油田水中钡离子的测定方法

专利名称：：油田水中钡离子的测定方法
技术领域：
：本发明属于油气除垢
技术领域：
，具体涉及一种油田水中钡离子的测定方法。
背景技术：
：油田产出水中含有Ba2、目前采取药剂防垢措施，需监测药剂防垢效果，进行成垢离子分析和测定。Ba2+的分析方法一般有络合滴定法、铬酸盐容量法、碘量法、重量法、离子色谱法及原子吸收分光光度法等。这些传统的分析测定方法现场应用仍有一些不足，如络合滴定法耗时至少6小时、分析步骤繁琐，测定的是B^+和Si^+的总量，并且只适用于含量大于100mg/l钡离子的测定；铬酸盐容量法耗时15小时左右，分析步骤不仅繁琐，耗时、耗电较多，且操作误差较大，也只适用于水中B^+含量大于100mg/L的测定；重量法对于B^+具有很好的选择性，分析准确度高，但费时、费事，需要一套精密的抽滤装置，且控制性较强，空白试验容易失败；碘量法适应于对Ba2+含量较高的试样进行测定，但控制的酸性太强，生成的铬酸钡容易分解，引起较大误差；离子色谱法、原子吸收分光光度法属于仪器分析法，这几种方法仪器昂贵，试样的准备步骤繁琐，适合测量低浓度的Ba2+。
发明内容本发明的目的是解决油田水中钡离子测定时测试的准确率低、速度慢的问题，提供一种过程简单、操作方便，能够在现场快速准确测量钡离子的测试方法。本发明所采用的技术方案是，油田水中钡离子的测定方法，具体按照以下步骤进行，步骤l，准备试剂，以下试剂均为分析纯1:l盐酸溶液每100ml的盐酸加100ml的蒸馏水稀释；2%醋酸铵溶液每2g醋酸铵加入100ml的的蒸馏水溶解；1%淀粉指示液每1g可溶性淀粉加入1OOml的的蒸馏水溶解；25g/L铬酸钾溶液每2.5g铬酸钾加入100ml的的蒸馏水溶解；0.01mol/L硫代硫酸钠溶液；1:15硫酸溶液每1体积的浓硫酸加入15体积的蒸馏水；pH=5.9的乙酸-乙酸铵缓冲溶液；EDTA-Ca溶液；PH=IO的氨水溶液；甲基红指示剂；碘化钾；浓硝酸；步骤2，试液预处理a.取油水水样作为试液；b.用碳黑粉末为过滤介质过滤掉试液中的悬浮物；c.用浓硝酸消解试液中还原性物质和有机污染在每100ml水样加5.Oml浓硝酸，置于电热板上在近沸状态下将步骤l的试液蒸至近干；如溶液还有色，再加入5.0ml硝酸，重复上述操作，至溶液清澈；再用水稀释至10ml左右，用氨水溶液中和到中性；d.测定铁、铝离子的含量若c步处理后的试液中铁、铝离子的含量大于或等于1.0mg/L，应除去铁离子和铝离子；用EDTA-Ca溶液掩蔽铅离子；步骤3，取经过步骤2预处理的试液10ml，该体积数计为V2，置于三角瓶中，力Q2滴盐酸溶液，再加100ml蒸馏水，力叫.lml甲基红指示剂，溶液显粉红色，再用氨水溶液调节溶液至黄色后，加10ml乙酸-乙酸铵缓冲溶液；步骤4，加几粒玻璃珠于三角瓶中，在电炉上加热，煮沸后，在不断搅拌下滴加10ml铬酸钾溶液；步骤5，再煮沸3min后，趁热加5ml乙酸-乙酸铵缓冲溶液摇匀，在电炉上静置到室温，用醋酸铵溶液洗涤三角瓶3次，定容在250ml容量瓶中，摇匀后，用慢速定量滤纸过滤，并弃去初始滤液；步骤6，用移液管移取步骤5处理后的滤液10ml置于碘量瓶中，该体积数计为Vh加蒸馏水100ml，加入2g碘化钾，10ml硫酸溶液，摇匀后，于暗处放置10min，取出碘量瓶以蒸馏水冲洗瓶塞及瓶壁，以硫代硫酸钠标准溶液滴定，溶液呈淡黄色时，力ni.omi淀粉指示液，滴定至浅绿色为终点，记录硫代硫酸钠溶液的消耗量V;步骤7，做空白试验；取蒸馏水10ml置于三角瓶中，力口2滴盐酸溶液，再加100ml蒸馏水，力叫.lml甲基红指示剂，溶液显粉红色，再用氨水溶液调节溶液至黄色后，加10ml乙酸-乙酸铵缓冲溶液；再按上述步骤4、5、6进行，记录硫代硫酸钠溶液的消耗量Vo;步骤8，计算Ba2、二[NC硫代(V『V)X5.77/V!]X103式中，C硫代为硫代硫酸钠的浓度，单位是mo1/L;N为稀释倍数250/V2;V2为步骤3中所取的试液体积，单位是ml;Vi为步骤6中所取的滤液体积，单位是ml;Vo为空白试验消耗硫代硫酸钠溶液的体积，单位是ml;V为试样消耗硫代硫酸钠溶液的体积，单位是ml;即完成油田水中钡离子的测定。采用本发明的钡离子测定方法，能准确、精密的测试油田水中钡离子的浓度，使用条件简单、操作快速，适合生产现场对成垢离子Ba2+快速、准确分析的需要，使得在现场对阻垢剂加量的使用量上更加的准确。具体实施例方式下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明。本发明钡离子测定原理在P^5.76.l的含B^+介质中，加入过量铬酸钾，Ba^与铬酸钾反应生成铬酸钡沉淀，多余的铬酸钾与碘化钾反应生成碘，用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的碘；按同样方法，取同样体积的蒸馏水，加同上体积的铬酸钾，做空白试验，根据空白试验与实测所消耗的硫代硫酸钠标准溶液体积差，从而计算出Ba2+含量，反应式如下Ba2++Cr042——BaCr04丄(1)2Cr042—+61—+16H+—3I2+2Cr3++8H20(2)I2+2Na2S203—2Nal+Na2S406(3)本发明中钡离子测定方法具体按照以下步骤实施步骤l，准备试剂，以下试剂均为分析纯1:l盐酸溶液每100ml的盐酸加l00ml的蒸馏水稀释；2%醋酸铵溶液每2g醋酸铵加入100ml的的蒸馏水溶解；1%淀粉指示液每1g可溶性淀粉加入100ml的的蒸馏水溶解；25g/L铬酸钾溶液每2.5g铬酸钾加入100ml的的蒸馏水溶解；0.01mol/L硫代硫酸钠溶液；1:15硫酸溶液每1体积的浓硫酸加入15体积的蒸馏水；pH=5.9的乙酸-乙酸铵缓冲溶液；EDTA-Ca溶液；PH=IO的氨水溶液；甲基红指示剂；碘化钾；浓硝酸；步骤2，试样预处理a.取油水水样作为试液；b.用碳黑粉末为过滤介质过滤掉试液中的悬浮物；c.用浓硝酸消解试液中还原性物质和有机污染在每100ml水样加5.Oml浓硝酸，置于电热板上在近沸状态下将样品蒸至近干；如溶液还有色，再加入5.0ml硝酸，重复上述操作，至溶液清澈；再用水稀释至10ml左右，用氨水溶液中和到中性；d.测定铁、铝离子的含量若试液中铁、铝离子的含量大于或等于1.0mg/L，应除去铁离子和铝离子；用EDTA-Ca溶液掩蔽铅离子；步骤3，取经过预处理的试样V2l0ml置于三角瓶中，力Q2滴盐酸溶液，再加100ml蒸馏水，力叫.lml甲基红指示剂，溶液应显粉红色，再用氨水溶液调节溶液至黄色后，加10ml乙酸-乙酸铵缓冲溶液；步骤4，加几粒玻璃珠于三角瓶中，在电炉上加热，煮沸后，在不断搅拌下滴加10ml铬酸钾溶液；步骤5，再煮沸3min后，趁热加5ml乙酸-乙酸铵缓冲溶液摇匀，在电炉上静置到室温，用醋酸铵溶液洗涤三角瓶3次，定容在250ml容量瓶中，摇匀后，用慢速定量滤纸过滤，并弃去初始滤液；步骤6，用移液管移取滤液Vi10ml置于碘量瓶中，加蒸馏水100ml，加入2g碘化钾，10ml硫酸溶液，摇匀后，于暗处放置10min，取出碘量瓶以蒸馏水冲洗瓶塞及瓶壁，以硫代硫酸钠标准溶液滴定，溶液呈淡黄色时，力Q1.0ml淀粉指示液，滴定至浅绿色为终点，记录硫代硫酸钠溶液的消耗量V;步骤7，做空白试验；取蒸馏水10ml置于三角瓶中，力口2滴盐酸溶液，再加100ml蒸馏水，力叫.lml甲基红指示剂，溶液应显粉红色，再用氨水溶液调节溶液至黄色后，加10ml乙酸-乙酸铵缓冲溶液；再按上述步骤4、5、6进行，记录硫代硫酸钠溶液的消耗量Vo;步骤8，计算Ba2、二[NC硫代(Vo—V)X5.77/V!]X103式中，C硫代为硫代硫酸钠的浓度，单位是mo1/L;N为稀释倍数(250/V2);V2为所取处理的试样体积，单位是ml;Vi为所取滤液体积数，单位是ml;Vo为空白试验消耗硫代硫酸钠溶液的体积，单位是ml;V为试样消耗硫代硫酸钠溶液的体积，单位是ml;即完成油田中钡离子的测定。然后可以根据所测钡离子的浓度，确定阻垢剂的加入浓度和加入量，解决现场加量不准的问题。质量指标要求其中8&2+平行分析结果应符合表l的质量要求。表lBa2+含量范围及分析结果要求<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>为了验证本发明的间接碘量法来测试钡离子的准确性，先配制下列3种已知浓度的溶液(准确至O.0002g)作试样A:100mg/L氯化钡溶液；B:660mg/L氯化钡溶液；C:1.Og/L的氯化钙、0.5g/L的氯化镁、0.6g/L氯化锶、0.5g/L氯化钡混合溶液。然后对A、B、C溶液按上述分析步骤安排甲、乙、丙3个试验员进行分析；做平行样后，取平均值，分析结果分别见表2、表3。从表2、表3可以看出，本发明的间接碘量法测定Ba2+，测量值均在误差允许范围内，对Ba2+具有很好的选择性，且不同试验者使用方该法进行分析时，平均相对误差也在误差允许范围内。表2本发明测定方法分析配制含8&2+试样结果试样编号|真实值/mg-L—1|测量值/mg-L—1|相对误差/%S^17^=^JB371.1368.2-0.78281.1278.4一O.96表3不同试验者分析配制的含Ba^试样结果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>将本发明测量钡离子的间接碘量法与现有的重量法、络合滴定法、碘量法测量结果进行比较用不同方法分析C试样中的Ba2+含量，结果见表4。从表4结果可以看出，本发明的方法相对误差最小，也最接近真实值。表4不同分析方法分析结果比较<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在油田生产现场，阻垢剂的加量取决于成垢离子含量多少，所以成垢离子准确测定至关重要，如果分析出的结果误差很大，不能反映真实情况，无法解决现场问题。通过本发明Ba2+分析方法，就能获得各个点的成垢离子的真实含量，为确定适宜的阻垢剂加量提供了可靠的数据。而以前不论该站成垢离子含量多少，每个计配站都加相同量的阻垢剂，这样既浪费了不少的阻垢剂，总的阻垢效果也不好，只有50.1%。采用本发明的新方法后，对各个计配站的成垢离子含量进行了分析，并根据各自不同的含量重新确定了阻垢剂的量。现在与以前相比，每天可节约大量阻垢剂，而且总阻垢效果提高了12.4%。总阻垢效果提高后，管线和大罐结垢量减少，延长了管线使用期，减少清罐次数，其经济效益十分显著。权利要求1.一种油田水中钡离子的测定方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行步骤1，准备试剂，以下试剂均为分析纯1∶1盐酸溶液每100ml的盐酸加100ml的蒸馏水稀释；2％醋酸铵溶液每2g醋酸铵加入100ml的的蒸馏水溶解；1％淀粉指示液每1g可溶性淀粉加入100ml的的蒸馏水溶解；25g/L铬酸钾溶液每2.5g铬酸钾加入100ml的的蒸馏水溶解；0.01mol/L硫代硫酸钠溶液；1∶15硫酸溶液每1体积的浓硫酸加入15体积的蒸馏水；pH＝5.9的乙酸-乙酸铵缓冲溶液；EDTA-Ca溶液；pH＝10的氨水溶液；甲基红指示剂；碘化钾；浓硝酸；步骤2，试液预处理a.取油水水样作为试液；b.用碳黑粉末为过滤介质过滤掉试液中的悬浮物；c.用浓硝酸消解试液中还原性物质和有机污染在每100ml水样加5.0ml浓硝酸，置于电热板上在近沸状态下将步骤1的试液蒸至近干；如溶液还有色，再加入5.0ml硝酸，重复上述操作，至溶液清澈；再用水稀释至10ml左右，用氨水溶液中和到中性；d.测定铁、铝离子的含量若c步处理后的试液中铁、铝离子的含量大于或等于1.0mg/L，应除去铁离子和铝离子；用EDTA-Ca溶液掩蔽铅离子；步骤3，取经过步骤2预处理的试液10ml，该体积数计为V2，置于三角瓶中，加2滴盐酸溶液，再加100ml蒸馏水，加0.1ml甲基红指示剂，溶液显粉红色，再用氨水溶液调节溶液至黄色后，加10ml乙酸-乙酸铵缓冲溶液；步骤4，加几粒玻璃珠于三角瓶中，在电炉上加热，煮沸后，在不断搅拌下滴加10ml铬酸钾溶液；步骤5，再煮沸3min后，趁热加5ml乙酸-乙酸铵缓冲溶液摇匀，在电炉上静置到室温，用醋酸铵溶液洗涤三角瓶3次，定容在250ml容量瓶中，摇匀后，用慢速定量滤纸过滤，并弃去初始滤液；步骤6，用移液管移取步骤5处理后的滤液10ml置于碘量瓶中，该体积数计为V1，加蒸馏水100ml，加入2g碘化钾，10ml硫酸溶液，摇匀后，于暗处放置10min，取出碘量瓶以蒸馏水冲洗瓶塞及瓶壁，以硫代硫酸钠标准溶液滴定，溶液呈淡黄色时，加1.0ml淀粉指示液，滴定至浅绿色为终点，记录硫代硫酸钠溶液的消耗量V；步骤7，做空白试验；取蒸馏水10ml置于三角瓶中，加2滴盐酸溶液，再加100ml蒸馏水，加0.1ml甲基红指示剂，溶液显粉红色，再用氨水溶液调节溶液至黄色后，加10ml乙酸-乙酸铵缓冲溶液；再按上述步骤4、5、6进行，记录硫代硫酸钠溶液的消耗量V0；步骤8，计算Ba2+；[Ba2+]＝[NC硫代(V0-V)×5.77/V1]×103式中，C硫代为硫代硫酸钠的浓度，单位是mol/L；N为稀释倍数250/V2；V2为步骤3中所取的试液体积，单位是ml；V1为步骤6中所取的滤液体积，单位是ml；V0为空白试验消耗硫代硫酸钠溶液的体积，单位是ml；V为试样消耗硫代硫酸钠溶液的体积，单位是ml；即完成油田水中钡离子的测定。全文摘要本发明公开的一种油田中钡离子测定方法，取油水试样，加盐酸溶液、甲基红指示剂，用氨水溶液调节溶液至黄色后，加乙酸-乙酸铵缓冲溶液，然后加热煮沸后，滴铬酸钾溶液，再煮沸，加乙酸-乙酸铵缓冲溶液，静置到室温，过滤弃去初始滤液，移取滤液，加蒸馏水，加入碘化钾，硫酸溶液，摇匀，暗处放置，以硫代硫酸钠标准溶液滴定，加淀粉指示液，记录硫代硫酸钠溶液的消耗量V，再，最后通过，记录硫代硫酸钠溶液的消耗量V₀公式计算求得油田中的钡离子浓度。采用本发明的钡离子测定方法，能准确、精密的测试油田中钡离子快速、准确分析的需要。成垢离子Ba²⁺。文档编号G01N31/16GK101592644SQ200910303770公开日2009年12月2日申请日期2009年6月27日优先权日2009年6月27日发明者王慧屏,白仲岗,陈根生,会齐申请人:延长油田股份有限公司吴起采油厂