專利名稱：：油田水中鋇離子的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于油氣除垢
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種油田水中鋇離子的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
：油田產(chǎn)出水中含有Ba2、目前采取藥劑防垢措施，需監(jiān)測(cè)藥劑防垢效果，進(jìn)行成垢離子分析和測(cè)定。Ba2+的分析方法一般有絡(luò)合滴定法、鉻酸鹽容量法、碘量法、重量法、離子色譜法及原子吸收分光光度法等。這些傳統(tǒng)的分析測(cè)定方法現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用仍有一些不足，如絡(luò)合滴定法耗時(shí)至少6小時(shí)、分析步驟繁瑣，測(cè)定的是B^+和Si^+的總量，并且只適用于含量大于100mg/l鋇離子的測(cè)定；鉻酸鹽容量法耗時(shí)15小時(shí)左右，分析步驟不僅繁瑣，耗時(shí)、耗電較多，且操作誤差較大，也只適用于水中B^+含量大于100mg/L的測(cè)定；重量法對(duì)于B^+具有很好的選擇性，分析準(zhǔn)確度高，但費(fèi)時(shí)、費(fèi)事，需要一套精密的抽濾裝置，且控制性較強(qiáng)，空白試驗(yàn)容易失?。坏饬糠ㄟm應(yīng)于對(duì)Ba2+含量較高的試樣進(jìn)行測(cè)定，但控制的酸性太強(qiáng)，生成的鉻酸鋇容易分解，引起較大誤差；離子色譜法、原子吸收分光光度法屬于儀器分析法，這幾種方法儀器昂貴，試樣的準(zhǔn)備步驟繁瑣，適合測(cè)量低濃度的Ba2+。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決油田水中鋇離子測(cè)定時(shí)測(cè)試的準(zhǔn)確率低、速度慢的問題，提供一種過程簡單、操作方便，能夠在現(xiàn)場(chǎng)快速準(zhǔn)確測(cè)量鋇離子的測(cè)試方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，油田水中鋇離子的測(cè)定方法，具體按照以下步驟進(jìn)行，步驟l，準(zhǔn)備試劑，以下試劑均為分析純1:l鹽酸溶液每100ml的鹽酸加100ml的蒸餾水稀釋；2%醋酸銨溶液每2g醋酸銨加入100ml的的蒸餾水溶解；1%淀粉指示液每1g可溶性淀粉加入1OOml的的蒸餾水溶解；25g/L鉻酸鉀溶液每2.5g鉻酸鉀加入100ml的的蒸餾水溶解；0.01mol/L硫代硫酸鈉溶液；1:15硫酸溶液每1體積的濃硫酸加入15體積的蒸餾水；pH=5.9的乙酸-乙酸銨緩沖溶液；EDTA-Ca溶液；PH=IO的氨水溶液；甲基紅指示劑；碘化鉀；濃硝酸；步驟2，試液預(yù)處理a.取油水水樣作為試液；b.用碳黑粉末為過濾介質(zhì)過濾掉試液中的懸浮物；c.用濃硝酸消解試液中還原性物質(zhì)和有機(jī)污染在每100ml水樣加5.Oml濃硝酸，置于電熱板上在近沸狀態(tài)下將步驟l的試液蒸至近干；如溶液還有色，再加入5.0ml硝酸，重復(fù)上述操作，至溶液清澈；再用水稀釋至10ml左右，用氨水溶液中和到中性；d.測(cè)定鐵、鋁離子的含量若c步處理后的試液中鐵、鋁離子的含量大于或等于1.0mg/L，應(yīng)除去鐵離子和鋁離子；用EDTA-Ca溶液掩蔽鉛離子；步驟3，取經(jīng)過步驟2預(yù)處理的試液10ml，該體積數(shù)計(jì)為V2，置于三角瓶中，力Q2滴鹽酸溶液，再加100ml蒸餾水，力叫.lml甲基紅指示劑，溶液顯粉紅色，再用氨水溶液調(diào)節(jié)溶液至黃色后，加10ml乙酸-乙酸銨緩沖溶液；步驟4，加幾粒玻璃珠于三角瓶中，在電爐上加熱，煮沸后，在不斷攪拌下滴加10ml鉻酸鉀溶液；步驟5，再煮沸3min后，趁熱加5ml乙酸-乙酸銨緩沖溶液搖勻，在電爐上靜置到室溫，用醋酸銨溶液洗滌三角瓶3次，定容在250ml容量瓶中，搖勻后，用慢速定量濾紙過濾，并棄去初始濾液；步驟6，用移液管移取步驟5處理后的濾液10ml置于碘量瓶中，該體積數(shù)計(jì)為Vh加蒸餾水100ml，加入2g碘化鉀，10ml硫酸溶液，搖勻后，于暗處放置10min，取出碘量瓶以蒸餾水沖洗瓶塞及瓶壁，以硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液呈淡黃色時(shí)，力ni.omi淀粉指示液，滴定至淺綠色為終點(diǎn)，記錄硫代硫酸鈉溶液的消耗量V;步驟7，做空白試驗(yàn)；取蒸餾水10ml置于三角瓶中，力口2滴鹽酸溶液，再加100ml蒸餾水，力叫.lml甲基紅指示劑，溶液顯粉紅色，再用氨水溶液調(diào)節(jié)溶液至黃色后，加10ml乙酸-乙酸銨緩沖溶液；再按上述步驟4、5、6進(jìn)行，記錄硫代硫酸鈉溶液的消耗量Vo;步驟8，計(jì)算Ba2、二[NC硫代(V『V)X5.77/V!]X103式中，C硫代為硫代硫酸鈉的濃度，單位是mo1/L;N為稀釋倍數(shù)250/V2;V2為步驟3中所取的試液體積，單位是ml;Vi為步驟6中所取的濾液體積，單位是ml;Vo為空白試驗(yàn)消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，單位是ml;V為試樣消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，單位是ml;即完成油田水中鋇離子的測(cè)定。采用本發(fā)明的鋇離子測(cè)定方法，能準(zhǔn)確、精密的測(cè)試油田水中鋇離子的濃度，使用條件簡單、操作快速，適合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)成垢離子Ba2+快速、準(zhǔn)確分析的需要，使得在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)阻垢劑加量的使用量上更加的準(zhǔn)確。具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明鋇離子測(cè)定原理在P^5.76.l的含B^+介質(zhì)中，加入過量鉻酸鉀，Ba^與鉻酸鉀反應(yīng)生成鉻酸鋇沉淀，多余的鉻酸鉀與碘化鉀反應(yīng)生成碘，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的碘；按同樣方法，取同樣體積的蒸餾水，加同上體積的鉻酸鉀，做空白試驗(yàn)，根據(jù)空白試驗(yàn)與實(shí)測(cè)所消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積差，從而計(jì)算出Ba2+含量，反應(yīng)式如下Ba2++Cr042——BaCr04丄(1)2Cr042—+61—+16H+—3I2+2Cr3++8H20(2)I2+2Na2S203—2Nal+Na2S406(3)本發(fā)明中鋇離子測(cè)定方法具體按照以下步驟實(shí)施步驟l，準(zhǔn)備試劑，以下試劑均為分析純1:l鹽酸溶液每100ml的鹽酸加l00ml的蒸餾水稀釋；2%醋酸銨溶液每2g醋酸銨加入100ml的的蒸餾水溶解；1%淀粉指示液每1g可溶性淀粉加入100ml的的蒸餾水溶解；25g/L鉻酸鉀溶液每2.5g鉻酸鉀加入100ml的的蒸餾水溶解；0.01mol/L硫代硫酸鈉溶液；1:15硫酸溶液每1體積的濃硫酸加入15體積的蒸餾水；pH=5.9的乙酸-乙酸銨緩沖溶液；EDTA-Ca溶液；PH=IO的氨水溶液；甲基紅指示劑；碘化鉀；濃硝酸；步驟2，試樣預(yù)處理a.取油水水樣作為試液；b.用碳黑粉末為過濾介質(zhì)過濾掉試液中的懸浮物；c.用濃硝酸消解試液中還原性物質(zhì)和有機(jī)污染在每100ml水樣加5.Oml濃硝酸，置于電熱板上在近沸狀態(tài)下將樣品蒸至近干；如溶液還有色，再加入5.0ml硝酸，重復(fù)上述操作，至溶液清澈；再用水稀釋至10ml左右，用氨水溶液中和到中性；d.測(cè)定鐵、鋁離子的含量若試液中鐵、鋁離子的含量大于或等于1.0mg/L，應(yīng)除去鐵離子和鋁離子；用EDTA-Ca溶液掩蔽鉛離子；步驟3，取經(jīng)過預(yù)處理的試樣V2l0ml置于三角瓶中，力Q2滴鹽酸溶液，再加100ml蒸餾水，力叫.lml甲基紅指示劑，溶液應(yīng)顯粉紅色，再用氨水溶液調(diào)節(jié)溶液至黃色后，加10ml乙酸-乙酸銨緩沖溶液；步驟4，加幾粒玻璃珠于三角瓶中，在電爐上加熱，煮沸后，在不斷攪拌下滴加10ml鉻酸鉀溶液；步驟5，再煮沸3min后，趁熱加5ml乙酸-乙酸銨緩沖溶液搖勻，在電爐上靜置到室溫，用醋酸銨溶液洗滌三角瓶3次，定容在250ml容量瓶中，搖勻后，用慢速定量濾紙過濾，并棄去初始濾液；步驟6，用移液管移取濾液Vi10ml置于碘量瓶中，加蒸餾水100ml，加入2g碘化鉀，10ml硫酸溶液，搖勻后，于暗處放置10min，取出碘量瓶以蒸餾水沖洗瓶塞及瓶壁，以硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液呈淡黃色時(shí)，力Q1.0ml淀粉指示液，滴定至淺綠色為終點(diǎn)，記錄硫代硫酸鈉溶液的消耗量V;步驟7，做空白試驗(yàn)；取蒸餾水10ml置于三角瓶中，力口2滴鹽酸溶液，再加100ml蒸餾水，力叫.lml甲基紅指示劑，溶液應(yīng)顯粉紅色，再用氨水溶液調(diào)節(jié)溶液至黃色后，加10ml乙酸-乙酸銨緩沖溶液；再按上述步驟4、5、6進(jìn)行，記錄硫代硫酸鈉溶液的消耗量Vo;步驟8，計(jì)算Ba2、二[NC硫代(Vo—V)X5.77/V!]X103式中，C硫代為硫代硫酸鈉的濃度，單位是mo1/L;N為稀釋倍數(shù)(250/V2);V2為所取處理的試樣體積，單位是ml;Vi為所取濾液體積數(shù)，單位是ml;Vo為空白試驗(yàn)消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，單位是ml;V為試樣消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，單位是ml;即完成油田中鋇離子的測(cè)定。然后可以根據(jù)所測(cè)鋇離子的濃度，確定阻垢劑的加入濃度和加入量，解決現(xiàn)場(chǎng)加量不準(zhǔn)的問題。質(zhì)量指標(biāo)要求其中8&2+平行分析結(jié)果應(yīng)符合表l的質(zhì)量要求。表lBa2+含量范圍及分析結(jié)果要求<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>為了驗(yàn)證本發(fā)明的間接碘量法來測(cè)試鋇離子的準(zhǔn)確性，先配制下列3種已知濃度的溶液(準(zhǔn)確至O.0002g)作試樣A:100mg/L氯化鋇溶液；B:660mg/L氯化鋇溶液；C:1.Og/L的氯化鈣、0.5g/L的氯化鎂、0.6g/L氯化鍶、0.5g/L氯化鋇混合溶液。然后對(duì)A、B、C溶液按上述分析步驟安排甲、乙、丙3個(gè)試驗(yàn)員進(jìn)行分析；做平行樣后，取平均值，分析結(jié)果分別見表2、表3。從表2、表3可以看出，本發(fā)明的間接碘量法測(cè)定Ba2+，測(cè)量值均在誤差允許范圍內(nèi)，對(duì)Ba2+具有很好的選擇性，且不同試驗(yàn)者使用方該法進(jìn)行分析時(shí)，平均相對(duì)誤差也在誤差允許范圍內(nèi)。表2本發(fā)明測(cè)定方法分析配制含8&2+試樣結(jié)果試樣編號(hào)|真實(shí)值/mg-L—1|測(cè)量值/mg-L—1|相對(duì)誤差/%S^17^=^JB371.1368.2-0.78281.1278.4一O.96表3不同試驗(yàn)者分析配制的含Ba^試樣結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>將本發(fā)明測(cè)量鋇離子的間接碘量法與現(xiàn)有的重量法、絡(luò)合滴定法、碘量法測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較用不同方法分析C試樣中的Ba2+含量，結(jié)果見表4。從表4結(jié)果可以看出，本發(fā)明的方法相對(duì)誤差最小，也最接近真實(shí)值。表4不同分析方法分析結(jié)果比較<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在油田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，阻垢劑的加量取決于成垢離子含量多少，所以成垢離子準(zhǔn)確測(cè)定至關(guān)重要，如果分析出的結(jié)果誤差很大，不能反映真實(shí)情況，無法解決現(xiàn)場(chǎng)問題。通過本發(fā)明Ba2+分析方法，就能獲得各個(gè)點(diǎn)的成垢離子的真實(shí)含量，為確定適宜的阻垢劑加量提供了可靠的數(shù)據(jù)。而以前不論該站成垢離子含量多少，每個(gè)計(jì)配站都加相同量的阻垢劑，這樣既浪費(fèi)了不少的阻垢劑，總的阻垢效果也不好，只有50.1%。采用本發(fā)明的新方法后，對(duì)各個(gè)計(jì)配站的成垢離子含量進(jìn)行了分析，并根據(jù)各自不同的含量重新確定了阻垢劑的量。現(xiàn)在與以前相比，每天可節(jié)約大量阻垢劑，而且總阻垢效果提高了12.4%。總阻垢效果提高后，管線和大罐結(jié)垢量減少，延長了管線使用期，減少清罐次數(shù)，其經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。權(quán)利要求1.一種油田水中鋇離子的測(cè)定方法，其特征在于，具體按照以下步驟進(jìn)行步驟1，準(zhǔn)備試劑，以下試劑均為分析純1∶1鹽酸溶液每100ml的鹽酸加100ml的蒸餾水稀釋；2％醋酸銨溶液每2g醋酸銨加入100ml的的蒸餾水溶解；1％淀粉指示液每1g可溶性淀粉加入100ml的的蒸餾水溶解；25g/L鉻酸鉀溶液每2.5g鉻酸鉀加入100ml的的蒸餾水溶解；0.01mol/L硫代硫酸鈉溶液；1∶15硫酸溶液每1體積的濃硫酸加入15體積的蒸餾水；pH＝5.9的乙酸-乙酸銨緩沖溶液；EDTA-Ca溶液；pH＝10的氨水溶液；甲基紅指示劑；碘化鉀；濃硝酸；步驟2，試液預(yù)處理a.取油水水樣作為試液；b.用碳黑粉末為過濾介質(zhì)過濾掉試液中的懸浮物；c.用濃硝酸消解試液中還原性物質(zhì)和有機(jī)污染在每100ml水樣加5.0ml濃硝酸，置于電熱板上在近沸狀態(tài)下將步驟1的試液蒸至近干；如溶液還有色，再加入5.0ml硝酸，重復(fù)上述操作，至溶液清澈；再用水稀釋至10ml左右，用氨水溶液中和到中性；d.測(cè)定鐵、鋁離子的含量若c步處理后的試液中鐵、鋁離子的含量大于或等于1.0mg/L，應(yīng)除去鐵離子和鋁離子；用EDTA-Ca溶液掩蔽鉛離子；步驟3，取經(jīng)過步驟2預(yù)處理的試液10ml，該體積數(shù)計(jì)為V2，置于三角瓶中，加2滴鹽酸溶液，再加100ml蒸餾水，加0.1ml甲基紅指示劑，溶液顯粉紅色，再用氨水溶液調(diào)節(jié)溶液至黃色后，加10ml乙酸-乙酸銨緩沖溶液；步驟4，加幾粒玻璃珠于三角瓶中，在電爐上加熱，煮沸后，在不斷攪拌下滴加10ml鉻酸鉀溶液；步驟5，再煮沸3min后，趁熱加5ml乙酸-乙酸銨緩沖溶液搖勻，在電爐上靜置到室溫，用醋酸銨溶液洗滌三角瓶3次，定容在250ml容量瓶中，搖勻后，用慢速定量濾紙過濾，并棄去初始濾液；步驟6，用移液管移取步驟5處理后的濾液10ml置于碘量瓶中，該體積數(shù)計(jì)為V1，加蒸餾水100ml，加入2g碘化鉀，10ml硫酸溶液，搖勻后，于暗處放置10min，取出碘量瓶以蒸餾水沖洗瓶塞及瓶壁，以硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液呈淡黃色時(shí)，加1.0ml淀粉指示液，滴定至淺綠色為終點(diǎn)，記錄硫代硫酸鈉溶液的消耗量V；步驟7，做空白試驗(yàn)；取蒸餾水10ml置于三角瓶中，加2滴鹽酸溶液，再加100ml蒸餾水，加0.1ml甲基紅指示劑，溶液顯粉紅色，再用氨水溶液調(diào)節(jié)溶液至黃色后，加10ml乙酸-乙酸銨緩沖溶液；再按上述步驟4、5、6進(jìn)行，記錄硫代硫酸鈉溶液的消耗量V0；步驟8，計(jì)算Ba2+；[Ba2+]＝[NC硫代(V0-V)×5.77/V1]×103式中，C硫代為硫代硫酸鈉的濃度，單位是mol/L；N為稀釋倍數(shù)250/V2；V2為步驟3中所取的試液體積，單位是ml；V1為步驟6中所取的濾液體積，單位是ml；V0為空白試驗(yàn)消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，單位是ml；V為試樣消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，單位是ml；即完成油田水中鋇離子的測(cè)定。全文摘要本發(fā)明公開的一種油田中鋇離子測(cè)定方法，取油水試樣，加鹽酸溶液、甲基紅指示劑，用氨水溶液調(diào)節(jié)溶液至黃色后，加乙酸-乙酸銨緩沖溶液，然后加熱煮沸后，滴鉻酸鉀溶液，再煮沸，加乙酸-乙酸銨緩沖溶液，靜置到室溫，過濾棄去初始濾液，移取濾液，加蒸餾水，加入碘化鉀，硫酸溶液，搖勻，暗處放置，以硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，加淀粉指示液，記錄硫代硫酸鈉溶液的消耗量V，再，最后通過，記錄硫代硫酸鈉溶液的消耗量V₀公式計(jì)算求得油田中的鋇離子濃度。采用本發(fā)明的鋇離子測(cè)定方法，能準(zhǔn)確、精密的測(cè)試油田中鋇離子快速、準(zhǔn)確分析的需要。成垢離子Ba²⁺。文檔編號(hào)G01N31/16GK101592644SQ200910303770公開日2009年12月2日申請(qǐng)日期2009年6月27日優(yōu)先權(quán)日2009年6月27日發(fā)明者王慧屏,白仲崗,陳根生,會(huì)齊申請(qǐng)人:延長油田股份有限公司吳起采油廠