淺析如何提高氣田產出水水質分析效率

李方正

摘要：含油量是氣田產出水重要的控制指標之一，含油量分析數據誤差大、重復性差一直是亟待解決的問題。只有解決這個問題，才能準確給出回注水含油量的分析數據，以便提高水質分析的效率。現階段在進行水中含油量分析時，由于紅外分光光度法（GB/T16488-1996）的測定范圍廣、特征性強正逐步取代紫外分光光度法在油氣行業的檢測地位。

Abstract： Oil content is one of the important control indicators for gas field production water. The large error and poor repeatability of oil content analysis data have always been an urgent problem to be solved. Only by solving this problem can the accurate analysis data of the oil content of the refilled water be accurately given in order to improve the efficiency of water quality analysis. At the present stage， in the analysis of oil content in water， the infrared spectrophotometry （GB/T16488-1996）? is gradually replacing ultraviolet spectrophotometry wide range of measurement and strong characteristic in the oil and gas industry.

關鍵詞：氣田產出水;水質分析;含油量;效率

Key words： gas production water;water quality analysis;oil content;efficiency

中圖分類號：TE357? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）26-0262-02

1? 背景介紹

在油氣開采生產過程中，不可避免地要產生來自地層的含有各類介質成分的氣田水。對其進行有效處理，避免對環境安全的影響，維護正常生產，一直是國內外油氣生產普遍面臨的要務。而對氣田水水質的分析是處理水質的基礎工序，提高分析效率的重要性不言而喻。含油量是氣田產出水重要的控制指標之一，含油量分析數據誤差大、重復性差一直是亟待解決的問題。只有解決這個問題，才能準確給出回注水含油量的分析數據，以便提高水質分析的效率。

2? 原因分析

經過調查研究，發現現有氣田產出水中含油量測定的分析方法為紫外光度法。而國家標準《HJ 637-2012 水質石油類和動植物油類的測定》分析方法為紅外光度法。對這兩種方法，通過查閱大量的相關資料，多次進行現場比對試驗，發現樣品中油份組份和標準油組份相同或接近時，兩種分析方法測定的準確度都較高。但樣品中油份組份與標準油組份相差較大時，紅外光度法的測定準確度較好，紫外光度法的測定準確度較差。

在實際檢測中，取代表性很強的標準油存在一定的困難。單井分布廣，不同集氣站水樣中的油氣組份有所不同，因此采用紫外光度法測定水中含油量時，其分析結果會存在一定誤差。而紅外光度法能較好的克服這一缺點，在進行水中含油量分析時，紅外光度法的測定結果比較可靠。

3? 分析檢測方法（紅外分光光度法）

3.1 采樣要求

①含油取樣瓶必須使用玻璃容器進行取樣。

②干凈的取樣瓶無需沖洗，裝水至刻度，不可注滿取樣瓶，蓋緊塞子，貼上標簽。

3.2 分析原理

礦物油的甲基、次甲基在波長3.14μm處有明顯的吸收，在一定濃度范圍內吸收值與含油量成正比。

3.3 設備及材料

紅外含油測定儀、電子天平感量（0.1mg）、環保專用四氯化碳、1：1鹽酸溶液、無水硫酸鈉 （AR）、250-500mL分液濾斗（活塞上不得使用油性潤滑劑）、吸量管、50ml具塞比色管、容量瓶等。

3.4 操作步驟

3.4.1 繪制標準工作曲線

選用標準油分別配制一系列標準濃度，然后進行測量，繪制濃度與吸光度標準工作曲線，求取回歸直線方程式，回歸系數應在0.999以上。

3.4.2 水樣含油測定

①萃取。

1）將水樣移入分液濾斗中，加1：1鹽酸，調節pH≤2。

2）用50ml四氯化碳分3次萃取水樣，每次都將涮洗取樣瓶（量筒）的四氯化碳倒入分液漏斗中進行萃取。

3）3次萃取液收集于具塞三角瓶中，加入無水硫酸鈉，直至無水硫酸鈉不出現結晶塊為止，測定其吸光度。

②OIL480油份儀使用

1）打開儀器電源，預熱30分鐘，同時打開電腦主機電源，雙擊“OiL480ForWater”，進入操作界面，顯示“連接成功”確認。

2）將裝有四氯化碳溶液的比色皿放進儀器比色皿池。在“空白測試”界面輸入“測試次數”3次，點擊“開始”按鈕，掃描完成后，多次重復的空白譜圖要求盡可能重合。

3）將四氯化碳萃取的樣品放進比色皿，再選擇“樣品測試”界面，輸入“樣品名稱”、“測試人”，“測試次數”設定為2-3次，選擇一條所用的標準曲線，再輸入萃取溶劑體積、水樣體積、萃取液稀釋倍數，然后點“開始”按鈕，儀器即開始樣品分析;掃描完成后將自動計算出樣品中油的濃度（水中濃度）。

4）關閉OiL480ForWater操作界面，關閉電腦，將比色皿取出，關閉油份儀電源。

3.5 注意事項

①選取玻璃器皿單獨取樣，不可涮洗取樣瓶，取樣瓶必須干凈無油污。

②比色皿使用前必須用四氯化碳進行清洗。

③整個萃取過程、溶液倒入比色皿過程必須在通風櫥內進行。

④分液漏斗的活塞處不能涂潤滑油。

4? 結論

在《HJ637-2012》規定中，總油是定義為：能夠被四氯化碳萃取且在波數為2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1的全部或部分譜帶處有特征吸收的物質。我廠水中油份的主要成分是烴類（烷烴、環烷烴、芳香烴），在紅外吸收光譜中，可以通過求出亞甲基CH2基團與甲基CH3基團及Ar-H芳香烴之間的校正系數，再求出亞甲基CH2的波數2930cm-1與3030cm-1的比值，這樣不同組成的石油類含量測定就不會受到影響。

我們使用環境保護部的1000mg/L標準油進行稀釋，分別得到10mg/L、20mg/L、40mg/L、100mg/L的標樣油，用紅外光度法進行3次測試，發現不同含量的標樣油分析結果都非常接近真實值，說明紅外光度法測得的分析數據準確、可靠。

參考文獻：

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