申請日2015.09.02
公開(公告)日2016.01.06
IPC分類號G01N21/31; G01N21/78
摘要
本發(fā)明涉及一種測定油田污水中壓裂液含量的方法。主要解決了應用現(xiàn)有技術不能準確測定油田污水中壓裂液含量的問題。其特征在于:包括以下步驟:(1)水樣中羥丙基瓜爾膠濃度測定:將待測水樣配制為測定溶液,測得所述測定溶液吸光度值后,由測定溶液吸光度值在羥丙基瓜爾膠含量測定標準曲線上查得待測溶液中羥丙基瓜爾膠濃度,或直接代入標準曲線回歸方程計算羥丙基瓜爾膠濃度;(2)壓裂液含量的計算:根據(jù)羥丙基瓜爾膠在配方中的實際比例,計算水樣中壓裂液含量。該測定油田污水中壓裂液含量的方法,能準確測定油田污水中壓裂液含量,測定結果重現(xiàn)性好、誤差小,提高了油田污水處理效率。
權利要求書
1.一種測定油田污水中壓裂液含量的方法,其特征在于:包括以下步驟:
(1)水樣中羥丙基瓜爾膠濃度測定:將待測水樣配制為測定溶液,測得所述測定溶液吸光度值后,由測定溶液吸光度值在羥丙基瓜爾膠含量測定標準曲線上查得待測溶液中羥丙基瓜爾膠濃度,或直接代入標準曲線回歸方程計算羥丙基瓜爾膠濃度;
(2)壓裂液含量的計算:根據(jù)羥丙基瓜爾膠在配方中的實際比例,計算水樣中壓裂液含量。
2.根據(jù)權利要求1所述的測定油田污水中壓裂液含量的方法,其特征在于:所述步驟(1)中標準曲線繪制過程為:配制羥丙基瓜爾膠標準溶液,其濃度根據(jù)測定準確度要求和測定范圍進行調(diào)整;之后,利用配制好的標準溶液加入顯色劑制得5個測定溶液;然后,利用蒸餾水加入顯色劑配制空白樣;用分光光度計于595nm處測定上述5個測定溶液的吸光度值;以吸光度值A為縱坐標,測定溶液中羥丙基瓜爾膠實際含量為橫坐標,對應數(shù)據(jù)點做曲線,通過線性擬合確定直線方程。
3.根據(jù)權利要求1所述的測定油田污水中壓裂液含量的方法,其特征在于:所述測定溶液配制過程為:量取水樣體積范圍控制在1.00~5.00mL之間,將量取液轉(zhuǎn)移到25.00mL比色管中,加入8mL濃硫酸,100℃油浴、冰浴各3分鐘后加入顯色劑0.6mL,25℃水浴100分鐘,最后以濃硫酸稀釋至刻度,即為測定溶液。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的測定油田污水中壓裂液含量的方法,其特征在于:所述顯色劑為3%茚三酮溶液。
5.根據(jù)權利要求1所述的測定油田污水中壓裂液含量的方法,其特征在于:所述壓裂液含量測定的相關計算公式為:
(1)標準曲線回歸方程
A=Kbc絡+B=KbncGV取/25+B=K’cGV取+B
(2)羥丙基瓜爾膠濃度計算公式
cG=(A-B)/(K’V取)
(3)壓裂液含量計算公式
c壓=cG/w
以上各式中:
A—吸光度
K—吸收系數(shù),L/g.cm
b—比色皿厚度,cm
c絡—羥丙基瓜爾膠經(jīng)顯色反應生成的絡合物濃度,g/LcG—羥丙基瓜爾膠濃度,g/L
n—羥丙基瓜爾膠與絡合物之間的量比
V取—測定時的取樣體積,mL
25—顯色溶液稀釋體積,mL
K’—簡化后的吸收系數(shù),K’=Kbn/25
B—線性擬合確定的標準曲線截距
c壓—水樣中壓裂液的含量,g/L
w—壓裂液配方中羥丙基瓜爾膠的實際比例。
說明書
一種測定油田污水中壓裂液含量的方法
技術領域:
本發(fā)明涉及油田污水水質(zhì)檢測技術領域,具體地涉及一種測定油 田污水中壓裂液含量的方法。
背景技術:
隨著石油資源的日趨緊張,各大油田主要增產(chǎn)措施為不斷發(fā)展和 應用大規(guī)模壓裂技術。大規(guī)模應用壓裂技術過程中產(chǎn)生了含有大量壓 裂液的油田污水,對生產(chǎn)和環(huán)境造成了十分嚴重的影響。高效處理含 有壓裂液的油田污水迫在眉睫。在油田壓裂采出液處理過程中,對壓 裂液含量進行即時測定可以直觀體現(xiàn)出對污水的處理效果,利于采出 液處理工藝的設計與優(yōu)化。目前,對油田污水中壓裂液含量的測定方 法還沒有定論。有人根據(jù)污水中離子濃度進行壓裂液含量的估算,其 問題在于污水中的離子不僅僅來自于壓裂液,地層中也可能會有相關 離子溶解其中,從而對測定結果產(chǎn)生干擾,因此不能達到準確測定油 田污水中壓裂液的含量。
發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明在于克服背景技術中存在的應用現(xiàn)有技術不能準確測定 油田污水中壓裂液含量的問題,而提供一種測定油田污水中壓裂液含 量的方法。該測定油田污水中壓裂液含量的方法,能準確測定油田 污水中壓裂液含量,測定結果重現(xiàn)性好、誤差小,有助于提高油田污 水處理效率。
本發(fā)明解決其問題可通過如下技術方案來達到:該測定油田污水 中壓裂液含量的方法,包括以下步驟:
(1)水樣中羥丙基瓜爾膠濃度測定:將待測水樣配制為測定溶液, 測得所述測定溶液吸光度值后,由測定溶液吸光度值在羥丙基瓜爾膠 含量測定標準曲線上查得待測溶液中羥丙基瓜爾膠濃度,或直接代入 標準曲線回歸方程計算羥丙基瓜爾膠濃度;
(2)壓裂液含量的計算:根據(jù)羥丙基瓜爾膠在配方中的實際比例, 計算水樣中壓裂液含量。
所述步驟(1)中標準曲線繪制過程為:配制羥丙基瓜爾膠標準 溶液,其濃度根據(jù)測定準確度要求和測定范圍進行調(diào)整;之后,利用 配制好的標準溶液加入顯色劑制得5個測定溶液;然后,利用蒸餾水 加入顯色劑配制空白樣;用分光光度計于595nm處測定上述5個測 定溶液的吸光度值;以吸光度值A為縱坐標,測定溶液中羥丙基瓜 爾膠實際含量為橫坐標,對應數(shù)據(jù)點做曲線,通過線性擬合確定直線 方程。
所述測定溶液配制過程為:量取水樣體積范圍控制在 1.00~5.00mL之間,將量取液轉(zhuǎn)移到25.00mL比色管中,加入8mL 濃硫酸,100℃油浴、冰浴各3分鐘后加入顯色劑0.6mL,25℃水浴 100分鐘,最后以濃硫酸稀釋至刻度,即為測定溶液。
壓裂液含量測定的相關計算公式:
(1)標準曲線回歸方程
A=Kbc絡+B=KbncGV取/25+B=K’cGV取+B
(2)羥丙基瓜爾膠濃度計算公式
cG=(A-B)/(K’V取)
(3)壓裂液含量計算公式
c壓=cG/w
以上各式中:
A—吸光度
K—吸收系數(shù),L/g·cm
b—比色皿厚度,cm
c絡—羥丙基瓜爾膠經(jīng)顯色反應生成的絡合物濃度,g/L
cG—羥丙基瓜爾膠濃度,g/L
n—羥丙基瓜爾膠與絡合物之間的量比
V取—測定時的取樣體積,mL
25—顯色溶液稀釋體積,mL
K’—簡化后的吸收系數(shù),K’=Kbn/25(標準曲線的斜率)
B—線性擬合確定的標準曲線截距
c壓—水樣中壓裂液的含量,g/L
w—壓裂液配方中羥丙基瓜爾膠的實際比例
該測定油田污水中壓裂液含量的方法原理為利用羥丙基瓜爾膠 的顯色特性,采用分光光度法跟蹤測定各環(huán)節(jié)中羥丙基瓜爾膠的含 量;根據(jù)壓裂液基液配方中羥丙基瓜爾膠的比例,計算出油田污水處 理過程中壓裂液的含量。水樣中有懸浮物而不澄清時,應事先過濾去 除懸浮物,以免對吸光度測定結果產(chǎn)生干擾;待測水樣體積量取范圍 為1.00mL-5.00mL;操作過程中,硫酸分兩次加入,第一次旨在使所 取水樣中的羥丙基瓜爾膠在硫酸溶液中水解生成丙二醇,應振蕩搖 勻,使反應充分,第二次水浴后加入硫酸是為了促使絡合物生成,混 勻即可,避免使剛生成的絡合物分解;讀取吸光度要迅速,有效時間 控制在5分鐘以內(nèi),并對測定讀數(shù)取平均值。配制羥丙基瓜爾膠標準 溶液,其濃度根據(jù)測定準確度要求和測定范圍進行調(diào)整,即實際水樣 濃度較高時配制較高濃度標準溶液,水樣濃度較低時配制較低濃度標 準溶液,以確保測得標準曲線的線性范圍符合實際要求。
本發(fā)明與上述背景技術相比較可具有如下有益效果:經(jīng)該測定油 田污水中壓裂液含量的方法處理,通過檢測壓裂液中穩(wěn)定的羥丙基瓜 爾膠成分計算壓裂液在油田污水中的含量,相比現(xiàn)有技術大大提高了 測定結果準確度;采用了分光光度法,先進的儀器檢測性能穩(wěn)定、靈 敏快捷;測定結果重現(xiàn)性好、誤差小,所測得吸光度和羥丙基瓜爾膠 含量的相關系數(shù)大于0.8,因此,本發(fā)明通過分光光度法測定羥丙基 瓜爾膠含量,進而計算壓裂液含量的技術方案可以大規(guī)模實施,大大 滿足了油田污水處理工藝中壓裂液含量測定的需要,有助于提高油田 污水處理效率,節(jié)約成本,保護環(huán)境。