美國腐蝕協會阻垢緩蝕劑效果檢測方法的討論

大慶油田設計院

美國腐蝕協會阻垢緩蝕劑效果檢測方法的討論

張曉波大慶油田設計院

《油田用防垢劑性能評定方法(SY/T 5673—93)》中推薦了測試溶液的配方。與NACE TM 0197—2002不同的是，SY/T 5673—93沒有在溶液C中加入氯化鈉，當溶液A、B和C混合時容易造成成垢量增大的情況發生，導致防垢率的結果偏低。鋇、鍶離子濃度測定可以采用原子吸收分光光度計法。在效果檢測方法方面，對油田公司緩蝕阻垢劑標準和NACE標準進行了詳細的對比分析，NACE TMO 197與NACETM 0374標準是評價緩蝕阻垢劑防止某種單一組成污垢產生能力的，而大慶油田公司標準是測試緩蝕阻垢劑防止多種成分組成污垢產生能力的。NACE標準主要用于緩蝕阻垢劑的實驗室篩選與評價，大慶油田公司標準主要用于油田生產所需緩蝕阻垢劑性能的測試與評價。

油田化學劑；檢測標準；阻垢緩蝕劑；測試法

《防止硫酸鈣和碳酸鈣垢從溶液中生成（油氣生產系統）所需阻垢劑性能的實驗室檢測試驗（NACE TM0374 1997—2007）》與《防垢劑產品驗收和使用效果檢驗指標及方法（Q/SY DQ0833—2006）》在以下方面有所不同：①Q/SYDQ0833—2006測試溶液的組成、濃度以及阻垢劑的濃度存在明顯差異，NACE TM0374 1997—2007標準規定的溶液比較簡單，僅能形成單一無機垢，而Q/SY DQ0833—2006比較復雜，可以形成多種垢；②在NACETM0374 1997—2007抑制碳酸鈣形成能力的測試方法中，用二氧化碳飽和A、B兩種溶液，Q/ SYDQ0833—2006沒有采用這種方法，而是使用調節溶液酸度的方法控制溶液的碳酸根離子和碳酸氫根離子的含量；③結果表達的內容不同，NACE TM0374 1997—2007的防垢率是針對硫酸鈣和碳酸鈣，而Q/SY DQ0833—2006的防垢率是針對混合垢，一般而言，這種方法適合針對緩蝕阻垢劑防止現場水結垢效果的檢測。但是，在現場水質成分、礦化度差別方面兩種方法差別也是很大的，因此Q/ SYDQ0833—2006采用的測試溶液能否具有代表性是值得研究的。

《評價石膏垢除垢劑效果的篩選試驗（NACE TMO0397—2002）》標準提供了測定去除石膏垢能力的除垢劑實驗室靜態篩選實驗方法。方法分為兩部分，第一部分為垢溶解劑測試法，第二部分為垢轉換劑測試法。垢溶解劑測試法用蒸餾水配制Na4EDTA水溶液，濃度為200 g/L，用Na4EDTA溶解，然后進行光譜分析及吸光光度法分析，或EDTA返滴。垢轉換劑測試法用蒸餾水配制羥基乙酸鉀（KC2O3H3）水溶液，濃度39%。用KC2O3H3轉換，然后進行光譜分析及吸光光度法分析，或EDTA返滴。大慶油田公司當下還沒有垢溶解緩蝕阻垢劑和垢轉換緩蝕阻垢劑的產品標準，《評價石膏垢除垢劑效果的篩選試驗（NACE TMO0397—2002）》標準原理清晰，操作也不復雜，非常實用，甚至對垢組成成分的分析也有一定的借鑒意義。

《測定防垢劑防止硫酸鋇和/或硫酸鍶從溶液中沉淀出來的能力實驗室篩選試驗（用于油氣生產系統）（NACE TM0197—2002）》標準的方法提要為：選擇一個組成適當的試驗鹽溶液，確定鹽水中每種成分的濃度；如果試驗的目的是為某一個特定現場篩選出緩蝕阻垢劑配方，應當選擇一個與現場發生結垢類似的鹽類組成。抑制硫酸鋇垢的性能試驗的測試溶液為：A組分包含所有的多價陽離子，B組分包含所有的可以與陽離子形成硫酸鋇或/和硫酸鍶沉淀的陰離子，A、B組分必須保證兩組分的陰陽離子濃度相同，如果不同加入氯化鈉；C組分以氯化鈉取代B組分中所有的可以與陽離子形成硫酸鋇或/和硫酸鍶沉淀的陰離子，加入的量以C組分與B組分離子強度相同為依據。與大慶油田公司緩蝕阻垢劑檢測標準的主要差別為該標準測試的硫酸鈣、碳酸鈣垢合成測試鹽水分別含有氯化鈣、碳酸氫鈉、硫酸鈉和氯化鈣；Q/SY DQ0833—2006則為混合離子。NACE TM0197—2002標準緩蝕阻垢劑瓶試測試方法原理如圖1、圖2。

圖1 緩蝕阻垢劑瓶試測試方法原理圖（測試陰離子）

圖2 緩蝕阻垢劑瓶試測試方法原理圖（替代陰離子）

《油田用防垢劑性能評定方法(SY/T 5673—93)》中推薦了測試溶液的配方。與NACE TM0197—2002不同的是，SY/T 5673—93沒有在溶液C中加入氯化鈉，當溶液A、B和C混合時容易造成成垢量增大的情況發生，導致防垢率的結果偏低。鋇、鍶離子濃度測定可以采用原子吸收分光光度計法，其工作參數見表1。

表1 原子吸收分光光度計工作參數

大慶油田公司緩蝕阻垢劑標準測試方法與NACE相應標準對比可以參照表2。

表2 NACE緩蝕阻垢劑標準與油田公司標準對比

在效果檢測方法方面，對油田公司緩蝕阻垢劑標準和NACE標準進行了詳細的對比分析，NACE TMO197與NACETM0374標準是評價緩蝕阻垢劑防止某種單一組成污垢產生能力的，而大慶油田公司標準是測試緩蝕阻垢劑防止多種成分組成污垢產生能力的。NACE標準主要用于緩蝕阻垢劑的實驗室篩選與評價，大慶油田公司標準主要用于油田生產所需緩蝕阻垢劑性能的測試與評價。

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.1.053