防垢劑中Ca2+對檢驗結果的影響

劉麗敏 李 薇

中國石油華北油田分公司 采油工藝研究院 （河北 任丘 062552）

防垢劑中Ca2+對檢驗結果的影響

劉麗敏 李 薇

中國石油華北油田分公司 采油工藝研究院 （河北 任丘 062552）

防垢劑是指能有效阻止或抑制油田水結垢的一類化學品，是油田水處理過程中常用的化學藥劑。檢測防垢劑主要指標碳酸鈣垢防垢率時有時出現超過100%的異常現象。通過試驗分析，發現防垢劑本身含有Ca2+是造成這種異常現象的主要原因，防垢劑本身含的Ca2+很大程度上影響著檢驗結果。

防垢劑 防垢率異常 油田水處理

油田水中大量成垢離子隨著體系的溫度、壓力的變化，以及與不同水質的混合，就會出現結垢。結垢影響油田的正常生產，甚至帶來很大的經濟損失，投加防垢劑（或阻垢劑，以下統稱防垢劑）是各油田控制結垢的主要措施之一。防垢劑的質量嚴重影響著油田的水質穩定，應對其進行嚴格的檢測。

防垢劑的檢測方法是：在油田水中加入防垢劑，在70℃條件下恒溫一段時間，測定Ca2+濃度的變化并與空白樣進行對比。用此方法檢測時，大部分防垢劑的防垢率在90%左右，但某些防垢劑的檢驗結果卻出現了超過100%的異常現象。為了確保防垢劑質量檢驗的可靠性及準確性，本文對防垢劑中Ca2+對檢驗結果的影響進行了研究。

試驗部分

1 試驗材料

某聯合站水樣；某化工廠生產的防垢劑。

2 試驗條件

加藥濃度：50mg/L；試驗溫度：70℃；試驗時間：25h。

3 試驗過程

取3個500mL廣口瓶，標以序號0、1、2，分別在0、1、2號瓶中加入某聯合站水樣400mL，2號瓶中加入防垢劑，并使加藥濃度為50mg/L，1、2號瓶放入70℃烘箱內恒溫25h，將0號瓶水樣過濾，取濾液50mL于錐形瓶中，加入2mol/L的NaOH溶液2mL、約0.2g鈣指示劑，溶液混合后用0.012 5mol/L的EDTA進行滴定[1]，消耗EDTA的量記為V0，25h后取出1、2號瓶，冷卻過濾，以下操作同0號瓶，消耗EDTA的量分別記為V1、V2。

4 防垢率計算公式

式中E—防垢率，%；

V2—加藥溶液消耗EDTA的體積，mL；

V1—加熱空白溶液消耗EDTA的體積，mL；

V0—空白溶液消耗EDTA的體積，mL。

試驗結果分析

表1是出現防垢率超過100%異常現象的相關數據。

表1 防垢率異常試驗數據表

對碳酸鈣垢防垢率超過100%的異常現象進行分析，可能原因有：

（1）人為誤差；

（2）防垢劑本身含有Ca2+；

（3）EDTA溶液濃度偏大，滴定到達終點時最后一滴即已過量。

針對原因（1）采取3人多平行檢測，結果表明這種可能幾乎為零。

針對原因（2）采取以下方式進行分析：

取0.05mL防垢劑加入100mL蒸餾水，加入2mL濃度為2mol/L NaOH和0.2g鈣指示劑，防垢劑3呈亮藍色，說明防垢劑中不含有Ca2+，其余溶液呈紫紅色，說明防垢劑中含有Ca2+。

取200mL蒸餾水于錐形瓶中，加入防垢劑，并使加藥濃度為50mg/L，實驗過程同上，消耗EDTA量為V3，試驗結果見表2。

表2 防垢率異常分析試驗數據表

通過計算防垢劑1中Ca2+含量為9.5mg/L，這些Ca2+導致檢驗結果增大了24%；防垢劑2中Ca2+含量為4.5mg/L，導致檢驗結果增大了71%；防垢劑4中Ca2+含量為7.5mg/L，導致檢驗結果增大了18%；防垢劑5中Ca2+含量為5.3mg/L，導致檢驗結果增大了41%。

針對原因（3）采取降低EDTA溶液濃度，采用0.005mol/L的EDTA進行試驗，結果見表3。從表3中看出防垢劑本身防垢率很高時，EDTA溶液濃度偏高可導致檢驗結果出現100%的現象，但防垢率不高時，EDTA溶液的濃度對檢驗結果的影響很小。

表3 0.005mol/L的EDTA滴定試驗數據表

注：E按（1）式計算，V0、V1、V2為3次結果的平均值。

結論

（1）通過試驗分析得出防垢劑本身防垢率很高時，EDTA溶液濃度偏高可導致檢驗結果出現100%的現象。

（2）防垢率出現超過100%的異常現象的主要原因是防垢劑本身含有Ca2+。

（3）建議在檢測防垢率前先定性檢測防垢劑中是否含有Ca2+，如果含有，應定量檢測出Ca2+含量，計算防垢率時扣除防垢劑本身Ca2+消耗的EDTA的量。

[1]GB 7476-87水質 鈣的測定 EDTA滴定法[S].

Anti-scaling agent is one kind of chemicals that can effectively prohibit and restrict the water scaling in oilfields,and is also the chemical agent often used in the process of water treatment in oilfields.The unusual phenomenon of 100%sometimes emerges in detecting the main index of anti-scaling agents——the anti-scaling rate of calcium carbonate.But through the test and analysis,it is found that Ca2+in anti-scaling agent is the main reason that leads to this phenomenon.In other words,Ca2+in antiscaling agent affects the testing results to a large degree.

anti-scaling agent;the unusual anti-scaling rate;water treatment in oilfields

劉麗敏（1983-），女，工程師，現從事油田化學產品質量監督檢驗工作。

黃永場

2010-03-15