油田原油含盐量化验创新分析

2021-01-10赵清清黑龙江省大庆市第四采油厂试验大队中心化验室黑龙江大庆163000

化工管理 2021年14期

赵清清(黑龙江省大庆市第四采油厂试验大队中心化验室，黑龙江大庆 163000)

0 引言

任何原油都会存在一定程度的结晶盐，大多数是以氯化钠为主，占据总体的75%左右，之后是氯化钙与氯化镁，占10%～15%，其不仅会将炼油的设备腐蚀掉，还会在二次加工的过程中，对产品质量产生较大的影响。例如：石油焦灰成分增加，沥青延展程度降低等。现在炼厂对于原油含盐量检测的方法是，根据拖延装置在运行时的情况进行分析的。

1 油田原油含盐量化验的意义

为了对注水开发的相应动态进行实时跟踪，需要多次化验部分油田内所产原油的含盐量。同时根据数值的高低情况，将其分为新开发、高产、重点生产、低含水油等多种类型的油井。部分地区大多都是属于注水开发的类型，特别是相对零散的小规模，使用最多的便是地下浅层水。原油中含盐量的数值变化会在注水开发过程中体现出来，为技术人员提供了准确的地层信息。同时，为后期的动态调整以及剩余油聚集区域的分析工作，打下良好的基础。

2 油田原油含盐量化验的具体方法

如果对含盐量数据精准程度要求不高的话，可以使用国家标准GB/T 6532—1986《原油及产品的盐含量测定法》。依据其中经过简单化的操作过程，并使用涉及到的三套化验装置。在前期进行准备工作时，需要使用的时间较长，对工具进行冲洗的方法繁琐一些，即使是去掉溶液冷却的一个简单过程，完成整场实验仍是需要长达15 min的时间，同时相应技术人员需要承担被高温蒸汽所烫伤的安全风险。不仅如此，以上表述的问题，都会对含盐量化验数据的准确性与及时性产生严重影响[1]。

2.1 装置与操作步骤

化验原油含盐量的具体操作步骤：(1)对在原油中抽取的样品，进行简单的预热，通过实验工具量杯，取出10 mL，并将其倒入分液漏斗之中，放入适量的蒸馏水；(2)使用电磁炉对锥形瓶中的蒸馏水进行加热，将其升温至沸腾之后，通过玻璃管插入分液漏斗的方式，对油样进行细致冲洗，大约6 min左右，便会经过下层所放置的滤纸进行过滤，再用实验工具烧杯进行将其收集起来；(3)使用工具表面皿，从分液漏斗之中取出少许冲洗液，在其中滴入硝酸银的标准液，来对其冲洗的程度进行检验；(4)再次对液体进行多次反复的冲洗，并依据第三步骤的方式对其检验，直至无法被检测出具备氯离子；(5)对完成的液体进行浓缩，直至到150 mL即可，并将其冷却到与室温相同；(6)将液体的酸碱值调节到中性，并使用硝酸银对其进行检验。从以上步骤中可以得出，整体实验过程使用的装置与实验器皿是：量杯、锥形瓶、分液漏斗、表面皿、电磁炉等工具。

2.2 现行方法的不足

(1)使用时间较长。在锥形瓶中蒸馏水由室内温度加热到沸腾状态，并产生蒸汽，到液体冲洗结束后，再将其浓缩到150 mL，整体操作要长达15 min之久。(2)存在一定的安全隐患。在进行人工试验的过程中，一旦发生操作上的失误，技术人员便有可能被高温的蒸汽所烫伤，同时锥形瓶底部在冷热交替时，容易导致容器破裂，使电磁炉发生漏电事情，造成人力与物资上的损失。(3)操作一旦发生失误便有可能导致实验失败。在进行加热的过程中，如果不能对温度进行完美地掌控，锥形瓶内的温度下降，会导致存在于分液漏斗中的冲洗液因压力吸入到其中，从而让整体实验失败。同时，还要注重污水核查的事件，可引进新型HI931100型便携设备。但是因为现场的客观因素，会使其误差值较大，需要进行多次的校验、数据不可靠、维护成本高等多方面的因素，让其无法进行现场的测定。

2.3 化验方法理论分析

通过对油田现场开展的含盐量化验操作规则进行细致分析，发现其主要原理是：使用蒸馏水的方式，对原油进行多次的冲洗，将其中存在的盐类物质，或者是析出的盐颗粒溶解在高温水中，并通过滴定的方法，对其进行测定相关含量数值，以此计算含盐量。

3 油田原油含盐量化验的创新

3.1 装置创新

在装置更新的过程中，先应该考虑到投资成本数量少、操作性较强、以及设备与装置的常见性。首先就是用原油乳化水含水率分析装置，其次将当前使用的设备更换掉，通过对其合理运用，最后使得增加设施方面的投资不断减少[2]。

3.2 操作方式

使用煮沸的方式，来代替以往的冲洗操作，以此彻底杜绝在操作的过程中，出现技术人员烫伤、冲洗液倒吸等一系列失误的现象。在化验室中经常使用的调温电热套装一共有两种型号，二者之间的区别在于加热器的数量是4个还是8个。同时，该装置还能够对多个原油样进行检验。

3.3 方法步骤

在能够保证数据准确可信、操作安全指数高、工作效率较高的情况下，可以将主要步骤确定为：(1)对在原油中抽取的样品进行预热，并使用量杯装取10 mL，并将其倒入导500 mL容量的圆底烧瓶之中；(2)取用100 mL的蒸馏水，并将全部使用于冲洗剩余量杯内部与圆底烧瓶口部的原油，同时将经过冲洗的原液倒入该烧瓶之中；(3)将设备与设施连接起来之后，同时将其中冷凝管的循环水功能打开，再使用调温的电热套，给圆底烧瓶底部进行加热；(4)对电热套的温度进行适当调节，避免因为升温速度过快而产生爆沸，保证圆底烧瓶内油与水的混合液，一共持续沸腾6 min；(5)需要在圆底烧瓶内混合液通过自然的方式，将温度冷却到40 ℃以下；(6)通过漏斗与滤纸的配合，将过滤后的液体收集到烧杯之中；(7)将滤液的酸碱值调节到中性，同时，使用标准的硝酸银溶液对其进行滴定。改善过后的方式，主要是通过对蒸馏水的把控，将其加热的时间进行适当减少，可以避免在加热之后还需对液体进行浓缩与冲洗过程中不彻底等问题，进一步提高数据的精准程度。

3.4 电导方法

电导方法主要适用于测定原油之中的氯盐含量，数值范围每千克要在500 mg以内。主要是使用原油中的氯化物会产生测量电导，包括有氯化钠、氯化镁、氯化钙等。不仅如此，其中存在的个别物质同样会被检测到。实验的原理是：以标准液为基础，搭建电导与盐含量之间的校准曲线，原油通过对于二甲苯溶剂、混合醇等进行融合摇晃，使其均匀地存在于液体之中，并进行测量导电的性质、让最终数值与校准曲线进行比对，从而得出盐的含量。电导法中的标准曲线，是将氯化钙、氯化镁、氯化钠加入盐溶液中，作为标准值制作而成的，所以盐含量是以其总电导为基础进行相应计算的，被称为“总盐”。混合盐溶液中的三种试剂比例分别为：10∶20∶70，这是在原油中真实存在的比例。如果想让结果更加精确，还要参考被检测原油中的比例进行配置。

3.5 电量方法

电量方法主要适用于在对原油、重油以及油田之中浓度为0.2～10 000.0 mg/L氯化钠的盐含量测试。主要使用的原理是：将在原油中抽取的油样通过二甲苯溶液进行加热，再使用醇与水将其中存在的盐提取出来，并让氧化氢来把其中硫化物所带来的影响消除掉。将提取液中具备的银离子，提出来一定数量，并将其注入到乙酸电解液中，把其中铝离子与银离子的反应收取出来，让缺少的部分使用通过电解阳极电生来补充。并依据电生银离子在反应中所消耗的电量使用达拉第定律计算，从而得出油样中的盐分含量。本方式在法拉第定律的基础上，进行电量变化求含盐量时，通过总电量除以2.722 µC(相当于1 ng氯所消耗掉的电量)，以此来得出盐含量的浓度数值。在现实中，大多是通过参与化学反应的氯根，来计算油样中的含盐指数，所以该方式中的盐大多是指氯盐、氯化镁、CaCl2、KCl、AlCl3等物质。油样中较多一些的是NaCl、CaCl2、MgCl2。

面对该方式中测试出来的盐分，是否能够与Ag+所形成的沉淀盐。可以通过实验进行分析：先配置50、500、1 000、3 000 mg/L的硫酸钠溶液各一份，通过电量法SY/T 0536—1994开展相关测试，以此得出硫酸盐的含量。配置成硫酸盐的无水硫酸钠中具备小于0.01%的Cl-，从该结果看来，氯化钠的量并未被检测出来，所以并不参加与该反应之中。

为了对硫酸盐的存在进一步证实，通过对氯盐测试结果的影响，配制出10、20、50、100 mg/L，四种不同的氯化钠溶液，并依次与硫酸钠溶液进行融合，并使用SY/T0536进行相关测试，想要以此得出氯化钠的加标回收率。通过所得出的结果，在原油总体含硫量较高时，在其中加入双氧水会对最终的检测结果产生较大影响，一定要对其所包含的数值进行考虑分析，如果是处于偏大的劣质油，依照相应标准加入两滴双氧水，并不能将问题解决掉[3]。实验中所用的水大多为去离子水，对分析过程中使用的微量注射器清洗时，采用的是丙酮和无水乙醇，禁止利用工业苯与酒精等物质，会导致硫化物与氢离子的污染，使得最终结果数值变高。经过离心后的抽液，要尽快应用到测试之中，避免长久存放后挥发值不断变大，将其中的盐成分进行浓缩，从而使结果产生较大偏差。