孤东油田用CWT污水处理剂的筛选与应用


 

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摘要:针对孤东油田回注污水细菌含量高、腐蚀和结垢严重的问题,在室内筛选了适合于孤东油田污水处理的杀菌剂、缓蚀剂和阻垢剂,经复配后.确定了杀菌剂CWT—A/缓蚀剂CWT—B/防垢剂CWT—C复配 亏水处理剂最佳单剂的使用浓度。试验结果表明,该最佳复配体系具有水溶性、配伍性好,使用浓度低,污水处理效果好等特点,现场应用取得了明显的效果。

关键词:水处理剂;油田污水;杀菌剂;缓蚀剂;阻垢剂;筛选;孤东油田

结垢、腐蚀和有害细菌是油田注水开发和集输过程中面临的严重问题。目前普遍采用化学杀菌剂、缓蚀剂、防垢剂对污水进行处理,以避免污水中有害成分造成各种伤害。但不同分子结构的药剂其作用机理和对污水处理效果也有所不

同[1],同一类污水处理剂对不同污水水源的处理效果也有很大不同,对其选择也应有针对性和适应性。孤东油田回注污水中含有大量的Ca2+、Mg2+、HCO-等成垢离子,有害细菌腐蚀也较严重。

孤东油田目前使用的药剂(缓蚀阻垢剂SL一2B、SL一2C与杀菌剂SJ一01、CTIO一1)在初期有一定的效果,但随着时间延长,经这些药剂处理后,水质达标率低,不能较好地满足孤东油田注水水质的要求。因此,复配与筛选高效的污水处理剂,对提高注水水质,改善注水使用效果具有十分重要的意义。

1 污水处理剂的筛选

根据孤东油田的实际情况,污水处理剂主要是杀菌剂、缓蚀剂和防垢剂。

1.1 单剂的筛选

1.1.1 杀菌剂

按SYT 5890-1993标准“杀菌剂性能评价方法”优选杀菌剂。培养温度55℃ ,培养时间14 d。以硫酸盐还原菌(SRB)菌量为评价指标,考察不同杀菌剂对SRB的杀菌效果,结果见表1。从表1可看出,杀菌剂808和CWT—A的杀菌效果较好,投加浓度为40 mg/L时,杀菌率达100%。

从表2可看出,WCI~l和CWT—B缓蚀剂的缓蚀效果较好。

1.1.3 防垢剂

按SY/T 5673- 1993标准“油田用防垢剂性能评定方法”筛选防垢剂。实验温度60 ,时间30 h,由防垢剂加人前后成垢离子ca2 和Mg2 含量变化计算防垢率。考察不同防垢剂的防垢效果,结果见表3。

从表3可看出,防垢剂CWT—C与8l85的防垢效果较好。

1.2 污水处理剂的复配筛选

有资料表明[2\3],不同类型的污水处理剂复配使用时,有些会使污水处理效果减弱,而有些则会由于表面活性剂的“协同效应”,使处理效果协同提高。因此,对上面筛选出的6种单剂设计多剂复配试验,实验温度50℃,水样为孤东2号联合站污水,杀菌剂质量浓度20 mg/L,缓蚀剂质量浓度20 mg/L,防垢剂质量浓度10 mg/L,污水处理剂复配试验结果见表4。

由表4可看出,污水处理剂复配后的污水处理效果均比单剂的好,经杀菌剂CWT—A/缓蚀剂CWT—B/防垢剂CWT—C复配污水处理剂处理后,杀菌率达100.0% ,缓蚀率达95.2% ,防垢率达98.1% ,明显高于其他单剂本身和复配后的效果,表现出表面活性剂的协同效应。因此,选定CWT—A/CWT—B/CWT—C为污水处理剂复配体系的基本组成。

1.3 污水处理剂复配体系最佳单剂质量浓度的确定

在以上试验的基础上,为确定污水处理剂复配体系最佳单剂质量浓度,以杀菌剂CWT—A、缓蚀剂CWT—B、防垢剂CWT—C的质量浓度为因素,设计3因素3水平正交试验,结果见表5。

从表6可看出,温度超过70 ℃时,缓蚀率和防垢率均下降,该CWT复配体系适用温度以60~70 ℃ 为宜。

2.2 水溶性试验

用现场含油污水将污水处理剂复配体系配成1%的水溶液,用微孔薄膜过滤仪测试滤膜系数,空白含油污水滤膜系数为10,1%污水处理剂体系污水溶液滤膜系数为25,这说明污水处理剂复配体系的水溶性好。

2.3 配伍性试验

将 CWT复配体系以任意质量浓度与孤东自来水和含油污水混合,均无沉淀或絮状物生成,说明其配伍性较好。

3 现场应用

由表7可看出,采用CWT复配体系污水处理剂后,细菌含量比SJ一01/SL一2B原药剂降低2个数量级,平均腐蚀率和结垢率也大大降低;与空白相比,腐生菌(TGB)含量由6.0×104个/mL下降为6.0×10 个/mL,SRB含量由2.5×10 个/mL下降为2.5×10 个/mL,杀菌率高达99.9% ,平均腐蚀率由0.185 mm/a下降至0.015 mm/a,缓蚀率达91.9% ,结垢率由3.8% 降至0.2% ,防垢率为94.7% ,总体水质达标率由33.3%提高到88.9% ,具有明显的处理效果。

经计算,SJ一01/SL一2B 原药剂投加量为0.950 t/d,费用为0.815 0万元,CWT污水处理剂投加量为0.857 t/d,费用0.608 5万元,每年可为孤东二号联合站节约费用88.51万元。如果在孤东4个联合站推广应用,可节约污水处理剂费用300万元/a。因此,经济效益和社会效益显著。

4 结论

(1)CWT污水处理剂是杀菌剂、缓蚀剂、防垢剂的复配体系,其杀菌、缓蚀和防垢性能优于单剂本身,表现出表面活性剂的协同效应,提高污水的处理效果。

(2)CWT污水处理剂适用于油田污水温度小于80℃ ,pH值7 8的污水的杀菌、缓蚀和防垢处理。

(3)CWT污水处理剂具有水溶性好,与孤东污水配伍,使用浓度低,处理效果好等优点。

参考文献
1 赵福麟.采油化学.东营:石油大学出版社,1989.15—50
2 陈振东.表面活性剂的协同效应.表面活性剂工业,1990.(42)2O一25
3 赵国玺.表面活性剂复配原理.石油化工,1987,16(I):45~52

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