前言
随着油气田开发进入中后期，为了维持地层压力，大多数油田都采用了注水开发的开发方式。同时，部分井底水上升，导致综合含水量越来越高，地层产生的含油污水越来越多。为了降低油气田的开发成本，保护自然环境，在实践中，通常会对地层产生的废水进行处理并回注地层，以节约水资源。在实际注水过程中，回注水必须满足各项指标要求，避免注入水污染储层，造成地层孔隙堵塞，从而影响油气田的开发。因此，更好、有效地处理回注水已成为现阶段采油技术中的一项重要工作。目前，国内外油田最常见的含油废水处理工艺是原油和水分离、除油、二次过滤、反冲洗水、沉淀和干燥罐过滤。即除油、沉淀和过滤这三个过程。同时，在处理过程中加入了杀菌剂、缓蚀剂和阻垢剂等药剂。在测试了处理后的污水的质量后，污水被重新注入排水口。根据处理技术的原理，可分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法。其中，处理剂在含油废水处理过程中发挥着非常重要的作用，应用好的处理剂可以更好地发挥实际作用。因此，有必要评估当前油田实践中使用的处理剂的有效性，以指导未来含油废水处理的工作方向。
1油田污水的特点
油气开采过程随原油一起采出的采出水即地层，所含污染物主要为原油及其它有机质杂质，称为油田含油污水。在进行含油污水处理时，根据处理目的和水质情况的不同，针对性的采取有效的可行的措施。对于所采出的含油污水，进行处理后注入地层，将有效保持地层压力或进行水驱油开发，对废水进行再次利用，达到节约水资源实现高效开发的目的。
总体上讲采油污水的下特点如下：
(1)外排水量大。随着油田进入开发后期，采出液含水率将逐年上升，产出水量大幅增加，产出污水及污染物的排放量不断增加。
(2)水温较高。油田污水由储层深处流出，水温较高，通常在60℃左右。水量较大，且在地面停留的时间较短，因此，经过污水站处理后的油田水水温依然可以保留在45℃左右。
(3)矿化度较高。油田采出水的总矿化度可以高达3.0×104～15×104mg/L。
(4)油、水的密度差较小，部分油田原油的密度较大，与产出污水的密度相差较小，这样会造成水中的原油很难上浮，油与水分离较困难。一般在稠油油藏会经常出现此类现象。
(5)有机物的含量较高且种类多。油田采出水中含有较多的有机物，比如石油类和挥发酚以及有机硫化物等。一般为了保证油水的分离，防止其腐蚀或者结垢，采出水中通常需要添加化学药剂，便造成了采出水的成分异常复杂。
(6)细菌含量较高，在合适的环境下，大多种类细菌在污水系统中都可以生长繁殖，其中危害性最大的为硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)以及铁细菌(FB)。
2油田污水危害
(1)油田污水富含各类离子，电化学活动活跃，导致污水对管道腐蚀。同时各类离子的聚集，在管道内产生结垢，极易引起管道堵塞。
(2)油田污水中含有硫化物，若不有效处理，硫化物在水中发生化学反应生成弱酸，进一步导致水的腐蚀性加强，对注水系统形成安全隐患。
(3)当使用河水、海水、江湖水等地表水与采出地层水混合进行注水采油时，水中的杂质与所采出地层水中石油成分接触，产生相互吸附并形成乳化块，进而导致地层孔隙吼道的堵塞。
(4)回注水中含有机质较多时，诱发污水中微生物大量繁殖，产生生物粘泥而堵塞地层。因此在所产出污水回注地层前，必须进行有效处理，以达到安全环保的要求。
3.目前污水处理技术的不足
通过分析我国油田污水处理技术、方法和设备的现状，发现油田污水处理工艺仍存在许多不足：
（1） 腐蚀和结垢问题仍然制约着油田污水处理的有效性。尽管在污水处理中已经采取了电化学防腐蚀、电磁防垢等防腐蚀防垢措施，但由于成本限制、设备落后、技术实施等原因，腐蚀防垢问题依然严重，严重影响了油田污水处理的发展。
（2） 污水处理后的二次污染问题严重。虽然油田污水是用污水处理的，但由于污水处理技术条件的限制，其中仍含有铁，铁会逐渐氧化，导致设备和管道腐蚀。污水中含有的硫酸盐还原菌（SRP）也会逐渐反应沉淀，造成水质的二次污染。
（3） 试剂配置和再生成本较高。化学处理方法很难配备化学物质和生物方法进行微生物再生，而且用途很大。污水处理成本高，严重影响油田生产成本。
（4） 技术和设备已经过时。油田污水处理大多采用传统技术和老式设备，导致污水处理效率低下。
4药剂在污水处理中应用
4.1絮凝剂
絮凝剂的主要作用是抑制油田废水中的可溶性盐、重金属、悬浮乳化油、固体颗粒、硫化氢和一些化学添加剂等天然物质，以及注入地层导致堵塞、管道腐蚀的酸、脱氧剂、润滑剂、杀菌剂和阻垢剂等物质，以及直接排放造成的污染。主要使用的絮凝剂包括无机絮凝剂。有机絮凝剂和复合絮凝剂有三种类型。在污水净化处理过程中，通过向水中添加适当的化学试剂，胶体颗粒的扩散层被压缩，导致电势降低，进而消除了胶体颗粒之间的静电斥力，导致颗粒凝结。常用的絮凝剂可分为生物絮凝剂和无机盐，以及有机聚合物絮凝剂和无机聚合物絮凝剂。无机盐絮凝剂主要包括铝盐（硫酸铝和明矾）和铁盐（氯化铁水合物、硫酸亚铁水合物和硫酸铁），但这两种絮凝剂在水处理中也存在许多问题。铝盐的主要缺点是对生物体有不良影响，用量大，对生物体不产生毒性，在低温下具有絮凝效果好的优点。因此，在冬季，污水处理厂通常使用铁基絮凝剂来代替铝基絮凝剂。此外，铁盐的pH值具有广泛的适应性，受原水pH值和碱度的影响较小。然而，铁基絮凝剂对金属有很强的腐蚀性，当絮凝条件较差时，出水会呈浅黄色，这在一定程度上限制了它们的使用。
4.2杀菌剂
在油田污水回注中，可引起地层堵塞和设备腐蚀的细菌包括铁细菌、腐生细菌和硫酸盐还原细菌。目前，国内外控制污水中细菌的主要方法是添加杀菌剂。用于油田废水净化的杀菌剂主要分为非氧化型和氧化型杀菌剂。氧化型杀菌剂一般为氧化剂，主要包括氯化异氰尿酸、氯化澳大利亚、卤代胺、臭氧、卤代乙内酰脲、二氧化氯和氯气。它们的杀菌作用主要是通过强氧化作用实现的。然而，由于油田废水的特殊性质，氧化型杀菌剂效果不佳，很少使用。非氧化性杀菌剂主要包括重金属化合物、氯酚、有机氮和硫化合物、季盐、活性卤化物、戊二醛和异丙酮。在油田水处理中，非氧化性杀菌剂及其衍生物应用广泛，开发新型环保杀菌剂是未来的主要研究方向。
4.3阻垢剂
油田污水结垢是油田开采生产中常见问题之一，其伴随油田产出水量的增加而同步恶化。严重结垢可直接影响油井生产。现阶段最常用阻垢方法主要是应用化学阻垢剂抑制油污垢生成。随着相关处理技术的不断发展，阻垢剂由传统无机型发展至有机型，最终发展为聚合物型，由含磷型发展至无磷环境友好型。在油田污水回注过程中，由于采油污水具有高矿化度的特点，会导致地层结垢严重、输水管线与注水系统腐蚀现象严重等问题。因此在注水过程中，必须加入一定量的缓蚀阻垢剂来减小腐蚀的速率和结垢量。
4.4缓蚀剂
在油田污水处理系统中，常见的腐蚀因素有：盐(高Cl-浓度)，硫酸盐还原菌(SRl3)、溶解氧、pH值等。油田污水中包含的大部分酸性物质如氯化物、硫酸盐等可对金属物质起到腐蚀作用，而附着时间过长甚至可造成容器内壁变化、穿孔等设备事故，因而需在油田污水处理中根据情况加入缓蚀剂以中和其中酸性物质，实现保护金属内壁。现阶段主要运用的缓蚀剂根据成分不同主要分为无机型与有机型，再按照金属内部保护机制的不同可再细分为氧化膜型、沉淀膜型以及吸附膜型三类间。
4.5破乳剂
在原油开采过程中，原油和水同时从地层通过油管流到地面，最终通过管道输送到储油罐。在这个过程中，流经喷嘴、阀门、弯管、管道和抽油机的原油和水受到严重的机械剪切，形成乳液。在化学驱采油过程中，原油中加入表面活性剂或碱与酸性化合物形成的表面活性物质具有较强的界面活性，可以显著降低油水界面张力，使原油和水在储层流动过程中形成乳液。乳液的形成可以增加油和水在多孔介质中的流动阻力，扩大驱替液的波及范围，提高原油的最终采收率。然而，由于这种乳液相对稳定，很难在地面上分离油和水。
5结束语
我国油田废水处理技术很多，应用广泛，这些传统方法在处理废水时不可避免地存在许多缺点和不足。在对油田污水处理方法进行比较分析的基础上，提出开发新的处理剂、研究新的设备和新的技术。油田污水处理将有更多的新技术和新设备，以提高污水处理效率，降低处理成本。因此，有必要加强技术和研究，提高化学制剂的应用效果和技术水平，确保油田废水的高效、安全和环保，从而为石化行业和生态环境的可持续健康发展奠定坚实的基础。
参考文献：
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