单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,2020/4/25,#,油田水质化验,中国石化采油助剂与机电产品质量监督检验中心,2012,年,8,月,油田水质化验中国石化采油助剂与机电产品质量监督检验中心,注水水质基本要求,在运行条件下注入水不应结垢；,注入水对水处理设备、注水设备和输水管线腐蚀性要小；,注入水不应携带超标悬浮物，有机淤泥和油；,注入水注入油层后不使粘土发生膨胀和移动，与油层流体配伍性良好。,注水水质基本要求 在运行条件下注入水不应结垢；,15,3.5,控制指标,注入层平均空气渗透率,0.6 m,2,标准分级,标准分级,标准分级,A1,A2,A3,B1,B2,B3,C1,C2,C3,颗粒直径中值，,m,1.0,1.5,2.0,2.0,2.5,3.0,3.0,4.0,悬浮固体含量，,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,平均腐蚀率，,mm/a,0.076,SRB,菌，,个,/mL,0,10,25,0,10,25,0,10,25,水质主要控制指标的检测,控制指标注入层平均空气渗透率注入层平均空气渗透率3.07,悬浮固体：,通常是指在水中不溶解而又存在于水中不能通过过滤器的物质。标准规定用平均孔径为,0.45,微米的纤维素脂微孔膜过滤，经汽油或石油醚溶剂洗去原油后，膜上不溶于油水的物质。,含油：,指在酸性条件下，水中可以被汽油或石油醚萃取出的石油类物质，称为水中含油。,悬浮物颗粒直径中值：,指水中颗粒的累积体积占颗粒总体积,50%,时的颗粒直径。,SRB,菌：,指在一定条件下能将硫酸根离子还原成二价硫离子，进而形成副产物硫化氢，对金属有很大腐蚀作用的一类细菌，腐蚀反应中产生硫化亚铁沉淀可造成堵塞。,悬浮固体：通常是指在水中不溶解而又存在于水中不能通过过滤器的,推荐水质辅助性指标,水质的主要控制指标已达到注水要求，注水又较顺利，可以不考虑辅助性指标；如果达不到要求，为查其原因可进一步检测辅助性指标。主要包括：,溶解氧,：油田污水溶解氧浓度小于,0.05mg/L,，特殊情况不能超过,0.1mg/L,。清水中的溶解氧含量要小于,0.50mg/L,。,硫化氢,：,通常清水中不应含硫化物,油田污水中硫化物含量应小于,2.0mg/L,。,侵蚀性二氧化碳,：,侵蚀性,CO,2,是指除了保持平衡的,CO,2,以外多出来的那些,CO,2,，它们会与岩石中的,CaCO,3,反应从而侵蚀岩石，故称为侵蚀性,CO,2,。,含量等于零时，稳定；大于零时，可溶解碳酸钙垢，并对设施有腐蚀作用；小于零时，有碳酸盐沉淀析出。一般要求侵蚀性二氧化碳含量为：,-1.0 mg/L1.0mg/L,pH,值：,是判断腐蚀与结垢趋势的重要因素之一。水的,pH,值应控制在,7,士,0.5,为宜。,推荐水质辅助性指标 水质的主要控制指标,铁的含量,：地层水中天然的铁的含量很低,因此在水系统中铁的存在并达到一定含量,通常标志存在着金属的腐蚀。在水中的铁可能以,高铁,(F,3+,),或低铁,(Fe,2+,),的离子形式存在,也可能作为沉淀出来的铁化合物悬浮在水中,故通常可用铁的含量来检验或监视腐蚀情况。当水中含,亚铁离子,时,由于铁细菌作用也可将二价铁离子转化为三价铁离子,生成氢氧化铁沉淀,当水中含,硫化物,时,可生成,FeS,沉淀,使水中悬浮物增加。,推荐水质辅助性指标,铁的含量：地层水中天然的铁的含量很低,因此在水系统中铁,1,、取样前将取样阀门打开，流速达到最大，畅流,3min.,2,、分析污水中的含油量时，不得用所取水样冲洗取样瓶，应该直接取样，并且水样不可注满水样瓶。,3,、分析细菌含量应在现场接种。同时测定水温，室内培养。,4,、分析污水中的溶解氧含量时，水样要杜绝气泡。,5,、分析污水中的悬浮固体含量时，将胶皮管插到取样瓶的底部，关小阀门，降低流速，水溢出后，盖上瓶盖。,加稳定剂后可不必接胶皮管。,一、采集水样的要求和做法,主要是为了缩短暴氧时间，尽量避免暴氧，以免引起水质的变化,1、取样前将取样阀门打开，流速达到最大，畅流3min.一、采,滤膜的准备,水样的抽滤,滤膜的处理,浸泡、烘干、称量,烘干、洗油并晾干、洗盐并烘干,二、悬浮固体含量,滤膜的准备水样的抽滤滤膜的处理浸泡、烘干、称量烘干、洗油并晾,水样采出,破坏离子平衡,水性变化,T,、,P,变化,盐组分结晶析出,CO,2,、,H,2,S,1,、水质稳定剂的应用,如果,系统细菌严重增生,，污水处理和注水系统硫化物就会明显含量增加。当水中,含硫化物（,H,2,S,）,时，可生成,FeS,沉淀，使水中悬浮物增加。,当水中,含亚铁离子,时，暴氧后，二价铁离子可迅速转化为三价铁离子，生成氢氧化铁沉淀。,水样采出破坏离子平衡水性变化T、P变化盐组分结晶析出,在,24,小时内，水样中悬浮物固体含量不断上升，从外观上看，颜色不断加深。,刚抽滤的滤膜是黑色的，烘干后就变成灰黄色或灰绿色。,FeS,是一种黑色易溶于酸的物质，具有还原性，与酸反应放出,H,2,S,气体，在空气中部分氧化为硫酸亚铁，部分水解并氧化为氢氧化铁，滤膜呈现黄色即是,Fe,3+,的颜色，灰绿色即是,Fe,2+,的颜色。,在24小时内，水样中悬浮物固体含量不断上升，从外观上看，颜色,油田水质分析培训课件,从以上分析我们可以看出，水中,Ca,2+,、,Mg,2+,、,Fe,2+,离子,含量会随着水样温度、压力、含氧量的变化而变化，导致水中悬浮固体含量测试结果偏高，不能准确反应水质状况。长期以来，人们采取各种方法来解决这一问题。,1,、现场抽滤,现场抽滤可以较好的解决水质变化引起的测试偏差，但对现场条件要求较高，,对于某些特殊水质，即使在现场进行抽滤，也无法避免因水质快速变化所带来的影响,。,1,气阀,2,气门芯,3,、压力表,4,密封盖,5,容器,6,支架,7,气阀,8,滤膜夹持器,便携式不锈钢过滤器示意图,从以上分析我们可以看出，水中Ca2+、Mg2+、F,2,、水质稳定剂应用,在,500mL,的取样瓶中事先加入,1mL,水质稳定剂溶液，取样时，让水样慢慢溢出，塞紧瓶塞，此时水样中水质稳定剂的数量不足,1mL,，基本不影响水样总体积的计量。,2、水质稳定剂应用,悬浮固体含量的计算,悬浮固体含量的计算,粒径中值指水中累积颗粒体积占颗粒总体积,50%,的颗粒直径。,常用的 检测 方法,电阻变化法,库尔特颗粒测试仪,(,标准推荐）,激光衍射法,马尔文激光粒度仪,二、粒径中值,粒径中值指水中累积颗粒体积占颗粒总体积50%的颗粒直径。常用,1,、库尔特颗粒测试仪,库尔特计数仪是基于小孔电阻原理，悬浮颗粒流过小孔，两电极之间的电阻增大。电极之间会产生一个电压脉冲，其峰值正比于颗粒体积；在圆球假设下，脉冲峰值电压可换算成体积直径,Dv,，由此统计出粒径分布。,优点：分辨率高，能分辨各颗粒之间粒径的细微差别；,缺点：容易发生小孔堵塞；测量下限不够小，理论上小孔足够小就可以测到任意小的颗粒，实际上小孔越小，就容易堵孔。采用,30um,小孔管，堵孔的几率大幅上升。,1、库尔特颗粒测试仪 库尔特计数仪是基于小孔电阻原理，悬浮,(1),电解液的影响,首先,应保证样品不与电解液发生化学反应,，一般使用库尔特公司的,ISOTON,专用电解液，测试时出现了有些水样加到电解液中后溶液发生,混浊,的情况，分析发现,该电解液碳酸氢根含量高（,990mg/L),。若测试的样品属高钙水体，两者混合易结碳酸钙垢，使测试的颗粒数明显偏高，结果失真。采用,0.9%,的生理盐水可满足仪器测试需要，可避免与高钙水体发生反应的现象。,(2),样品粒径分布范围影响,库尔特粒度仪不适于检测分布范围较大的样品。一般小孔管的检测下限为所标识孔径的,2%,。如：,50um,小孔管无法测试,1um,以下粒径，,30um,小孔管无法测试,0.6um,以下粒径。,(1)电解液的影响 首先应保证样品不与电解液发生化,延长测试时间，使颗粒数达到足够形成圆滑的测试曲线为宜。,增加颗粒分布和颗粒数目来与中值综合评价水质。,(3),颗粒数目和粒径分布的影响,延长测试时间，使颗粒数达到足够形成圆滑的测试曲线为宜。(3,激光衍射法，又称小角激光光散射法。激光器发出的,单色光,，经光路,变换为,平面波的,平行光,，,射向,光路中间的,透光样品池,，分散在液体分散介质中的大小不同,颗粒遇光发生,不同角度的,衍射、散射,，衍射、散射,后产生的光投向,布置在不同方向的光信息接收器,(,检测器,),，经,光电转换器,将衍射、散射转换的信息传给微机进行处理，,转化成粒子的分布信息,。,2,、激光粒度仪,测量速度快；重复性较好，不堵塞。,分辨率较低，不宜测量粒度分布范围较窄的样品。,对颗粒数较低的水样测试不适应。,激光衍射法，又称小角激光光散射法。激光器发出的单色光,（,2,）激光粒度仪适合于测试颗粒分布范围较宽的污水和颗粒含量较多的污水体系，如采出液、污水站原水、含聚污水等；而不适合于测试颗粒数含量较低的净化污水和清水。,两种颗粒测试仪应用范围的建议：,（,1,）,库尔特颗粒测试,仪适合于测试颗粒分布范围较窄的污水体系，如污水站外输水、精细过滤水、清水等,遮光度理想范围在,3,30,之间，过高会产生多重散射，过低则激光检测器将不能捕获到足够的信号，结果精确度将受影响。,对于清水和精细过滤水，即使用原液进行测试，遮光度一般常低于,0.2%,，在此条件下，残差值较大，测量平行性差。对同一个样品进行测试会出现甚至,100um,的误差。,（2）激光粒度仪适合于测试颗粒分布范围较宽的污水和颗粒含量较,通过石油醚等有机溶剂萃取污水中的油份而使油富集,然后与标准油比色得出测量结果。,三、,含油量,含油量计算,：,10,3,m,0,C,0,V,W,式中：,C,0,含油量，,mg/L,；,m,0,计算得的含油质量，,mg,；,V,W,萃取水样体积，,mL,。,水中可以被汽油或石油醚萃取出的石油类物质，称为水中含油。,通过石油醚等有机溶剂萃取污水中的油份而使油富集,然后与标准,（,1,）萃取（,2,）比色,萃取是利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中的,溶解度差异,，达到分离纯化目的的。,油田污水含油分析用的萃取剂一般有三种：,空白汽油、石油醚、四氯化碳。,（1）萃取（2）比色 萃取是利用物质在两种不互溶（或微溶）溶,根据油田回注污水含油浓度的特点，可分别采用可见光分光度法和紫外分光光度法进行测试。,低渗精细过滤、改性水,紫外分光光度法,原水和常规工艺处理污水,可见光分光度法,根据油田回注污水含油浓度的特点，可分别采用可见光分光,萃取的注意事项,1,）含聚污水萃取时不能加盐酸，否则形成乳浊液。即使不加盐酸；也经常遇到无法进行油水分离的情况，这时，若萃取液混浊，应加入无水硫酸钠、无水氯化钙，脱水后比色。,2,）萃取液中含油量过大时，应先,进行稀释,，再测定。,萃取不完全的测试结果与真实值之差可能大于几百毫克升的量。,萃取的注意事项,朗白,比耳定律：,A=,bc,（,2,）比色,a,、非单色光引起的偏离,b,、化学因素引起的偏离,y=ka+b,R2=,0,.,999,朗白比耳定律：A=bc （2）比色a、非单,2,）更换仪器、萃取剂时必须重新绘制标准曲线，一台设备对应一条标准曲线，标准曲线不可在不同设备间混用。建议每,3-6,个月更换一次曲线。,比色的注意事项,1,）同一次实验过程中使用的比色皿应为同一套比色皿。在成套的比色皿中，如果比色皿材料具有不同的颜色或者皿厚不完全相同，都会给测定结果引入误差。因此，要求成套比色皿在一定条件下（,440nm,，,30g/mL,的重铬酸钾标准溶液）透光率的偏差不得大于,0.5%,。如果超出上述