Analysis on How to Improve the Efficiency of Water Quality Analysis in Gas Field Production Water
李方正 LI Fang-zheng
（中国石油集团公司长庆分公司第五采气厂，鄂尔多斯 017000）
（CNPC Changqing Branch Fifth Gas Production Plant，Ordos 017000，China）
摘要：含油量是气田产出水重要的控制指标之一，含油量分析数据误差大、重复性差一直是亟待解决的问题。只有解决这个问题，才能准确给出回注水含油量的分析数据，以便提高水质分析的效率。现阶段在进行水中含油量分析时，由于红外分光光度法（GB/T16488-1996）的测定范围广、特征性强正逐步取代紫外分光光度法在油气行业的检测地位。
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.
关键词：气田产出水；水质分析；含油量；效率
Key words: gas production water；water quality analysis；oil content；efficiency
中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）26-0262-02
1 背景介绍
在油气开采生产过程中，不可避免地要产生来自地层的含有各类介质成分的气田水。对其进行有效处理，避免对环境安全的影响，维护正常生产，一直是国内外油气生产普遍面临的要务。而对气田水水质的分析是处理水质的基础工序，提高分析效率的重要性不言而喻。含油量是气田产出水重要的控制指标之一，含油量分析数据误差大、重复性差一直是亟待解决的问题。只有解决这个问题，才能准确给出回注水含油量的分析数据，以便提高水质分析的效率。
2 原因分析
经过调查研究，发现现有气田产出水中含油量测定的分析方法为紫外光度法。而国家标准《HJ 637-2012 水质石油类和动植物油类的测定》分析方法为红外光度法。对这两种方法，通过查阅大量的相关资料，多次进行现场比对试验，发现样品中油份组份和标准油组份相同或接近时，两种分析方法测定的准确度都较高。但样品中油份组份与标准油组份相差较大时，红外光度法的测定准确度较好，紫外光度法的测定准确度较差。
在实际检测中，取代表性很强的标准油存在一定的困难。单井分布广，不同集气站水样中的油气组份有所不同，因此采用紫外光度法测定水中含油量时，其分析结果会存在一定误差。而红外光度法能较好的克服这一缺点，在进行水中含油量分析时，红外光度法的测定结果比较可靠。
3 分析检测方法（红外分光光度法）
3.1 采样要求
①含油取样瓶必须使用玻璃容器进行取样。
②干净的取样瓶无需冲洗，装水至刻度，不可注满取样瓶，盖紧塞子，贴上标签。
3.2 分析原理
矿物油的甲基、次甲基在波长3.14μm处有明显的吸收，在一定浓度范围内吸收值与含油量成正比。
3.3 设备及材料
红外含油测定仪、电子天平感量（0.1mg）、环保专用四氯化碳、1：1盐酸溶液、无水硫酸钠 （AR）、250-500mL分液滤斗（活塞上不得使用油性润滑剂）、吸量管、50ml具塞比色管、容量瓶等。
3.4 操作步骤
3.4.1 绘制标准工作曲线
选用标准油分别配制一系列标准浓度，然后进行测量，绘制浓度与吸光度标准工作曲线，求取回归直线方程式，回归系数应在0.999以上。
3.4.2 水样含油测定
①萃取。
1）将水样移入分液滤斗中，加1：1盐酸，调节pH≤2。
2）用50ml四氯化碳分3次萃取水样,每次都将涮洗取样瓶（量筒）的四氯化碳倒入分液漏斗中进行萃取。
3）3次萃取液收集于具塞三角瓶中，加入无水硫酸钠，直至无水硫酸钠不出现结晶块为止，测定其吸光度。
②OIL480油份仪使用
1）打开仪器电源，预热30分钟，同时打开电脑主机电源，双击“OiL480ForWater”，进入操作界面，显示“连接成功”确认。
2）将装有四氯化碳溶液的比色皿放进仪器比色皿池。在“空白测试”界面输入“测试次数”3次，点击“开始”按钮，扫描完成后，多次重复的空白谱图要求尽可能重合。
3）将四氯化碳萃取的样品放进比色皿，再选择“样品测试”界面，输入“样品名称”、“测试人”，“测试次数”设定为2-3次，选择一条所用的标准曲线，再输入萃取溶剂体积、水样体积、萃取液稀释倍数，然后点“开始”按钮，仪器即开始样品分析；扫描完成后将自动计算出样品中油的浓度（水中浓度）。
4）关闭OiL480ForWater操作界面，关闭电脑，将比色皿取出，关闭油份仪电源。
3.5 注意事项
①选取玻璃器皿单独取样，不可涮洗取样瓶，取样瓶必须干净无油污。
②比色皿使用前必须用四氯化碳进行清洗。
③整个萃取过程、溶液倒入比色皿过程必须在通风橱内进行。
④分液漏斗的活塞处不能涂润滑油。
4 结论
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在《HJ637-2012》规定中，总油是定义为：能够被四氯化碳萃取且在波数为2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1的全部或部分谱带处有特征吸收的物质。我厂水中油份的主要成分是烃类（烷烃、环烷烃、芳香烃），在红外吸收光谱中，可以通过求出亚甲基CH2基团与甲基CH3基团及Ar-H芳香烃之间的校正系数，再求出亚甲基CH2的波数2930cm-1与3030cm-1的比值，这样不同组成的石油类含量测定就不会受到影响。
我们使用环境保护部的1000mg/L标准油进行稀释，分别得到10mg/L、20mg/L、40mg/L、100mg/L的标样油，用红外光度法进行3次测试，发现不同含量的标样油分析结果都非常接近真实值，说明红外光度法测得的分析数据准确、可靠。
参考文献：
[1]卢涌泉.实用红外光谱解析[M].北京：电子工业出版社，1989：20-26.
[2]潘蓉.红外分光光度法测定水质中石油类和动植物油[J].泸天化科技，2006，3：217-218.
[3]李宝辉.浅论水质分析对基础勘察工程的重要性[J].价值工程，2012，31（04）：316-317. |
