(一)油田水质常规分析
通过水质检验,可以分析出三元复合驱采出液的主要成分。
因此,对三元复合驱采出液中水进行pH 、阴离子含量、阳离子含量和聚丙烯酰胺含量进行测定。
1、三元采出液水中阳离子的测定
原子吸收分光光度法测定阳离子含量
原子吸收光谱法原理。
原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度法,利用气态基态原子对于同一种原子发射出来的特征光谱辐射具有吸收能力的原理。
原子或者离子外层电子吸收特定波长的光后会发生能级跃迁。
又因为不同原子或者离子的不同的电子跃迁所吸收光的波长不同,所以发射光经过分光以后形成的单色光如果被吸收,则溶液中含有特定的原子或者离子。
吸收的强度可以用来标定溶液的浓度。
原子吸收分光光度法测定阳离子浓度。
配制不同浓度的标准溶液,在原子特征吸收光谱下,根据标准溶液的吸光度值绘制浓度——吸光度标准曲线。
测量液样中相应离子的吸光度,在标准曲线上查得相应离子浓度。
2、三元采出液水中阴离子的测定
滴定法测定水中阴离子的含量。
(1)氯离子含量测定。
基本原理:在pH 值为6.0-8.5的介质中,硝酸银离子与氯离子反应生成白色沉淀。
过量的银离子与铬酸钾指示剂生成砖红色铬酸银沉淀,根据硝酸银离子的消耗量计算氯离子含量。
测定方法:用大肚移液管取定体积水样于三角瓶中,加水至总体积为50-60mL ,用硝酸溶液(φHNO 3=50%)调节试样pH 值至6.0-8.5,加1mL 铬酸钾指试剂。
用硝酸银标准溶液滴至生成淡砖红色悬浮物为终点。
用同样的方法做空白实验。
计算氯离子含量公式如下:
301-10)/(cl ⨯-=V V V C L mmol C )(硝硝硝
301-1035.45
)/(cl ⨯⨯-=V V V C L mg )(硝硝硝ρ
式中:C 硝——硝酸银标准溶液的浓度,mol/L ;
V1硝——硝酸银标准溶液的消耗量,mL;
V0硝——空白试验时,硝酸银标准溶液的消耗量,mL;
V——样品体积(原水水样),mL;
35.45——与1.00mL硝酸银标准溶液(CAgNO3=1.000mol/L)完全反应所需要的氯离子的质量,mg。
(2)碳酸根、碳酸氢根、氢氧根离子含量测定。
基本原理:用盐酸标准溶液滴定水样,依次用酚酞和甲基橙溶液为指示剂,用两次滴定所消耗盐酸标准溶液的体积,计算碳酸根、碳酸氢根和氢氧根离子的含量。
测定方法:用大肚移液管取50g水样于三角瓶中,加2-3滴酚酞指示剂。
若水样出现红色,则用盐酸标准溶液滴至红色刚消失,所消耗的盐酸标准溶液的体积(mL)记作V l盐。
再加3-4滴甲基橙指示剂,水样呈黄色,则继续用盐酸标准溶液滴至溶液由黄色突变为橙红色,所消耗的盐酸标准溶液的体积(mL),记作V2盐。
若加酚酞指示剂后水样呈无色,则继续加甲基橙指示剂至水样呈黄色,用盐酸标准溶液滴定至橙红色为终点。
3、三元采出液水中聚合物含量的测定
实验室内采用淀粉-碘化镉法测定水中聚丙烯酰胺的浓度。
基本原理:聚丙烯酰胺的降解效果采用酰胺基的去除表示,酰胺基的测定采用淀粉-碘化镉比色法。
采用淀粉-碘化镉比色法测定HPAM浓度,分析实验体系的HPAM的含量。
该方法是利用霍夫曼重排的第一步反应,用溴与酰胺基作用生成N-溴代酰胺,多余的溴用还原剂掩蔽剂除去。
生成的N-溴代酰胺水解产生次溴酸,相互间能保持平衡,次溴酸能定量的将碘离子氧化成碘,碘遇淀粉变蓝,根据420nm下的吸光度进行定量分析。
测定方法:
(1)相关药品溶液的配制:
聚丙烯酰胺溶液:称取0.2g部分水解HPAM粉末在搅拌情况下加入800mL 蒸馏水中,待完全溶解后移入1000mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度。
缓冲溶液:称取25g三水合醋酸钠溶于800mL的蒸馏水中,加入0.5g水合硫酸铝,用冰醋酸调节pH值至 4.0,倒入1000mL容量瓶中,稀释至刻度备用。
淀粉-碘化镉试剂:称取11g碘化镉溶于400mL蒸馏水中,加热煮沸10min
后稀释至800mL,在加入 2.5g可溶性淀粉,煮沸2min,用滤纸过滤,倒入1000mL容量瓶中,稀释至刻度备用。
还原-掩蔽剂:称取良好未变质的七水合硫酸亚铁40g和氟化氢铵40g,溶于1000mL的蒸馏水中,转入洁净塑料瓶中备用(配10g比例,保质期6-7天)。
(2)聚丙烯酰胺浓度的测定:配制100mg/L聚丙烯酰胺标准溶液,取10个25mL比色管,加入缓冲溶液 2.5mL,并依次加入0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0mL的标准溶液,用蒸馏水分别稀释至10mL刻度线,混匀后加入2mL3%的溴水,反应8min后加入2.5mL澄清的还原-掩蔽剂,反应2min后加入5mL淀粉-碘化镉试剂,用蒸馏水稀释至刻度,6min后用722型光栅分光光度计,以空气作参比,(1cm)比色皿在波长420nm处测定吸光度,记录并读数。