87](6)计算水样中的各离子的浓度；
[0088](7)根据水样中负离子种类，并结合水样中的阳离子种类得出所有可能结垢物的 种类；
[0089] (8)、计算水样中各种可能结垢物的离子积常数，并比较可能结垢物的离子积常数 与可能结垢物的溶度积常数，
[0090] 若可能结垢物的离子积常数大于其溶度积常数，则有发生结垢的趋势，且离子积 常数与溶度积常数比值越大该结垢趋势越易发生；反之，则不会发生结垢。
[0091] 进一步地，步骤（4)包括以下步骤：
[0092] (41)取步骤（24)得到的3g试样放入研钵中研磨后过320目筛，
[0093] (42)采用四分法对样品进行处理，最后得到X-射线衍射测定样品；
[0094] (43)对步骤（42)得到的测定样品进行X-射线衍射测定，从而确定试样中的成分 及比例--碳酸f丐（61wt% )、硫酸f丐（lwt% )、氯化钠（39wt% )。因此反推出原样水溶液 中含有Na+、Ca2+、C032 /HC03、S042、C1，例子浓度见表 2
[0095] 更进一步地，步骤（5)中水样PH= 7,步骤（43)中试样含有碳酸盐，则水样中的碳 酸化合物主要以碳酸氢盐形式存在。
[0096] 考虑到氯化钠、氯化钙、碳酸氢钙在水中有较大溶解度，一般情况下难以形成垢， 而碳酸钙及硫酸钙溶解度较小，在25°C时溶度积常数分别为4. 96X10 9、7. 10X10 5,而水 样PH值为7,离子浓度较高却没出现沉淀，这是水样以碳酸氢根形式而存在，此外由于水样 中离子浓度较高，离子活度较小，故硫酸钙没能沉淀出来，因而当这一平衡态破环（PH值或 温度）可能出现结垢，可能出现的结垢为碳酸钙及硫酸钙，因此可以针对这一现状加入碳 酸钙与硫酸钙阻垢剂或其他降低碳酸钙与硫酸钙浓度的办法。
[0097] 表2水样中离子浓度
[0098]
[0099] 实施例3
[0100] 为检验预测方法的正确性，分析检测的水样为实验室模拟所提供水样一一取 1. 1115gNaCl、l. 1067gCaCl2、l. 4580gCa(HC03)2、0. 0312gNa2S04、0. 0283gNa2C03,然后加入蒸 馏水至100ml，搅拌充分溶解后测定PH值为8。
[0101] 一种油田结垢趋势预测方法，包括以下步骤：
[0102] (1)取样并去除水样中的水分
[0103] (11)取100ml上述直至水样，测定水样的PH值=8;
[0104] (12)将水样置于105°C的烘箱中干燥6h得到试样；
[0105] (13)将步骤（12)得到中的试样置于干燥器中冷却至室温，
[0106] (14)称量试样的重量--3. 2750g;
[0107] (15)将试样置于105°C的烘箱中20分钟；
[0108] (16)将步骤（15)中的试样置于干燥器中冷却至室温；
[0109] (17)称量试样重量--3.2700g，
[0110] (18)步骤（14)和步骤（17)的质量差小于0.Olg，直接进入步骤⑵；
[0111] ⑵去除试样中的有机质
[0112] (21)将步骤（18)中的试样用石油醚洗涤，
[0113] (22)将步骤（21)中用石油醚洗涤的试样在105°C下加热30min;
[0114] (23)将步骤（22)讲过加热的试样放入干燥器中冷却至室温后称重一一3. 2688g;
[0115] (24)步骤（23)的试样的质量与步骤（18)的试样的质量叫的质量差小于0.Olg， 记录试验此时质量m2--3. 2688g；
[0116] (3) 0^-1?) /mi< 10%，则油水样没有出现有机垢的趋势；
[0117] (4)通过X-射线衍射测定试样的成分及比例
[0118] (5)根据水样PH值判断水样中碳酸化合物存在状态
[0119](6)计算水样中的各离子的浓度；
[0120] (7)根据水样中负离子种类，并结合水样中的阳离子种类得出所有可能结垢物的 种类；
[0121] (8)、计算水样中各种可能结垢物的离子积常数，并比较可能结垢物的离子积常数 与可能结垢物的溶度积常数，
[0122] 若可能结垢物的离子积常数大于其溶度积常数，则有发生结垢的趋势，且离子积 常数与溶度积常数比值越大该结垢趋势越易发生；反之，则不会发生结垢。
[0123] 进一步地，步骤⑷包括以下步骤：
[0124] (41)取步骤（24)得到的3g试样放入研钵中研磨后过320目筛，
[0125] (42)采用四分法对样品进行处理，最后得到X-射线衍射测定样品；
[0126] (43)对步骤（42)得到的测定样品进行X-射线衍射测定，从而确定试样中的成分 及比例--碳酸I丐（29wt% )、硫酸|丐（lwt% )、氯化钠（37wt% )、氯化|丐（33wt% )。因此 反推出原样水溶液中含有Na+、Ca2+、C032 /HC03、C1 (水样中离子浓度见表3)
[0127] 更进一步地，步骤（5)中若水样的PH= 8,步骤（43)中试样含有碳酸盐，则水样中 的碳酸化合物主要以碳酸氢盐形式存在。
[0128] 下表是实验测定值与理论值的比较
[0129] 表3水样中离子浓度
[0130]
[0131] 从表中数据可以看出测定值与理论值差值较小，而由于溶液PH值为8,故溶液中 主要以碳酸氢根的形式存在，故测定值与理论值相差较小，在误差允许范围内，因此可以用 在实际应用中作为结垢趋势的分析检测方法。
[0132] 上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，在 所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做 出各种变化。
【主权项】
1. 一种油田结垢趋势预测方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 取样并去除水样中的水分 (11) 取100ml油田管道中的水样，测定水样的PH值； (12) 将水样置于100~110°C的烘箱中干燥5~8h得到试样； (13) 将步骤（12)得到中的试样置于干燥器中冷却至室温； (14) 称量试样的重量； (15) 将试样置于100~110°C的烘箱中20分钟； (16) 将步骤（15)中的试样置于干燥器中冷却至室温； (17) 称量试样重量； (18) 若步骤（14)和步骤（17)的质量差大于O.Olg，重复步骤（15)~（17)，直到相邻 两次试样的质量差小于O.Olg为止，记录此时试样的质量m1;反之，直接进入步骤（2); (2) 去除试样中的有机质 (21) 将步骤（18)中的试样用石油醚洗涤； (22) 将步骤（21)中用石油醚洗涤的试样在100~110°C下加热30min; (23) 将步骤（22)讲过加热的试样放入干燥器中冷却至室温后称重； (24) 若步骤（23)的试样的质量与步骤（18)的试样的质量叫的质量差大于O.Olg，重 复步骤（22)~（23)，直到试样相邻两次重量差小于O.Olg为止，记录试验此时质量m2;反 之，直接进入步骤（3); (3) 若（mfng/mAlO%，则油田管道中的水样有出现有机垢的趋势； (4) 通过X-射线衍射测定试样的成分及比例； (5) 根据水样PH值判断水样中碳酸化合物存在状态； (6) 计算水样中的各离子的浓度； (7) 根据水样中负离子种类，并结合水样中的阳离子种类得出所有可能结垢物的种 类； (8) 计算水样中各种可能结垢物的离子积常数，并比较可能结垢物的离子积常数与可 能结垢物的溶度积常数； 若可能结垢物的离子积常数大于其溶度积常数，则有发生结垢的趋势，且离子积常数 与溶度积常数比值越大该结垢趋势越易发生；反之，则不会发生结垢。2. 根据权利要求1所述的一种油田结垢趋势预测方法，其特征在于，步骤（4)包括以下 步骤： (41) 取步骤（24)得到的3g试样放入研钵中研磨后过320目筛， (42) 采用四分法对样品进行处理，最后得到X-射线衍射测定样品； (43) 对步骤（42)得到的测定样品进行X-射线衍射测定，从而确定试样中的成分及比 例。3. 根据权利要求2所述的一种油田结垢趋势预测方法，其特征在于，步骤（5)中，若水 样的PH< 4. 3,水样中不存在碳酸盐，主要以H2C03存在；若水样PH< 8. 38,且水样PH> 4. 30,步骤（43)中试样含有碳酸盐，则水样中的碳酸化合物主要以碳酸氢盐形式存在；若 PH> 8. 38,步骤（43)中试样含有碳酸盐，则水样中碳酸化合物主要以碳酸盐形式存在。
【专利摘要】本发明涉及一种油田结垢趋势预测方法，其包括(1)取样并去除水样中的水分；(2)去除试样中的有机质；(3)若(m1-m2)/m1>10％，则有出现有机垢的趋势；(4)通过X-射线衍射测定试样的成分及比例；(5)根据水样PH值判断水样中碳酸化合物存在状态；(6)计算水样中的各离子的浓度；(7)根据水样中负离子种类，并结合水样中的阳离子种类得出所有可能结垢物的种类；(8)计算水样中各种可能结垢物的离子积常数，并比较可能结垢物的离子积常数与可能结垢物的溶度积常数；若可能结垢物的离子积常数大于其溶度积常数，则有发生结垢的趋势，且离子积常数与溶度积常数比值越大该结垢趋势越易发生；反之，则不会发生结垢。
【IPC分类】G01N5/04, G01N23/20
【公开号】CN105388083
【申请号】CN201510712460
【发明人】谢元, 李俊华, 沈燕宾, 路建萍
【申请人】陕西省石油化工研究设计院
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月28日