高效液相色譜法檢測表面活性劑驅采出液中的濃度

黃麗仙，劉小平，李海營，高海濤，閔 玉，美宏江

（中石化中原油田分公司采油工程技術研究院，河南濮陽 457001）

表面活性劑驅作為三次采油一種較為有效提高采收率的技術，將為油田創造了很好的經濟效益，成為提高原油采收率的主導技術之一。

在表活劑驅油過程中，對表活劑注入、產出液濃度的動態檢測，是指導生產的一個重要環節，是判斷驅替方向的重要手段。表面活性劑驅在中原油田明15塊正在進行現場試驗，并初步見到效果。準確檢測油井產出液中表活劑濃度，及時準確掌握注入的表活劑產出情況，對認識表活劑在儲層中的驅替方向，為方案跟蹤調整提供依據，對提高油藏原油采收率具有重要參考價值。目前對表活劑驅產出液中表活劑的檢測研究報導很少，為此，建立了一種準確測定表活劑驅油井產出液中表活濃度的方法-高效液相色譜法，它的分離效率高，分析快速，定量準確、測量濃度低，回歸方程相關系數接近1，相對標準偏差RSD低，測量數據精度高，數據可靠性好。

1 實驗部分

1.1 試劑及儀器

試劑：甲醇（HPLC Grade fisher scientific公司）、乙腈（HPLC Grade fisher scientific公司）、超純水、ZYM1505表活劑標樣（上海南化公司）。油田注入水、產出水。

儀器：Waters公司生產的e2695型高效液相色譜儀、Waters2998 PAD二極管陣列檢測器、電子天平（上海產）感量0.1 mg、超純水儀（上海澤拉布儀器科技有限公司）、膈膜真空泵（天津津騰實驗儀器設略公司）、超聲波清洗器（上海超導超聲儀器有限公司）及濾頭等配件。

1.2 實驗方法與結果

1.2.1 液相色譜條件 反相色譜柱：XBridgeC18 5.0 μm 4.6×150 mm Column（PN：186003116）；檢測器：PAD檢測波長范圍190～300 nm，提取波長為224 nm；柱溫：35±5 ℃；進樣量：10 μL；流動相流速：0.8 mL/min，流動相：70%乙腈+30%水，數據處理用積分面積內標法，標樣信號：在4.1±0.5 min左右出峰。

1.2.2 ZY-M1505表面活性劑標準曲線的建立 母液Ⅰ配制：用分析天平稱取ZY-M1505表活劑（有效物含量X）標樣0.300 0 g于100 mL的溶量瓶中，加超純水至100 g用超聲儀20 min充分溶解混合均勻，即配制3 000 mg/L左右的母液，當有效物含量為X左右，即母液濃度為3 000×X mg/L備用。

標樣溶液Ⅱ配制：取5個50 mL的容量瓶，分別稱取 Wg（2.0 g、4.0 g、6.0 g、8.0 g、10.0 g）母液Ⅰ（準確到0.1 mg）于溶量瓶中，用超純水定容到50 mL，超聲溶解混合均勻備用。標準曲線的制作：（1）用0.22 μm的濾膜過濾標樣溶液Ⅱ作測試標樣，根據液相色譜條件進樣，繪制標準曲線。標樣濃度=（W×3X×103）/50；（2）讀取保留時間為8.3±0.5 min左右峰的峰面積；（3）建立處理方法，繪制標準曲線待用。實驗測明15塊表活劑標準曲線圖1、得到色譜峰積分面積和標準物濃度之間的回歸方程Y=2.70e+0.03X-1.02e+0.03：相關系數R是回歸方程的擬合度指標R=0.998、相對標準差百分比RSD是表示數據的擬合度和精度指標，RSD（E）＝2.3 。實驗表明用高效液相色譜法標準物回歸方程擬合程度高R接近1，RSD低。

圖1 明15塊表活劑標準曲線

1.2.3 采出液中ZY-M1505含量檢測 （1）采出液過濾，取一定質量m0（g）用超純水定容在50 mL容量瓶里，蓋上塞子，超聲溶解；（2）用 0.22 μm 的濾膜過濾配制好的采出液樣品作測試樣，按液相色譜條件進行測試；（3）讀取保留時間為4±0.5 min峰面積，根據標準曲線讀出濃度Y mg/L；（4）采出液中實際濃度為50 Y/m0mg/L。

1.2.4 穩定性試驗 在相同色譜條件下，按1.2.2配制樣品濃度后，分別于 0、1 h、3 h、5 h 進樣測定，結果表明測量表活劑數據穩定。

表1 穩定性試驗結果

1.2.5 重現性試驗 在相同色譜條件，取同一批樣品稱重4份，分別按1.2.2進行操作，測定結果為6.47、6.27、6.54、6.39 mg/L，RSD（%）=2.4，可見測數據重現性好。

1.3 實驗結果與討論

1.3.1 色譜柱選擇 在相同色譜條件下，色譜柱長短不一樣時，柱子越長，保留時間就越長，柱子用75 mm長保留時間為2.05 min左右，柱子150 mm長,保留時間為4.2 min左右，柱子250 mm長,保留時間就會更長，柱子內徑小對色譜峰分離效果要好，但測試中產生的壓力高。實驗選用柱子150 mm長為好。

1.3.2 流動相比例的確定 在相同色譜條件下，改變流動相乙腈-水比例，進行實驗操作，乙腈-水作流動相，乙腈的極性較強，測同一個樣，乙腈比例越大，乙腈先沖出來，色譜峰產生前延，色譜峰分不出來，乙腈比例越小，色譜峰產生拖尾，實驗選用流動相用70%乙腈（HLPC）+30%超純水分離效果最好。

1.3.3 流動相的速度 在相同色譜條件下，只改變流動相的速度，進行實驗操作，流動速度增大，保留時間就縮短。實驗調整流動速度與流動相比例，使其相匹配，產生的色譜峰分離效果好，色譜峰形好看，測得數據準確可靠，實驗選用流動相速度為0.8 mL/min。

1.3.4 柱溫的確定 用高效液相色譜儀進行分離時，采用了不同柱溫（20℃、25℃、30℃、35℃、40℃）進行實驗，發現隨著柱溫升高，分離效果越好，但受到Waters2998 PAD二極管陣列檢測器的溫度限制，所以柱溫選擇35±5℃。

2 結論

本方法測表面活性劑，檢測時間較短，擬合程度高相關系數接近0.998，RSD低，重現性好，穩定性好，測量準確度高，檢測濃度低，精密度高，數據可靠，適合中原油田三次采油表面活性劑驅采出液中表活劑濃度的檢測。

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