非分配示蹤劑和分配示蹤劑濃度檢測(cè)方法

摘 要:準(zhǔn)確測(cè)量示蹤劑濃度是決定示蹤劑技術(shù)成敗的關(guān)鍵因素。本文分別采用分光光度法和氣相色譜法測(cè)得了非分配示蹤劑硫氰酸鉀和分配示蹤劑正丁醇的濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線，并得到了回歸公式。室內(nèi)巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)表明，該濃度測(cè)試方法是可靠的。

關(guān)鍵詞:硫氰酸鉀正丁醇井間示蹤劑油田

中圖分類號(hào):TP2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)07(c)-0116-01

井間示蹤劑法測(cè)定油層剩余油飽和度是應(yīng)用色譜原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。親油的分配示蹤劑和親水的非分配示蹤劑在流動(dòng)過(guò)程中發(fā)生分離，其濃度峰值到達(dá)地面產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間差，這種時(shí)間差與剩余油飽和度有定量關(guān)系。因此準(zhǔn)確測(cè)量示蹤劑濃度非常重要。不同油田由于其地層水和巖石物性等各方面的差異，選擇的示蹤劑也不同。本文針對(duì)大慶油田南二區(qū)試驗(yàn)區(qū)選用的硫氰酸鉀和正丁醇，結(jié)合大慶油田地層水的實(shí)際情況，給出了一套測(cè)量井間示蹤劑濃度的方法。

1 硫氰酸根離子濃度的定量分析方法

1.1 原理

水溶液中的與生成血紅色絡(luò)合物，反應(yīng)式如下:

(1)

此血紅色絡(luò)合物的最大吸收峰在455nm處。此反應(yīng)可以用于測(cè)定微量離子。為了保證配制的溶液中的鐵以形式存在，以及達(dá)到必要的PH值。則應(yīng)用具有強(qiáng)氧化性的硝酸將氧化為。

1.2 儀器與試劑

100mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液;25%的硝酸溶液;5%的溶液;721型分光光度計(jì);50ml容量瓶;5ml移液管。

1.3 測(cè)試方法

采用分光光度法[1]測(cè)定的濃度。在固定液層厚度及入射光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度下，測(cè)定一系列不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)作圖，得到工作曲線。

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

用移液管分別吸取標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，7.0ml于八只50ml容量瓶中，加入Fe3+溶液5ml，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，放置15min，用2cm的比色皿，以不加SCN的空白試液作為參比溶液，用分光光度計(jì)分別測(cè)其吸光度。以50ml溶液中含量為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的吸光度為縱直坐標(biāo)，繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸得到:

(2)

(3)

1.3.2 試液中含量的測(cè)定

用移液管取試樣1ml，加入50ml容量瓶中，然后加溶液5ml，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，放置15min。以不加的空白溶液作參比溶液，用2cm比色皿，在分光光度計(jì)上測(cè)其吸光度。從標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程可求出的濃度。

2 醇的定量分析

2.1 原理

采用氣相色譜法測(cè)定試樣中的微量醇。試樣為水、微量的油、無(wú)機(jī)離子及醇。以氫氣作為氣載，聚乙二醇為固定液，采用外標(biāo)法[2]確定正戊醇的含量。由于試樣中絕大部分為水，而氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)對(duì)水幾乎沒有響應(yīng)，而對(duì)有機(jī)化合物有較高的靈敏度，故選用FID檢測(cè)器。

2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)條件

Varian 3400氣相色譜儀;氫火離子化檢測(cè)器;色譜柱為固定液為聚乙二醇20M，毛細(xì)管柱60M;溫度:柱溫120℃，氣化室溫度150℃，檢測(cè)室溫度250℃;氣速:N2為30ml/min;H2為30ml/min;O2為45ml/min。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

取濃度分別為0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，7.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5ml，進(jìn)樣得到8組色譜圖。測(cè)出峰面積，以峰面積為縱坐標(biāo)，以溶液濃度為橫坐標(biāo)作圖，即得標(biāo)準(zhǔn)曲線，經(jīng)線性回歸得到如下關(guān)系:

(4)

(5)

2.3.2 醇含量的測(cè)定

取0.5ml試樣，注入色譜儀，得到色譜圖，測(cè)出峰面積，由上述標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸公式可計(jì)算出醇的濃度。

3 方法驗(yàn)證

用硫氰酸鉀和正丁醇進(jìn)行巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，并用本文方法測(cè)定采出液中硫氰酸根和正丁醇的濃度，根據(jù)文[3]界標(biāo)比較法求得巖心的剩余油飽和度，與實(shí)際值相比差別很小，表明濃度測(cè)試方法是可靠的。

3.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器

天然巖心:按滲透率由高到低的順序接成長(zhǎng)度為50cm的巖心2塊，平均孔隙度均為0.33，巖心的物性參數(shù)，如表1;示蹤劑為硫氰酸鉀-正丁醇;實(shí)驗(yàn)用油為N2-2-40井原油與煤油配制的模擬油，45℃下粘度為19.3mP·s;實(shí)驗(yàn)用水為N2-2-40井產(chǎn)出水;DT15-TL型壓力傳感器;Validyne CD-12-C傳感顯示器;標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字壓力計(jì);LP20C 注入泵;自動(dòng)收集器;SG83-1型雙聯(lián)自控恒溫箱。

3.2 實(shí)驗(yàn)方法

驅(qū)替實(shí)驗(yàn)步驟如下:

(1)巖芯抽空8小時(shí)，飽和地層水，測(cè)孔隙度;

(2)將巖芯置于恒溫箱中，溫度為45℃;

(3)油驅(qū)水至出口不出水，測(cè)定原始含油飽和度。

(4)用試驗(yàn)區(qū)注水速度驅(qū)替原油至該區(qū)平均含水。

(5)將配制好的示蹤劑溶液段塞以1.2m/d的速度注入0.05Pv，并水驅(qū)至2Pv，每隔0.05PV取樣一次。

(6)檢測(cè)樣品濃度。

3.3 結(jié)果討論

硫氰酸鉀-正丁醇體系示蹤劑的產(chǎn)出濃度曲如圖3。硫氰酸根在注入0.303Pv時(shí)首先在巖心出口突破，正丁醇的突破時(shí)間0.37Pv，硫氰酸根、正丁醇的峰值出現(xiàn)時(shí)間分別為0.51Pv、0.784Pv，時(shí)間相差120分鐘。

根據(jù)測(cè)得的硫氰酸根和正丁醇的濃度，采用界標(biāo)比較法得到了巖心剩余油飽和度，與實(shí)際值相對(duì)誤差均在5%以下，說(shuō)明本文的濃度測(cè)量方法是可靠的，表2。

參考文獻(xiàn)

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