非分配示蹤劑和分配示蹤劑濃度檢測方法

摘 要:準確測量示蹤劑濃度是決定示蹤劑技術成敗的關鍵因素。本文分別采用分光光度法和氣相色譜法測得了非分配示蹤劑硫氰酸鉀和分配示蹤劑正丁醇的濃度標準曲線，并得到了回歸公式。室內巖心流動實驗表明，該濃度測試方法是可靠的。

關鍵詞:硫氰酸鉀正丁醇井間示蹤劑油田

中圖分類號:TP2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(c)-0116-01

井間示蹤劑法測定油層剩余油飽和度是應用色譜原理來實現的。親油的分配示蹤劑和親水的非分配示蹤劑在流動過程中發生分離，其濃度峰值到達地面產生一個時間差，這種時間差與剩余油飽和度有定量關系。因此準確測量示蹤劑濃度非常重要。不同油田由于其地層水和巖石物性等各方面的差異，選擇的示蹤劑也不同。本文針對大慶油田南二區試驗區選用的硫氰酸鉀和正丁醇，結合大慶油田地層水的實際情況，給出了一套測量井間示蹤劑濃度的方法。

1 硫氰酸根離子濃度的定量分析方法

1.1 原理

水溶液中的與生成血紅色絡合物，反應式如下:

(1)

此血紅色絡合物的最大吸收峰在455nm處。此反應可以用于測定微量離子。為了保證配制的溶液中的鐵以形式存在，以及達到必要的PH值。則應用具有強氧化性的硝酸將氧化為。

1.2 儀器與試劑

100mg/L的標準溶液;25%的硝酸溶液;5%的溶液;721型分光光度計;50ml容量瓶;5ml移液管。

1.3 測試方法

采用分光光度法[1]測定的濃度。在固定液層厚度及入射光的波長和強度下，測定一系列不同濃度標準溶液的吸光度，以吸光度為縱坐標，標準溶液濃度為橫坐標作圖，得到工作曲線。

1.3.1 標準曲線的繪制

用移液管分別吸取標準溶液0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，7.0ml于八只50ml容量瓶中，加入Fe3+溶液5ml，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，放置15min，用2cm的比色皿，以不加SCN的空白試液作為參比溶液，用分光光度計分別測其吸光度。以50ml溶液中含量為橫坐標，相應的吸光度為縱直坐標，繪制的標準曲線，回歸得到:

(2)

(3)

1.3.2 試液中含量的測定

用移液管取試樣1ml，加入50ml容量瓶中，然后加溶液5ml，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，放置15min。以不加的空白溶液作參比溶液，用2cm比色皿，在分光光度計上測其吸光度。從標準曲線回歸方程可求出的濃度。

2 醇的定量分析

2.1 原理

采用氣相色譜法測定試樣中的微量醇。試樣為水、微量的油、無機離子及醇。以氫氣作為氣載，聚乙二醇為固定液，采用外標法[2]確定正戊醇的含量。由于試樣中絕大部分為水，而氫火焰離子化檢測器(FID)對水幾乎沒有響應，而對有機化合物有較高的靈敏度，故選用FID檢測器。

2.2 實驗儀器與實驗條件

Varian 3400氣相色譜儀;氫火離子化檢測器;色譜柱為固定液為聚乙二醇20M，毛細管柱60M;溫度:柱溫120℃，氣化室溫度150℃，檢測室溫度250℃;氣速:N2為30ml/min;H2為30ml/min;O2為45ml/min。

2.3 實驗方法

2.3.1 標準曲線

取濃度分別為0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，7.0mg/L的標準溶液0.5ml，進樣得到8組色譜圖。測出峰面積，以峰面積為縱坐標，以溶液濃度為橫坐標作圖，即得標準曲線，經線性回歸得到如下關系:

(4)

(5)

2.3.2 醇含量的測定

取0.5ml試樣，注入色譜儀，得到色譜圖，測出峰面積，由上述標準曲線回歸公式可計算出醇的濃度。

3 方法驗證

用硫氰酸鉀和正丁醇進行巖心流動實驗，并用本文方法測定采出液中硫氰酸根和正丁醇的濃度，根據文[3]界標比較法求得巖心的剩余油飽和度，與實際值相比差別很小，表明濃度測試方法是可靠的。

3.1 實驗材料和儀器

天然巖心:按滲透率由高到低的順序接成長度為50cm的巖心2塊，平均孔隙度均為0.33，巖心的物性參數，如表1;示蹤劑為硫氰酸鉀-正丁醇;實驗用油為N2-2-40井原油與煤油配制的模擬油，45℃下粘度為19.3mP·s;實驗用水為N2-2-40井產出水;DT15-TL型壓力傳感器;Validyne CD-12-C傳感顯示器;標準數字壓力計;LP20C 注入泵;自動收集器;SG83-1型雙聯自控恒溫箱。

3.2 實驗方法

驅替實驗步驟如下:

(1)巖芯抽空8小時，飽和地層水，測孔隙度;

(2)將巖芯置于恒溫箱中，溫度為45℃;

(3)油驅水至出口不出水，測定原始含油飽和度。

(4)用試驗區注水速度驅替原油至該區平均含水。

(5)將配制好的示蹤劑溶液段塞以1.2m/d的速度注入0.05Pv，并水驅至2Pv，每隔0.05PV取樣一次。

(6)檢測樣品濃度。

3.3 結果討論

硫氰酸鉀-正丁醇體系示蹤劑的產出濃度曲如圖3。硫氰酸根在注入0.303Pv時首先在巖心出口突破，正丁醇的突破時間0.37Pv，硫氰酸根、正丁醇的峰值出現時間分別為0.51Pv、0.784Pv，時間相差120分鐘。

根據測得的硫氰酸根和正丁醇的濃度，采用界標比較法得到了巖心剩余油飽和度，與實際值相對誤差均在5%以下，說明本文的濃度測量方法是可靠的，表2。

參考文獻

[1]荊國林，李宜強，楊晶.分光光度法測定示蹤劑硫氰酸銨的濃度[J].油田化學，2000，17(1):191-192.

[2]周湄生，李詩鐵.氣相色譜儀測量結果不確定度的探討[J].計量技術.2004，(10):49-50.

[3]葉惠民.用分配性示蹤劑測剩余油飽和度[J].斷塊油氣田.2002，9(4):42-44.