油田水質(zhì)分析培訓(xùn)

主講人：杜燦敏油田水質(zhì)化驗中國石化采油助劑與機電產(chǎn)質(zhì)量量監(jiān)視檢驗中心2021年8月.注水水質(zhì)根本要求①在運轉(zhuǎn)條件下注入水不應(yīng)結(jié)垢；②注入水對水處置設(shè)備、注水設(shè)備和輸水管線腐蝕性要??；③注入水不應(yīng)攜帶超標(biāo)懸浮物，有機淤泥和油；④注入水注入油層后不使粘土發(fā)生膨脹和挪動，與油層流體配伍性良好。.≤15≤3.5控制目的注入層平均空氣浸透率<0.10μm2

注入層平均空氣浸透率0.1～0.6μm2注入層平均空氣浸透率>0.6μm2規(guī)范分級規(guī)范分級規(guī)范分級A1A2A3B1B2B3C1C2C3顆粒直徑中值，μm≤1.0≤1.5≤2.0≤2.0≤2.5≤3.0≤3.0≤4.0懸浮固體含量，mg/L≤1.0≤2.0≤3.0≤3.0≤4.0≤5.0≤5.0≤7.0≤10含油量，mg/L≤5.0≤6.0≤8.0≤8.0≤10.≤15≤20≤30平均腐蝕率，mm/a<0.076SRB菌，個/mL0<10<25

0<10<250<10<25水質(zhì)主要控制目的的檢測.懸浮固體：通常是指在水中不溶解而又存在于水中不能經(jīng)過過濾器的物質(zhì)。規(guī)范規(guī)定用平均孔徑為0.45微米的纖維素脂微孔膜過濾，經(jīng)汽油或石油醚溶劑洗去原油后，膜上不溶于油水的物質(zhì)。含油：指在酸性條件下，水中可以被汽油或石油醚萃取出的石油類物質(zhì)，稱為水中含油。懸浮物顆粒直徑中值：指水中顆粒的累積體積占顆?？傮w積50%時的顆粒直徑。SRB菌：指在一定條件下能將硫酸根離子復(fù)原成二價硫離子，進而構(gòu)成副產(chǎn)物硫化氫，對金屬有很大腐蝕作用的一類細菌，腐蝕反響中產(chǎn)生硫化亞鐵沉淀可呵斥堵塞。.

引薦水質(zhì)輔助性目的水質(zhì)的主要控制目的已到達注水要求，注水又較順利，可以不思索輔助性目的；假設(shè)達不到要求，為查其緣由可進一步檢測輔助性目的。主要包括：溶解氧：油田污水溶解氧濃度小于0.05mg/L，特殊情況不能超越0.1mg/L。清水中的溶解氧含量要小于0.50mg/L。硫化氫：通常清水中不應(yīng)含硫化物,油田污水中硫化物含量應(yīng)小于2.0mg/L。侵蝕性二氧化碳：侵蝕性CO2是指除了堅持平衡的CO2以外多出來的那些CO2，它們會與巖石中的CaCO3反響從而侵蝕巖石，故稱為侵蝕性CO2。含量等于零時，穩(wěn)定；大于零時，可溶解碳酸鈣垢，并對設(shè)備有腐蝕作用；小于零時，有碳酸鹽沉淀析出。普通要求侵蝕性二氧化碳含量為：-1.0mg/L—1.0mg/LpH值：是判別腐蝕與結(jié)垢趨勢的重要要素之一。水的pH值應(yīng)控制在7士0.5為宜。.鐵的含量：地層水中天然的鐵的含量很低,因此在水系統(tǒng)中鐵的存在并到達一定含量,通常標(biāo)志存在著金屬的腐蝕。在水中的鐵能夠以高鐵(F3+)或低鐵(Fe2+)的離子方式存在,也能夠作為沉淀出來的鐵化合物懸浮在水中,故通?？捎描F的含量來檢驗或監(jiān)視腐蝕情況。當(dāng)水中含亞鐵離子時,由于鐵細菌作用也可將二價鐵離子轉(zhuǎn)化為三價鐵離子,生成氫氧化鐵沉淀,當(dāng)水中含硫化物時,可生成FeS沉淀,使水中懸浮物添加。引薦水質(zhì)輔助性目的.1、取樣前將取樣閥門翻開，流速到達最大，暢流3min.2、分析污水中的含油量時，不得用所取水樣沖洗取樣瓶，應(yīng)該直接取樣，并且水樣不可注滿水樣瓶。3、分析細菌含量應(yīng)在現(xiàn)場接種。同時測定水溫，室內(nèi)培育。4、分析污水中的溶解氧含量時，水樣要杜絕氣泡。5、分析污水中的懸浮固體含量時，將膠皮管插到取樣瓶的底部，關(guān)小閥門，降低流速，水溢出后，蓋上瓶蓋?！臃€(wěn)定劑后可不用接膠皮管。一、采集水樣的要求和做法主要是為了縮短暴氧時間，盡量防止暴氧，以免引起水質(zhì)的變化.濾膜的預(yù)備水樣的抽濾濾膜的處置浸泡、烘干、稱量烘干、洗油并晾干、洗鹽并烘干二、懸浮固體含量.

水樣采出破壞離子平衡水性變化T、P變化鹽組分結(jié)晶析出CO2、H2S1、水質(zhì)穩(wěn)定劑的運用※假設(shè)系統(tǒng)細菌嚴(yán)重增生，污水處置和注水系統(tǒng)硫化物就會明顯含量添加。當(dāng)水中含硫化物〔H2S〕時，可生成FeS沉淀，使水中懸浮物添加?！?dāng)水中含亞鐵離子時，暴氧后，二價鐵離子可迅速轉(zhuǎn)化為三價鐵離子，生成氫氧化鐵沉淀。.在24小時內(nèi)，水樣中懸浮物固體含量不斷上升，從外觀上看，顏色不斷加深。剛抽濾的濾膜是黑色的，烘干后就變成灰黃色或灰綠色。FeS是一種黑色易溶于酸的物質(zhì)，具有復(fù)原性，與酸反響放出H2S氣體，在空氣中部分氧化為硫酸亞鐵，部分水解并氧化為氫氧化鐵，濾膜呈現(xiàn)黃色即是Fe3+的顏色，灰綠色即是Fe2+的顏色。..從以上分析我們可以看出，水中Ca2+、Mg2+、Fe2+離子含量會隨著水樣溫度、壓力、含氧量的變化而變化，導(dǎo)致水中懸浮固體含量測試結(jié)果偏高，不能準(zhǔn)確反響水質(zhì)情況。長期以來，人們采取各種方法來處理這一問題。1、現(xiàn)場抽濾現(xiàn)場抽濾可以較好的處理水量變化引起的測試偏向，但對現(xiàn)場條件要求較高，對于某些特殊水質(zhì)，即使在現(xiàn)場進展抽濾，也無法防止因水質(zhì)快速變化所帶來的影響。1氣閥2氣門芯3、壓力表4密封蓋5容器6支架7氣閥8濾膜夾持器便攜式不銹鋼過濾器表示圖.2、水質(zhì)穩(wěn)定劑運用在500mL的取樣瓶中事先參與1mL水質(zhì)穩(wěn)定劑溶液，取樣時，讓水樣漸漸溢出，塞緊瓶塞，此時水樣中水質(zhì)穩(wěn)定劑的數(shù)量缺乏1mL，根本不影響水樣總體積的計量。.懸浮固體含量的計算

.粒徑中值指水中累積顆粒體積占顆粒總體積50%的顆粒直徑。常用的檢測方法電阻變化法——庫爾特顆粒測試儀(規(guī)范引薦〕激光衍射法——馬爾文激光粒度儀二、粒徑中值.1、庫爾特顆粒測試儀庫爾特計數(shù)儀是基于小孔電阻原理，懸浮顆粒流過小孔，兩電極之間的電阻增大。電極之間會產(chǎn)生一個電壓脈沖，其峰值正比于顆粒體積；在圓球假設(shè)下，脈沖峰值電壓可換算成體積直徑Dv，由此統(tǒng)計出粒徑分布。優(yōu)點：分辨率高，能分辨各顆粒之間粒徑的細微差別；缺陷：容易發(fā)生小孔堵塞；丈量下限不夠小，實際上小孔足夠小就可以測到恣意小的顆粒，實踐上小孔越小，就容易堵孔。采用30um小孔管，堵孔的幾率大幅上升。.(1)電解液的影響首先應(yīng)保證樣品不與電解液發(fā)生化學(xué)反響，普通運用庫爾特公司的ISOTONⅡ公用電解液，測試時出現(xiàn)了有些水樣加到電解液中后溶液發(fā)生混濁的情況，分析發(fā)現(xiàn)該電解液碳酸氫根含量高〔990mg/L)。假設(shè)測試的樣品屬高鈣水體，兩者混合易結(jié)碳酸鈣垢，使測試的顆粒數(shù)明顯偏高，結(jié)果失真。采用0.9%的生理鹽水可滿足儀器測試需求，可防止與高鈣水體發(fā)生反響的景象。(2)樣品粒徑分布范圍影響庫爾特粒度儀不適于檢測分布范圍較大的樣品。普通小孔管的檢測下限為所標(biāo)識孔徑的2%。如：50um小孔管無法測試1um以下粒徑，30um小孔管無法測試0.6um以下粒徑。.延伸測試時間，使顆粒數(shù)到達足夠構(gòu)成圓滑的測試曲線為宜。添加顆粒分布和顆粒數(shù)目來與中值綜合評價水質(zhì)。(3)顆粒數(shù)目和粒徑分布的影響.激光衍射法，又稱小角激光光散射法。激光器發(fā)出的單色光，經(jīng)光路變換為平面波的平行光，射向光路中間的透光樣品池，分散在液體分散介質(zhì)中的大小不同顆粒遇光發(fā)生不同角度的衍射、散射，衍射、散射后產(chǎn)生的光投向布置在不同方向的光信息接納器(檢測器)，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器將衍射、散射轉(zhuǎn)換的信息傳給微機進展處置，轉(zhuǎn)化成粒子的分布信息。2、激光粒度儀丈量速度快；反復(fù)性較好，不堵塞。分辨率較低，不宜丈量粒度分布范圍較窄的樣品。對顆粒數(shù)較低的水樣測試不順應(yīng)。.〔2〕激光粒度儀適宜于測試顆粒分布范圍較寬的污水和顆粒含量較多的污水體系，如采出液、污水站原水、含聚污水等；而不適宜于測試顆粒數(shù)含量較低的凈化污水和清水。兩種顆粒測試儀運用范圍的建議：〔1〕庫爾特顆粒測試儀適宜于測試顆粒分布范圍較窄的污水體系，如污水站外輸水、精細過濾水、清水等遮光度理想范圍在3％～30％之間，過高會產(chǎn)生多重散射，過低那么激光檢測器將不能捕獲到足夠的信號，結(jié)果準(zhǔn)確度將受影響。對于清水和精細過濾水，即使用原液進展測試，遮光度普通常低于0.2%，在此條件下，殘差值較大，丈量平行性差。對同一個樣品進展測試會出現(xiàn)甚至100um的誤差。.經(jīng)過石油醚等有機溶劑萃取污水中的油份而使油富集,然后與規(guī)范油比色得出丈量結(jié)果。三、含油量含油量計算：103m0C0＝—————VW式中：C0—含油量，mg/L；m0—計算得的含油質(zhì)量，mg；VW—萃取水樣體積，mL。水中可以被汽油或石油醚萃取出的石油類物質(zhì)，稱為水中含油。.〔1〕萃取〔2〕比色萃取是利用物質(zhì)在兩種不互溶〔或微溶〕溶劑中的溶解度差別，到達分別純化目的的。油田污水含油分析用的萃取劑普通有三種：空白汽油、石油醚、四氯化碳。.根據(jù)油田回注污水含油濃度的特點，可分別采用可見光分光度法和紫外分光光度法進展測試。低滲精細過濾、改性水紫外分光光度法原水和常規(guī)工藝處置污水可見光分光度法.萃取的本卷須知1〕含聚污水萃取時不能加鹽酸，否那么構(gòu)成乳濁液。即使不加鹽酸；也經(jīng)常遇到無法進展油水分別的情況，這時，假設(shè)萃取液混濁，應(yīng)參與無水硫酸鈉、無水氯化鈣，脫水后比色。2〕萃取液中含油量過大時，應(yīng)先進展稀釋，再測定。萃取不完全的測試結(jié)果與真實值之差能夠大于幾百毫克升的量。.朗白—比耳定律：A=εbc〔2〕比色a、非單色光引起的偏離b、化學(xué)要素引起的偏離y=ka+bR2=0.999.2〕改換儀器、萃取劑時必需重新繪制規(guī)范曲線，一臺設(shè)備對應(yīng)一條規(guī)范曲線，規(guī)范曲線不可在不同設(shè)備間混用。建議每3-6個月改換一次曲線。比色的本卷須知1〕同一次實驗過程中運用的比色皿應(yīng)為同一套比色皿。在成套的比色皿中，假設(shè)比色皿資料具有不同的顏色或者皿厚不完全一樣，都會給測定結(jié)果引入誤差。因此，要求成套比色皿在一定條件下〔440nm，30μg/mL的重鉻酸鉀規(guī)范溶液〕透光率的偏向不得大于0.5%。假設(shè)超出上述偏向的比色皿那么不應(yīng)運用。.(mgf—mhf)×3650F＝—————————S?tf·ρ四、平均腐蝕率原理：將試片懸掛在注水體系中，在正常消費條件下，30天后取出，根據(jù)實驗前后試片的損失量計算平均腐蝕率。用石油醚洗油三次后，放入清洗液中5min〔清洗時可用毛刷悄然刷洗〕，試片清洗后用蒸餾水沖洗，再用無水乙醇脫水三次，用濾紙擦干外表，將其存放于枯燥器4h后，稱量。..高壓腐蝕監(jiān)測器性能目的：設(shè)計壓力≤30Mpa耐壓實驗32Mpa溫度≤100℃通徑35mm.消毒現(xiàn)場接種培育讀數(shù)用無菌注射器采取1.0mL水樣注入測試瓶時，必需防止引入空氣。因硫酸鹽復(fù)原菌為厭氧菌，引入空氣將會抑制硫酸鹽復(fù)原菌生長，測試數(shù)據(jù)產(chǎn)生騰躍，無法斷定細菌個數(shù)。五、細菌含量.消毒現(xiàn)場接種培育讀數(shù)培育溫度控制在現(xiàn)場水溫的±5℃內(nèi)，硫酸鹽復(fù)原菌培育7天，測試瓶中液體變?yōu)楹谏?，即表示有硫酸鹽復(fù)原菌生長。腐生菌培育7天，測試瓶中液體由紅色變?yōu)辄S色或渾濁，即表示有腐生菌生長。鐵細菌培育7天，測試瓶中液體產(chǎn)生渾濁或紅棕色膠裝物，即表示有鐵細菌生長。五、細菌含量.

二次反復(fù)法最大能夠指數(shù)確實定

首先選出全部呈陽性反響瓶的最大稀釋，然后再加上其次相連的兩個更高的稀釋。根據(jù)指數(shù)“210〞，查表3得細菌數(shù)為6個/mL，再乘以指數(shù)第一位的稀釋倍數(shù)101，即得水樣含菌量為60個/mL。第一稀釋第二稀釋第三稀釋第四稀釋第五稀釋100101102103104第一組+++--第二組