一種測(cè)定羥丙基瓜爾膠壓裂液含量的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種測(cè)定羥丙基瓜爾膠壓裂液含量的方法。主要解決了應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)不能準(zhǔn)確測(cè)定油田污水中羥丙基瓜爾膠壓裂液含量的問(wèn)題。其特征在于：包括以下步驟：（1）配制內(nèi)標(biāo)溶液：取正辛烷加鄰二甲苯溶解并稀釋，配制得內(nèi)標(biāo)溶液；（2）配制對(duì)照品溶液：取己二酸精密加入內(nèi)標(biāo)溶液和氫碘酸溶液，一次性加入2?碘丙烷，密封，振搖靜止，直接取上層液體作為對(duì)照品溶液；（3）配制待測(cè)樣品溶液：取己二酸加入待測(cè)樣品，精密加入內(nèi)標(biāo)溶液和氫碘酸溶液，密封，精密稱定；于130℃反應(yīng)60min后冷卻，取上層液體作為待測(cè)樣品溶液；（4）色譜測(cè)定；（5）計(jì)算。該測(cè)定羥丙基瓜爾膠壓裂液含量的方法準(zhǔn)確靈敏，適用范圍更寬，檢出限更低。
【專利說(shuō)明】
-種測(cè)定哲丙基瓜爾膠壓裂液含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001] 本發(fā)明設(shè)及油田污水水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地設(shè)及一種測(cè)定徑丙基瓜爾膠壓裂 液含量的方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 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(yīng)用大規(guī)模壓裂 技術(shù)。大規(guī)模應(yīng)用壓裂技術(shù)過(guò)程中產(chǎn)生了含有大量壓裂液的油田污水，對(duì)生產(chǎn)和環(huán)境造成 了十分嚴(yán)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(guò) 程中，對(duì)壓裂液含量進(jìn)行即時(shí)測(cè)定可W直觀體現(xiàn)出對(duì)污水的處理效果，利于采出液處理工 藝的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。目前，對(duì)油田污水中壓裂液含量的測(cè)定方法還沒(méi)有定論。有人根據(jù)污水中 離子濃度進(jìn)行壓裂液含量的估算，其問(wèn)題在于污水中的離子不僅僅來(lái)自于壓裂液，地層中 也可能會(huì)有相關(guān)離子溶解其中，從而對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生干擾，因此不能達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)定油田污 水中壓裂液的含量。還有人采用分光光度法進(jìn)行壓裂液含量的測(cè)定，雖然結(jié)果比較準(zhǔn)確，但 適用范圍有限，主要針對(duì)污水中徑丙基瓜爾膠含量為2.0~8. Og/L的情況，而對(duì)低濃度壓裂 液含量的測(cè)定結(jié)果不甚理想。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0003] 本發(fā)明在于克服【背景技術(shù)】中存在的應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)不能準(zhǔn)確測(cè)定油田污水中徑丙 基瓜爾膠壓裂液含量的問(wèn)題，而提供一種測(cè)定徑丙基瓜爾膠壓裂液含量的方法。該測(cè)定徑 丙基瓜爾膠壓裂液含量的方法，適用范圍更寬，測(cè)定靈敏度更高，對(duì)含量較低的情況同樣有 效，所得測(cè)定結(jié)果可為提高油田污水處理效率提供重要參考。
[0004] 本發(fā)明解決其問(wèn)題可通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)達(dá)到:該測(cè)定徑丙基瓜爾膠壓裂液含量 的方法，包括W下步驟：
[0005] (1)配制內(nèi)標(biāo)溶液
[0006] 取正辛燒加鄰二甲苯溶解并稀釋，配制得內(nèi)標(biāo)溶液；
[0007] (2)配制對(duì)照品溶液
[000引取己二酸精密加入上述步驟（1)配制的內(nèi)標(biāo)溶液和氨艦酸溶液，一次性加入2-艦 丙烷，密封，振搖靜止，直接取上層液體作為對(duì)照品溶液；
[0009] (3)配制待測(cè)樣品溶液
[0010] 取己二酸加入待測(cè)樣品，精密加入步驟（1)配制的內(nèi)標(biāo)溶液和氨艦酸溶液，密封， 精密稱定;于130°c反應(yīng)60min后，冷卻，取上層液體作為待測(cè)樣品溶液；
[0011] (4)色譜測(cè)定
[0012] 依次通過(guò)色譜測(cè)定上述內(nèi)標(biāo)溶液、對(duì)照品溶液、待測(cè)樣品溶液，進(jìn)樣量各化L注入 氣相色譜儀，記錄色譜圖；
[OOU] (5)計(jì)算
[0014]按內(nèi)標(biāo)法W對(duì)照品2-艦丙烷峰面積計(jì)算，將結(jié)果乘W系數(shù);2-艦丙烷轉(zhuǎn)換為徑丙
[0016] 氧基系數(shù)為0.4417。[0015] 所述步驟(5)計(jì)算公式：
[0017]
[001 引 H=MS/2.95
[0019] H* = HX75/58
[0020] cg = c7H*
[0021 ]地=CG/V
[0022] W上各式中：
[0023] 斷服一對(duì)照品加入量，mg(質(zhì)量=體積JiLX密度（1.703mg/]iL))
[0024] V取一所取待測(cè)樣體積，L
[0025] MS-徑丙基取代度(根據(jù)產(chǎn)品指標(biāo)，一級(jí)MS > 0.30，二級(jí)MS > 0.15。取0.15)
[00%] H-徑丙基的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
[0027] lf-徑丙氧基的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
[0028] 75-徑丙氧基基團(tuán)的摩爾質(zhì)量 [00巧]162-糖單元的摩爾質(zhì)量
[0030] 58-徑丙基基團(tuán)的摩爾質(zhì)量
[0031] 75-徑丙氧基基團(tuán)的摩爾質(zhì)量
[0032] 2.95-徑丙基質(zhì)量分?jǐn)?shù)和徑丙基取代度的換算系數(shù)
[0033] CG-徑丙基瓜爾膠濃度，g/L
[0034] C*-徑丙氧基含量g/L(根據(jù)需要可轉(zhuǎn)化為ppm, % )
[0035] C壓一水樣中壓裂液的含量，g/L
[0036] W-壓裂液配方中徑丙基瓜爾膠的實(shí)際比例(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇，取0.5%)。
[0037] 該測(cè)定徑丙基瓜爾膠壓裂液含量的方法原理:壓裂液中含有穩(wěn)定的徑丙基瓜爾膠 成分，而徑丙基瓜爾膠中的徑丙氧基可與氨艦酸反應(yīng)生成2-艦丙烷。W正辛燒為內(nèi)標(biāo)，2-艦 丙烷為對(duì)照品，采用氣相色譜法測(cè)定生成2-艦丙烷的量。計(jì)算待測(cè)樣品中徑丙氧基含量，進(jìn) 而推算徑丙基瓜爾膠及壓裂液的含量。徑丙基瓜爾膠結(jié)構(gòu)式如圖1。
[0038] 徑丙基瓜爾膠側(cè)鏈上的徑丙氧基與氨艦酸發(fā)生反應(yīng)如下：
[OOW] G-OCH2C 冊(cè)肥出巧 I 一 G-OH+C 出 CHICH3
[0040] (G--瓜爾膠基團(tuán)）
[0041] 本發(fā)明與上述【背景技術(shù)】相比較可具有如下有益效果:該測(cè)定徑丙基瓜爾膠壓裂液 含量的方法，采用了氣相色譜法，檢測(cè)性能穩(wěn)定、靈敏快捷;測(cè)定結(jié)果重現(xiàn)性好、誤差小。通 過(guò)檢測(cè)壓裂液中穩(wěn)定的徑丙基瓜爾膠成分計(jì)算壓裂液在污水中的含量，相比現(xiàn)有技術(shù)大大 提高了測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度、拓展了測(cè)定范圍，特別對(duì)于壓裂液含量較低時(shí)，顯示出較其它方法 更低的檢出限。該測(cè)定方法完全可W滿足油田污水處理工藝中徑丙基瓜爾膠壓裂液含量測(cè) 定的需要，根據(jù)壓裂液含量選擇投藥量、投藥點(diǎn)等工藝參數(shù)，有助于提高污水處理效率，節(jié) 約成本，保護(hù)環(huán)境。
【附圖說(shuō)明】：
[0042] 附圖1是本發(fā)明中徑丙基瓜爾膠的結(jié)構(gòu)式；
[0043] 附圖2是本發(fā)明實(shí)施例1對(duì)照樣品譜圖（譜圖中，1-內(nèi)標(biāo)溶液;2-對(duì)照樣溶液）；
[0044] 附圖3是本發(fā)明實(shí)施例1中1號(hào)待測(cè)樣品譜圖（譜圖中，1-內(nèi)標(biāo)溶液；2-對(duì)照樣溶 液)。
【具體實(shí)施方式】：
[0045] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：
[0046] 實(shí)施例1
[0047] (1)配制內(nèi)標(biāo)溶液:取正辛燒0.5克(密度0.703，約0.7mL)，置100血量瓶中，加鄰二 甲苯溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得內(nèi)標(biāo)溶液；
[0048] (2)配制對(duì)照品溶液:取己二酸SOmg于頂空進(jìn)樣瓶中，精密加入內(nèi)標(biāo)溶液和氨艦酸 溶液各2. OmL，一次性加入2-艦丙烷0.5~50化，密封;振搖靜止，直接取上層液體ImL作為對(duì) 照品溶液；
[0049] (3)配制待測(cè)樣品溶液:取己二酸SOmg于頂空進(jìn)樣瓶中，加入1號(hào)待測(cè)樣品20化L， 精密加入內(nèi)標(biāo)溶液和氨艦酸溶液各2. OmL，密封，精密稱定;于130°C反應(yīng)30min，振搖2min， 繼續(xù)加熱30min后，冷卻，取上層液體(有機(jī)相)ImL作為供試品溶液；
[0050] (4)色譜測(cè)定：依次測(cè)定內(nèi)標(biāo)樣、對(duì)照品溶液、待測(cè)溶液;進(jìn)樣量各1化注入氣相色 譜儀，記錄色譜圖。
[0051 ] (5)徑丙基瓜爾膠含量的計(jì)算方法：
[0052]用氣相色譜法計(jì)算徑丙基瓜爾膠含量(對(duì)照樣品譜圖見(jiàn)附圖2,1號(hào)待測(cè)樣品譜圖 見(jiàn)附圖3):
[0化3]
[0054] 徑丙基質(zhì)量分?jǐn)?shù)： H=MS/2.95 = 0.15/2.95 = 0.05;
[0055] 徑丙氧基基質(zhì)量分?jǐn)?shù)： H* = H X 75/58 = 0.065
[0化6]徑丙基瓜爾膠含量： cg = c7H* = 0.118/0.065 = 1.815g/L
[0化7] 測(cè)定值與實(shí)配值的相對(duì)誤差：Er= (1.815-1.900)/1.900 = -4.4%
[0058] 實(shí)施例2-實(shí)施例5中，除步驟(3)配制待測(cè)樣品溶液中加入待測(cè)樣品分別為2號(hào)待 測(cè)樣品、3號(hào)待測(cè)樣品、4號(hào)待測(cè)樣品、5號(hào)待測(cè)樣品外，其余步驟皆相同。實(shí)施例1-5中，實(shí)驗(yàn) 室配制5個(gè)低濃度徑丙基瓜爾膠樣品溶液進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，分別測(cè)定。實(shí)配值見(jiàn)表1。
[0059] 所述5個(gè)待測(cè)樣品的氣相色譜法測(cè)定結(jié)果與實(shí)配值的比較列于表1。
[0060] 表巧圣丙基瓜爾膠測(cè)定值與實(shí)配值的比較 「nnAi1

[0062] 由表1可見(jiàn)，5個(gè)待測(cè)樣品溶液中徑丙基瓜爾膠含量的測(cè)定值與實(shí)配值的相對(duì)誤差 絕對(duì)值均小于5%，說(shuō)明該測(cè)定方法準(zhǔn)確可靠。采用該法反復(fù)進(jìn)行W上實(shí)驗(yàn)，大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 結(jié)果表明，該法對(duì)低濃度測(cè)定準(zhǔn)確度較高，重現(xiàn)性較好，測(cè)定下限可低至30ppm。
[0063] 測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)壓裂液含量，只需按照方法所述求得待測(cè)樣品(現(xiàn)場(chǎng)水樣）中徑丙基瓜爾 膠含量，之后除W基液配方中其所占百分?jǐn)?shù)即可。目前現(xiàn)場(chǎng)配方中，徑丙基瓜爾膠的含量為 壓裂液含量的0.5% (W = O. 5%)。
[0064] 2015年7月2015年11月期間，采用該法對(duì)大慶油田采油屯廠葡=聯(lián)合站水樣進(jìn)行 了跟蹤測(cè)定，系列數(shù)據(jù)能夠體現(xiàn)污水處理過(guò)程中壓裂液含量的變化規(guī)律，已經(jīng)為現(xiàn)場(chǎng)水處 理工藝提供了重要參考。如下列表2:
[0065] 表2現(xiàn)場(chǎng)水樣的測(cè)定壓裂液含量結(jié)果 [00661
[0067] 注:測(cè)定值單位根據(jù)情況選擇，Ippm= Img/!;ppm換算為百分比的公式為X(ppm)/ 10000 = X(%)
[0068] 表2可見(jiàn)，來(lái)水中壓裂液含量較高，經(jīng)過(guò)沉降及過(guò)濾處理后，壓裂液含量有所降低， 二次沉淀、過(guò)濾后效果更明顯，可W滿足后續(xù)工藝要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種測(cè)定羥丙基瓜爾膠壓裂液含量的方法，其特征在于:包括以下步驟： (1) 配制內(nèi)標(biāo)溶液 取正辛烷加鄰二甲苯溶解并稀釋，配制得內(nèi)標(biāo)溶液； (2) 配制對(duì)照品溶液 取己二酸精密加入上述步驟（1)配制的內(nèi)標(biāo)溶液和氫碘酸溶液，一次性加入2-碘丙烷， 密封，振搖靜止，直接取上層液體作為對(duì)照品溶液； (3) 配制待測(cè)樣品溶液 取己二酸加入待測(cè)樣品，精密加入步驟（1)配制的內(nèi)標(biāo)溶液和氫碘酸溶液，密封，精密 稱定;于130 °C反應(yīng)60min后，冷卻，取上層液體作為待測(cè)樣品溶液； (4) 色譜測(cè)定 依次通過(guò)色譜測(cè)定上述內(nèi)標(biāo)溶液、對(duì)照品溶液、待測(cè)樣品溶液，進(jìn)樣量各lyL注入氣相 色譜儀，記錄色譜圖； (5) 計(jì)算 按內(nèi)標(biāo)法以對(duì)照品2-碘丙烷峰面積計(jì)算，將結(jié)果乘以系數(shù);2-碘丙烷轉(zhuǎn)換為羥丙氧基 系數(shù)為0.4417。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定羥丙基瓜爾膠壓裂液含量的方法，其特征在于:所述步驟 (5)計(jì)算公式： H=MS/2.y〇H* = HX 75/58 cg = c7H* c壓=cg/w 以上各式中： HR*一對(duì)照品加入量，mg V取一所取待測(cè)樣體積，L MS-羥丙基取代度 Η-羥丙基的質(zhì)量分?jǐn)?shù) f一羥丙氧基的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 75-羥丙氧基基團(tuán)的摩爾質(zhì)量 162-糖單元的摩爾質(zhì)量 58-羥丙基基團(tuán)的摩爾質(zhì)量 75-羥丙氧基基團(tuán)的摩爾質(zhì)量 2.95-羥丙基質(zhì)量分?jǐn)?shù)和羥丙基取代度的換算系數(shù) cc 一羥丙基瓜爾膠濃度，g/L f 一羥丙氧基含量g/L(根據(jù)需要可轉(zhuǎn)化為ppm，％ ) CJ1一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(shí)際比例。
【文檔編號(hào)】G01N30/02GK105954437SQ201610584271
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年7月22日
【發(fā)明人】鄧進(jìn)軍, 趙麗, 劉洪勝, 吳迪, 趙忠山, 馬士平, 李玉春, 薛宗浩, 于婷, 佟艷斌, 智春生
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 大慶石油管理局