油田水質(zhì)分析培訓(xùn)

主講人：杜燦敏油田水質(zhì)化驗(yàn)中國(guó)石化采油助劑與機(jī)電產(chǎn)質(zhì)量量監(jiān)視檢驗(yàn)中心2021年8月.注水水質(zhì)根本要求①在運(yùn)轉(zhuǎn)條件下注入水不應(yīng)結(jié)垢；②注入水對(duì)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(jī)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(dòng)，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(jí)規(guī)范分級(jí)規(guī)范分級(jí)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(gè)/mL0<10<25

0<10<250<10<25水質(zhì)主要控制目的的檢測(cè).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(guò)過(guò)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(guò)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(shí)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(jià)硫離子，進(jìn)而構(gòu)成副產(chǎn)物硫化氫，對(duì)金屬有很大腐蝕作用的一類細(xì)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(dá)注水要求，注水又較順利，可以不思索輔助性目的；假設(shè)達(dá)不到要求，為查其緣由可進(jìn)一步檢測(cè)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(jiān)持平衡的CO2以外多出來(lái)的那些CO2，它們會(huì)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(shí)，穩(wěn)定；大于零時(shí)，可溶解碳酸鈣垢，并對(duì)設(shè)備有腐蝕作用；小于零時(shí)，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(shì)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(dá)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(lái)的鐵化合物懸浮在水中,故通?？捎描F的含量來(lái)檢驗(yàn)或監(jiān)視腐蝕情況。當(dāng)水中含亞鐵離子時(shí),由于鐵細(xì)菌作用也可將二價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵離子,生成氫氧化鐵沉淀,當(dāng)水中含硫化物時(shí),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(dá)最大，暢流3min.2、分析污水中的含油量時(shí)，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(xì)菌含量應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)接種。同時(shí)測(cè)定水溫，室內(nèi)培育。4、分析污水中的溶解氧含量時(shí)，水樣要杜絕氣泡。5、分析污水中的懸浮固體含量時(shí)，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。—加穩(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(shí)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(yùn)用※假設(shè)系統(tǒng)細(xì)菌嚴(yán)重增生，污水處置和注水系統(tǒng)硫化物就會(huì)明顯含量添加。當(dāng)水中含硫化物〔H2S〕時(shí)，可生成FeS沉淀，使水中懸浮物添加?！?dāng)水中含亞鐵離子時(shí)，暴氧后，二價(jià)鐵離子可迅速轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵離子，生成氫氧化鐵沉淀。.在24小時(shí)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(huì)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(cè)試結(jié)果偏高，不能準(zhǔn)確反響水質(zhì)情況。長(zhǎng)期以來(lái)，人們采取各種方法來(lái)處理這一問(wèn)題。1、現(xiàn)場(chǎng)抽濾現(xiàn)場(chǎng)抽濾可以較好的處理水量變化引起的測(cè)試偏向，但對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件要求較高，對(duì)于某些特殊水質(zhì)，即使在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)展抽濾，也無(wú)法防止因水質(zhì)快速變化所帶來(lái)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(guò)濾器表示圖.2、水質(zhì)穩(wěn)定劑運(yùn)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(shí)，讓水樣漸漸溢出，塞緊瓶塞，此時(shí)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(jì)量。.懸浮固體含量的計(jì)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(cè)方法電阻變化法——庫(kù)爾特顆粒測(cè)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(kù)爾特顆粒測(cè)試儀庫(kù)爾特計(jì)數(shù)儀是基于小孔電阻原理，懸浮顆粒流過(guò)小孔，兩電極之間的電阻增大。電極之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)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(jì)出粒徑分布。優(yōu)點(diǎn)：分辨率高，能分辨各顆粒之間粒徑的細(xì)微差別；缺陷：容易發(fā)生小孔堵塞；丈量下限不夠小，實(shí)際上小孔足夠小就可以測(cè)到恣意小的顆粒，實(shí)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(yùn)用庫(kù)爾特公司的ISOTONⅡ公用電解液，測(cè)試時(shí)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(cè)試的樣品屬高鈣水體，兩者混合易結(jié)碳酸鈣垢，使測(cè)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(cè)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(kù)爾特粒度儀不適于檢測(cè)分布范圍較大的樣品。普通小孔管的檢測(cè)下限為所標(biāo)識(shí)孔徑的2%。如：50um小孔管無(wú)法測(cè)試1um以下粒徑，30um小孔管無(wú)法測(cè)試0.6um以下粒徑。.延伸測(cè)試時(shí)間，使顆粒數(shù)到達(dá)足夠構(gòu)成圓滑的測(cè)試曲線為宜。添加顆粒分布和顆粒數(shù)目來(lái)與中值綜合評(píng)價(jià)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(cè)器)，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器將衍射、散射轉(zhuǎn)換的信息傳給微機(jī)進(jìn)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(duì)顆粒數(shù)較低的水樣測(cè)試不順應(yīng)。.〔2〕激光粒度儀適宜于測(cè)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(cè)試顆粒數(shù)含量較低的凈化污水和清水。兩種顆粒測(cè)試儀運(yùn)用范圍的建議：〔1〕庫(kù)爾特顆粒測(cè)試儀適宜于測(cè)試顆粒分布范圍較窄的污水體系，如污水站外輸水、精細(xì)過(guò)濾水、清水等遮光度理想范圍在3％～30％之間，過(guò)高會(huì)產(chǎn)生多重散射，過(guò)低那么激光檢測(cè)器將不能捕獲到足夠的信號(hào)，結(jié)果準(zhǔn)確度將受影響。對(duì)于清水和精細(xì)過(guò)濾水，即使用原液進(jìn)展測(cè)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(duì)同一個(gè)樣品進(jìn)展測(cè)試會(huì)出現(xiàn)甚至100um的誤差。.經(jīng)過(guò)石油醚等有機(jī)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(jì)算：103m0C0＝—————VW式中：C0—含油量，mg/L；m0—計(jì)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(dá)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(diǎn)，可分別采用可見(jiàn)光分光度法和紫外分光光度法進(jìn)展測(cè)試。低滲精細(xì)過(guò)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(jiàn)光分光度法.萃取的本卷須知1〕含聚污水萃取時(shí)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(wú)法進(jìn)展油水分別的情況，這時(shí)，假設(shè)萃取液混濁，應(yīng)參與無(wú)水硫酸鈉、無(wú)水氯化鈣，脫水后比色。2〕萃取液中含油量過(guò)大時(shí)，應(yīng)先進(jìn)展稀釋，再測(cè)定。萃取不完全的測(cè)試結(jié)果與真實(shí)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(shí)必需重新繪制規(guī)范曲線，一臺(tái)設(shè)備對(duì)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(gè)月改換一次曲線。比色的本卷須知1〕同一次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)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(huì)給測(cè)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(yùn)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(fèi)條件下，30天后取出，根據(jù)實(shí)驗(yàn)前后試片的損失量計(jì)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(shí)可用毛刷悄然刷洗〕，試片清洗后用蒸餾水沖洗，再用無(wú)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(cè)器性能目的：設(shè)計(jì)壓力≤30Mpa耐壓實(shí)驗(yàn)32Mpa溫度≤100℃通徑35mm.消毒現(xiàn)場(chǎng)接種培育讀數(shù)用無(wú)菌注射器采取1.0mL水樣注入測(cè)試瓶時(shí)，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(huì)抑制硫酸鹽復(fù)原菌生長(zhǎng)，測(cè)試數(shù)據(jù)產(chǎn)生騰躍，無(wú)法斷定細(xì)菌個(gè)數(shù)。五、細(xì)菌含量.消毒現(xiàn)場(chǎng)接種培育讀數(shù)培育溫度控制在現(xiàn)場(chǎng)水溫的±5℃內(nèi)，硫酸鹽復(fù)原菌培育7天，測(cè)試瓶中液體變?yōu)楹谏?，即表示有硫酸鹽復(fù)原菌生長(zhǎng)。腐生菌培育7天，測(cè)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(zhǎng)。鐵細(xì)菌培育7天，測(cè)試瓶中液體產(chǎn)生渾濁或紅棕色膠裝物，即表示有鐵細(xì)菌生長(zhǎng)。五、細(xì)菌含量.

二次反復(fù)法最大能夠指數(shù)確實(shí)定

首先選出全部呈陽(yáng)性反響瓶的最大稀釋，然后再加上其次相連的兩個(gè)更高的稀釋。根據(jù)指數(shù)“210〞，查表3得細(xì)菌數(shù)為6個(gè)/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(gè)/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