酸性气体及溶解氧，这样的污水回注地层对注水系统会产生严重的腐蚀。例如某油田污水回注管线一年腐蚀穿孔123次，注水泵一般运行6～15天即因腐蚀被迫停产，点蚀深度达到4毫米〔1〕。又如一新开发油田污水矿化度高达（24～29）×104mg/L，据1981年统计，14座污水处理站、9座回注站及1000公里管线，因腐蚀已造成600～700万元经济损失，其中有的设备投产不到半年就出现了腐蚀穿孔〔1〕。污水

3、中大量成垢盐类随着温度、压力变化，以及因与不同水的混合，将出现结垢，堵塞现象。例如，某油田一口油井投产仅10天，2.5英寸集油管就因结垢而被堵死，先后更换6次管线，最后被迫关井〔1〕。污水中含有大量有机杂质，为有害细菌提供了滋生的环境。例如某南方油田注水泵，由于细菌生长，泵吸入口滤网出现了粘膜，使其发生了堵塞。又如，某油田污水中含硫酸盐还原菌已达7.5×104个/ml。另一油田污水铁细菌则达到15万个/ml〔1〕。油田污水的不合理回注和排放，不仅使地面设备不能正常工作，而且会因地层堵塞而带来危害，同时也会造成环

4、境污染。因此，针对油田水腐蚀、结垢和细菌造成的危害，采取有力的缓蚀、阻垢和杀菌措施，不断提高和改进油田水处理技术，搞好油田水的“三防”处理已成为势在必行的重要课题。二、油田水处理药剂的发展现状工业用水中加入化学药剂，以形成防止设备腐蚀和结垢等的环境条件，所加入的化学药剂统称为水处理药剂。油田水处理药剂主要包括：缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂，也就是常说的“三防”药剂。我国于70年代将水处理药剂应用于工业冷却水系统。油田水处理工作的开始阶段，除了从国外引进药剂外，也较多的采用了已有的原用于循环冷却水系统的药剂。由于油田污

5、水回注系统与循环冷却水处理系统有某些共同之处，例如都是用于近中性的水质，又都存在腐蚀、结垢、细菌繁殖、污垢沉积等问题，这些问题的产生机理及防止方法也基本相似，因此有些药剂是可以通用的。但是，油田污水与循环冷却水也有很多不同之处，因此某些在冷却水系统中使用效果很好的药剂在油田水处理中就不一定适用。首先，油田污水中所含成分比工业冷却水要复杂得多，含有一定量未除净的油滴和固体颗粒，一般还都是含高氯离子（可达几万至十几万毫克/升），并含有H2S、CO2等腐蚀性气体；其次，油田污水有机物含量高，为有害微生物的生长提供了条

6、件；还有，油田污水由于来自地下，即使在开式系统中，所含的溶解氧也比冷却水要低得多。因此，油田污水注水系统的腐蚀和成垢机理是不完全相同的，有害微生物的组成也有很大的区别，致使油田水处理药剂的选择也必须有所不同。随着油田开发的不断深入，含水率不断上升，许多油田已经达到80％以上，造成我国油田每天采出含油污水1.9×106m3〔2〕。由于油田污水水量大，随之药剂用量也大，因此对药剂的费用问题特别敏感，这就对药剂的选用提出了更苛刻的要求。在油田水处理发展的初期和中期阶段添加的药剂一般都是简单的无机化合物，如石灰、二氧化

7、碳、硫酸、氯气及磷酸盐等。由于单纯有无机化合物的效果有一定的限制，为了更有效地达到缓蚀、阻垢和杀菌的目的，更好地控制排水所造成的污染和公害，逐步发展了新型的有机缓蚀剂、有机阻垢剂和有机杀菌剂，总的趋势是无机化合物逐渐被有机化合物所取代，有些无机药剂也往往与有机药剂复合使用才更有效。目前使用的水处理药剂，几乎都是各种药剂的复合配方，因为复合配方可以弥补各个药剂的局限性，同时也巧妙的发挥了药剂之间的“协同效应”。新型药剂研究主要有两个方面：一是研究合成兼具以上两种或两中以上性能的药剂。这方面的研究重点都在有机化合物

8、方面，这是因为目前的有机合成的水平已经基本上能够设计和合成出理想的具有特定结垢的新的有机化合物，从中有希望筛选出合乎理想要求并适合于水处理应用的新型药剂，简化复合配方是今后的发展方向〔1〕。二是随着人们环保意识的日益提高，对各类水处理化学品也提出了越来越高的要求，环境法规日趋严格，铬系缓蚀剂由于环保方面的原因其使用受到限制，磷系配方因含磷化合物易滋养菌藻、使水体富营养化，目前已被限制排