油田含硫污水的來源和特點(diǎn)

1、油田含硫污水的來源和特點(diǎn)硫化物在油田采出水中普遍存在，帶來了嚴(yán)重的鷹蝕、結(jié)垢、硫議鹽還原11SRB殖，處理困難等一系列貫雜問題.油囚棗出水中的硫化物主鑒以屮、so?的形式存在*還有少凰的&O盒疏化物主要來源于以下四個方面:一建地層中存在的晞著石油開采血帶到地面：二是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的；三是有機(jī)物腐阪降解產(chǎn)生的硫化物，四是硫醴鹽還原菌CSRB）的還原作用務(wù)水中前SCU3謹(jǐn)原成油田柯水中的硫化詢，主要是由硫腹鹽還廉|'4SRB）還原硫酸鹽而產(chǎn)生的彳丨耍右以卜四個方面的危；是人有較強(qiáng)的闊址性.水中卩對鐵的幅蝕性比TH噩叭會住削鐵的賽血形成局剖坑蝕或懈蝕，最終使鐵質(zhì)管道穿孔.破壞違水糸統(tǒng)

2、的管線、設(shè)備是腸造成地肚堵曜滬的辿產(chǎn)糊上翌建F協(xié)沉淀物，它不幣于忒H能便水體城黑社浮物增加*如果將這種忒注入地不僅會堵理地層，増加注加井洗井次數(shù).【MH會致注水壓力升高，油幷產(chǎn)液量卜降、原袖產(chǎn)址降低.國內(nèi)油田毎年因此造成的直接和何接經(jīng)濟(jì)損光近百億尤：三是増大了油水處理難度.FeS還是-種乳化油穩(wěn)定劑h會増大污木除油準(zhǔn)度”月外河水中的硫酸鹽促進(jìn)了SRB的翳殖*WSRB嚴(yán)生的代謝產(chǎn)物H卅典冇般強(qiáng)的腐蝕性，可引起仙采設(shè)備、注水管線及其它金屆材料嚴(yán)重腐燭.而腐恤產(chǎn)輸（如硫化亞鐵和氫氧化亞鐵）晶與水中成垢離子反應(yīng)生成汚垢，造成管道堵舉和儲層偽:G14終附成曆件林川國：悶是降低了聚仟物騎油的姿替效來，和j

3、水中的硫化物會降低親合物落液的鉆度，便H：難以達(dá)到聚合物能的水AS*岡此-對含硫汚水開展除聽機(jī)理研究丼進(jìn)抒回注技術(shù)研究,一方面可以拙小環(huán)境河染.另方面町以充分利用油11J污水進(jìn)廿回連.減少油井回注水的需求，節(jié)的生產(chǎn)成木，減少水資源的泊耗*H竹絞大的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)墟效益和社會效益.在右油開采過裡中，隨著地卜水與原油的不斷帶出油空壓力會邃漸卜降.需要人T：注水或注氣為油S補(bǔ)充能&采出水隨匿油起進(jìn)入廉油蛍輸系統(tǒng)的K水轉(zhuǎn)油站,原抽脫水斤產(chǎn)生了大盤含油污水.來制污水中的主要汚Jfe物有鹽類.醯化物、患浮物*原油、仃需飛體、有機(jī)物、微生物，還有泥沙尊誡分舊體中硫及英硫化物對設(shè)備和管道造成極大的危害*

4、并便水JS惡化.増大了含施采油污水的處理萍度.a. 管道腐蝕油田污水中的硫化物會對設(shè)備、管道造成嚴(yán)瑩腐蝕【叭管道的腐蝕會大大縮短管道的使用壽命，我國部分油M的地卜管線在投入使用Z后,仃的不到三年就出現(xiàn)了大浙枳腐蝕穿孔,甚至直接報廢因為管道腐蝕、穿孔造成泄漏而不得不中斷生產(chǎn)、維修設(shè)備,大大降低了管道的輸送效率,增加了管道運(yùn)行和維護(hù)的難度仇忙另外.由于油田污水中含何一些具仃訝性FL炬以披空物降解的物質(zhì)lb門污水泄漏將導(dǎo)致土壤和地卜水環(huán)境河染，并H會對周邊的水域、耕地以及環(huán)境造成嚴(yán)重污染叫而污染后也很難治理恢如若要有效控制管道腐蝕,首先娶了解污水管道中的硫循環(huán)過程。圖17是管遭中硫循環(huán)示意圖與污水管

5、道中H?S氣體的生成模型。圖1-1管道中硫化衣的釋放如圖1-1所示.管道中微工物較為F富，硫循環(huán)也止是以微工物為媒介進(jìn)行的轉(zhuǎn)化過程.在管道內(nèi)的液相中、管道底部與側(cè)險上的沉淀層及粘性層中含仃大雖硫酸鹽還原菌(SRB),能夠?qū)⑽鬯杏袡C(jī)硫或硫酸鹽還原為H?S或其它有惡臭的含硫化合物：在氣相中,從水相中溢出的H?S和少S:th被粘附于管道頂部的硫化細(xì)菌吸附產(chǎn)生酸性物質(zhì)，腐蝕管道。除此Z外，金居硫化物沉淀和未被完全氧化或還原的單質(zhì)S在污水管道中沉枳何利于微生物的滯留、生長和繁殖,從而導(dǎo)致惡性循環(huán)。因此，除硫過程中必需殺菌.b. 硫化氫的看性含硫油田污水中可能攜帶有H?S,列外油山污水中的SRB緊殖也會

6、產(chǎn)生H?S,H3S是-種無色氣體.具仃特異的臭雞蛋氣味。H3Sf水后會形成弱酸，腐蝕破壞金居材料易造成井卜管柱窠然斷落.井口裝世的破壞.地血管線和儀衣的爆破等.嚴(yán)重時找至?xí)l(fā)井噴或著火事故.隨著夭然氣和石油工業(yè)的發(fā)展,探井和生產(chǎn)井匚作魚不斷加大以及油氣輸送、加工、利用等方而都可能產(chǎn)生大呈硫化爼，增加了油氣生產(chǎn)的危險。c. SRB的危害油田采出水中硫酸鹽還原菌(SRB)還原硫酸鹽或氧化臥嘆仃機(jī)物而茯取能雖.大雖繁殖.在厭氧環(huán)境中,會發(fā)生如卜反應(yīng):陽極反應(yīng)4Fet4Fe"+8e水的電離SH2O->8HJ30H'陰極反應(yīng)8H+Se->8H(吸附于鐵表面)細(xì)菌去極化反應(yīng)

7、細(xì)菌去極化反應(yīng)SO”+SH+SRB細(xì)菌陰極去極化反應(yīng)FF+S2-TFeS細(xì)菌陰極去極化反應(yīng)FF+S2-TFeS腐蝕產(chǎn)物總反應(yīng)3Fe"+60Ht3Fe(OH)24Fe+SO/+4H2OFeS+3Fe(OH)2+20H"SRB參與的這些反應(yīng)導(dǎo)致了對管線、金屬設(shè)備的腐蝕。SRB引起腐蝕的過程可用圖1J表示。圖1-2srb腐蝕的過卅SRB的滋生使水發(fā)黑發(fā)臭、懸浮物增加、水質(zhì)變差另一方面.SRB產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物具仃校強(qiáng)的腐蝕性，町引起鉆采設(shè)備、注水管線及其它金屬材料嚴(yán)朿腐蝕，而腐蝕產(chǎn)物FeS和Fe(OH)；等易與水中成垢離子反應(yīng)住成河垢，會堵舉管道和油匕，造成儲層傷害.增大注水難度，降低原油產(chǎn)呈。因此.油山水中SRB的存在，會對注水管逍和油層產(chǎn)先綜介性破壞卩】國內(nèi)毎年由此造成的直接經(jīng)濟(jì)損失近億元。1.23汕ID倉硫污水中硫的存在形式自然界中硫以三種形式存在,元素硫、無機(jī)硫化物及含硫有機(jī)物.這三者在化學(xué)和生物作用卜相互轉(zhuǎn)化.構(gòu)成硫的循環(huán).在fl然界中硫化物匸耍由硫酸鹽還原而成，分為同化硫酸扯還脈反應(yīng)和異化硫酸鹽還原反應(yīng).油山產(chǎn)出河水中的硫化物上耍以s、s2soF及少蚩S2O32'的形式存在，S、S2-»JSCF是硫的主要存在方式.按照牖蝕性強(qiáng)弱可將硫及硫化物劃分為活n硫和IK活性硫1101.能夠和金屈管道及相關(guān)設(shè)備f接發(fā)牛反應(yīng)的硫及硫化物