Маркин А.Н., Низамов Р.Э., Суховерхов С.В. Нефтепромысловая химия: практическое руководство

Подождите немного. Документ загружается.

ПриложеНие 5

_____________________________________________________________________________

270

3.2. Приготовление стандартного раствора. Пипеткой отмерить 10 мл рабо-

чего раствора в мерную колбу на 1 л. объем раствора довести до 1 л дистиллиро-

ванной водой. Концентрация стандартного раствора 10 мг/л.

3.3. Пипеткой отмерить 0; 5; 10; 20; 30; 40; 50 мл стандартного раствора в

мерные колбы на 50 мл и дистиллированной водой довести до 50 мл. Концентра-

ции растворов 0; 1; 2; 4; 6; 8 и 10 мг/л ингибитора соответственно. растворы пере-

лить в стаканы (100 мл), добавить в каждый стакан по 3 мл 10 н H

и раствора

KMnO

3.4.1. растворы кипятить 30 мин. если при кипячении раствор обесцвечива-

ется, необходимо поддерживать цвет – желтый с коричневым оттенком, добавляя

по каплям раствор KMnO

. объем раствора во время кипячения поддерживать не

менее 20 мл добавляя дистиллированную воду.

3.4.2. охладить раствор до температуры 50–60 °с и при перемешивании на

магнитной мешалке по каплям прибавлять 4 %-ный раствор аскорбиновой кисло-

ты до тех пор, пока раствор не обесцветится.

3.4.3. охладить раствор до 20–22 °с и дистиллированной водой довести объ-

ем раствора до 30 мл.

3.4.4. При перемешивании на магнитной мешалке прибавить 5 мл раствора

молибдата аммония.

3.4.5. При перемешивании на магнитной мешалке медленно добавить 4 мл

восстановительного раствора.

3.4.6. Перелить растворы в 50 мл мерные колбы и дистиллированной водой

довести объем до метки. тщательно перемешать и оставить растворы на 30 мин

при комнатной температуре. развивается синяя окраска. раствор с нулевой кон-

центрацией ингибитора солеотложений также может быть незначительно окра-

шен в синий цвет.

3.5. измерить оптическую плотность растворов при 700 нм по отношению к

раствору с нулевой концентрацией ингибитора солеотложений. Построить калиб-

ровочный график.

4. Анализ проб водной фазы продукции скважин

4.1. для определения концентрации ингибитора солеотложений в водной

фазе продукции скважин берут 50 мл пробы, которую обрабатывают по пунктам

3.3, 3.4. одновременно готовят раствор сравнения: 50 мл дистиллированной воды

обрабатывают по пунктам 3.3, 3.4.

4.2. оптическую плотность пробы измеряют по отношению к раствору срав-

нения. Концентрацию ингибитора солеотложений находят по калибровочному

графику.

4.3. За результат анализа принимают среднее арифметическое двух парал-

лельных определений, абсолютное расхождение между которыми не должно пре-

вышать 30 % от среднего арифметического.

271

______________________________________________________________________________

ПриложеНие 5

Важно!

если после добавления молибдата аммония и восстановительного раствора

появляется темно-синий оттенок или происходит образование осадков, это озна-

чает, что концентрация ингибитора солеотложений во взятой для анализа пробе

выше приемлемой для данного метода. в таком случае пробу нужно разбавить

дистиллированной водой (в 2 или более раз) и повторить определение. Не раз-

бавлять раствор с молибденовой синью, это приведет к получению ошибочных

результатов.

в процессе прибавления реагентов к растворам после кипячения необходимо

тщательно перемешивать растворы при добавлении каждого и перед прибавле-

нием следующего реагента. Необходимо особо тщательное перемешивание при

медленном прибавлении восстановительного раствора.

развитие окраски зависит от температуры и рН. При добавлении молибдата

аммония и восстановительного раствора температура должна быть 20–22 °с.

Не изменять количество 10 н H

для мытья посуды не использовать мыло и порошки: посуду мыть только

дистиллированной водой и ацетоном. если на стекле появляются голубые пятна,

промыть 10 %-ным раствором щелочи.

ПриложеНие 6

_____________________________________________________________________________

272

Методика измерения концентрации ингибиторов коррозии в водной фазе

продукции скважин нефтяных месторождений.

Фотометрический метод

1. Сущность метода

метод основан на образовании азотсодержащими соединениями (в том числе

имидазолинового типа), входящими в состав ингибиторов коррозии, окрашенного

комплекса с метиловым оранжевым в кислой среде. окрашенный комплекс экс-

трагируют хлороформом. оптическая плотность хлороформного экстракта про-

порциональна концентрации ингибитора в воде.

мешающие вещества – другие азотсодержащие органические вещества (ами-

ны, аминоамиды, аминокислоты), серо- и фосфорсодержащие катионные ПАв,

образующие комплексы с метиловым оранжевым в кислой среде.

чувствительность метода 1–2 мг/л.

сходимость метода (расхождение между двумя результатами определения,

полученными одним оператором, на одной аппаратуре, при одинаковых условиях,

на идентичном материале, при обычном и правильном выполнении метода испы-

таний) не превышает 20 % от измеренной концентрации.

2. Аппаратура, материалы, реактивы

весы аналитические (точность 0,001 г); спектрофотометр (длина волны

415 нм); колбы мерные 50, 100 и 1000 мл; стаканы химические 100 мл; пипет-

ки мерные 1, 2, 5, 10 мл; воронки делительные 250 и 500 мл; колбы конические

100 мл; хлороформ хч, гост 3160–77, чда, тУ 2631–020–11291058–96.

Кислотный буфер: в мерной колбе на 1000 мл растворить 81 г однозамещен-

ного фосфата натрия NаН

ро

∙2Н

о в 700 мл дистиллированной воды, добавить

30 мл 85 %-ной фосфорной кислоты (Н

ро

) и довести объем раствора до 1 л. При

использовании однозамещенного фосфата калия KН

ро

∙2Н

о его следует брать

89 г.

Насыщенный водный раствор метилового оранжевого: в мерной колбе на

100 мл растворить 0,5 г индикатора метилового оранжевого и хорошо перемешать.

Подождать, пока твердые частицы осядут на дно, и профильтровать раствор.

3. Построение калибровочного графика

3.1. Приготовление рабочего раствора: 0,1 г товарной формы ингибитора

взвесить с точностью 0,001 г и в мерной колбе растворить дистиллированной во-

дой до 1 л. Концентрация рабочего раствора 100 мг/л.

273

______________________________________________________________________________

ПриложеНие 6

3.2. в мерные колбы на 50 мл пипетками перенести 2,5, 5,0, 10,0, 15,0 и

20,0 мл рабочего раствора, довести объемы в каждой мерной колбе до 50 мл дис-

тиллированной водой и хорошо перемешать. Концентрации растворов 5; 10; 20;

30 и 40 мг/л ингибитора соответственно.

3.3. в 5 делительных воронок на 250 мл перелить растворы из мерных колб.

в каждую делительную воронку прилить по 50 мл кислотного буфера, по 1 мл

раствора метилового оранжевого и хорошо перемешать.

3.4. добавить в каждую делительную воронку по 50 мл хлороформа и про-

вести экстракцию встряхиванием (сделать 200 встряхиваний в течение 2–3 мин).

3.5. оставить делительные воронки на 15 мин для расслоения хлороформно-

го и водного слоев. хлороформ приобретет желтую окраску, интенсивность кото-

рой пропорциональна концентрации ингибитора.

3.6. измерить оптические плотности хлороформных слоев из всех делитель-

ных воронок в кювете с 2,5 см рабочего слоя на длине волны 415 нм. в качестве

раствора сравнения использовать чистый хлороформ. для анализа на спектрофо-

тометре из делительных воронок сливать первые 5–10 мл хлороформного слоя в

слив и только после этого заполнять кювету спектрофотометра. следить, чтобы в

кювету не попали капли красного водного слоя! Построить калибровочный график.

4. Отбор проб (образов) для анализа

4.1. Пробы отбирать в чистые сухие стеклянные бутылки и по возможности

отбирать как можно меньше нефти. сначала отобрать жидкость с 100–200 мл вод-

ной фазы (для ополаскивания бутылки). хорошо ополоснуть бутылку отобран-

ной жидкостью, так, чтобы вода полностью смочила стенки бутылки. Подождать

7–10 мин для адсорбции ингибитора на стенках бутылки, в течение которых пе-

риодически смачивать стенки бутылки водой. Эта операция необходима для того,

чтобы уменьшить потери ингибитора из пробы в результате адсорбции его на стен-

ках бутылки. вылить отобранную жидкость. отобрать пробу для анализа. общее

количество водной фазы в пробе должно быть 300–400 мл, но не менее 200 мл.

4.2. При отборе проб из трубопроводов их следует отбирать с уровня 2–3 см

от дна трубопровода.

4.3. При отборе проб с устья скважин следует дожидаться разделения отбира-

емой эмульсии на воду и нефть, сливать нефть, добавлять эмульсию и снова сли-

вать нефть до тех пор, пока общее количество водной фазы не будет 300–400 мл.

5. Анализ пробы (образца)

5.1. отобранную пробу перелить в делительную воронку на 500 мл и дать

отстояться в течение 10–15 мин.

ПриложеНие 6

_____________________________________________________________________________

274

5.2. слить 20–50 мл воды из пробы в слив.

5.3. в две делительные воронки на 250 мл налить по 30–40 мл воды из про-

бы для ополаскивания. следить за тем, чтобы в делительные воронки не попали

видимые капельки нефти! ополоснуть делительные воронки отобранной водой и

вылить ее. так же ополоснуть мерный цилиндр на 50 мл.

5.4. мерным цилиндром отмерить по 50 мл воды из пробы в две делительные

воронки на 250 мл. следить за тем, чтобы в цилиндр и делительные воронки не

попали видимые капельки нефти!

5.5. в каждую делительную воронку прилить по 50 мл кислотного буфера,

в одну делительную воронку прилить 1 мл раствора метилового оранжевого и

хорошо перемешать.

5.6. добавить в каждую делительную воронку по 50 мл хлороформа и про-

вести экстракцию встряхиванием (сделать 200 встряхиваний в течение 2–3 мин).

5.7. оставить делительные воронки на 15 мин для расслоения хлороформно-

го и водного слоев. хлороформ приобретет желтую окраску.

5.8. измерить оптическую плотность хлороформного слоя из делительной

воронки с метиловым оранжевым в кювете с 2,5 см рабочего слоя на длине волны

415 нм. в качестве раствора сравнения использовать хлороформный слой из де-

лительной воронки без метилового оранжевого. для анализа на спектрофотометре

из делительных воронок сливать первые 5–10 мл хлороформного слоя в слив и

только после этого заполнять кювету спектрофотометра. следить, чтобы в кюве-

ту не попали капли водного слоя!

5.9. По калибровочному графику определить концентрацию ингибитора. За

результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных изме-

рений, расхождение между которыми не должно превышать 20 % от меньшего

значения.

5.10.1. результаты анализа зависят от общей концентрации солей, растворен-

ных в водной фазе продукции скважин, т.е. от ее общей минерализации. Посколь-

ку калибровочный график строят на дистиллированной воде, необходимо вводить

поправочный коэффициент на общую минерализацию К

5.10.2. К

= с

дв

/с

мв

(1), где с

дв

– концентрация ингибитора коррозии, из-

меренная в дистиллированной воде; с

мв

– концентрация ингибитора коррозии,

измеренная в минерализованной воде с общей минерализацией м (г/л). К

всегда

больше 1 (равен 1 для дистиллированной воды).

5.10.3. для измерения К

готовят рабочие растворы товарной формы ин-

гибитора коррозии в воде с различной минерализацией – обычно 1, 5, 10, 20 и

40 г/л – и определяют в них концентрацию ингибитора коррозии по пунктам 5.1–

5.9. рассчитывают К

по формуле (1). строят зависимость К

= f(м).

5.10.4. определяют общую минерализацию пробы.

5.10.5. По зависимости К

= f(м) определяют К

для минерализации пробы.

275

______________________________________________________________________________

ПриложеНие 6

5.11. для получения значения концентрации ингибитора коррозии в пробе

значение концентрации, полученное в пункте 5.9, умножают на К

для минерали-

зации пробы.

6. Общие рекомендации

6.1. если калибровочный график получается неудовлетворительным, то сле-

дует изменить количество хлороформа для экстракции (взять 10, 20 или 25 мл) и

использовать кюветы с длиной рабочего слоя 1 см.

6.2. рН пробы с добавленным к ней кислотным буфером должен быть не

выше 2,5. если в пробе содержится большое количество щелочи или бикарбонат-

иона, то рН может быть выше. для получения нужного значения рН в пробу с до-

бавленным к ней кислотным буфером по каплям прилить 85 % Н

ро

6.3. если после экстрагирования и отстаивания хлороформные слои в дели-

тельных воронках (с раствором метилового оранжевого и без него) мутные, что

может быть из-за наличия большого количества механических примесей в образ-

це, их можно центрифугировать и после этого измерять оптическую плотность.

механические примеси могут сильно влиять на результаты анализа из-за адсорб-

ции на них ингибитора. в этом случае рекомендуется после добавления к пробе

кислотного буфера снизить рН до значения ≤ 2, центрифугировать пробы и далее

проводить определение как указано выше.

6.4. При получении высоких концентраций ингибитора коррозии (более

40 мг/л) разбавлять пробу раствором NaCl такой же минерализации, что и проба,

т.е. брать меньше пробы (1, 5, 10 или 25 мл) и в мерном цилиндре доводить объем

до 50 мл раствором NaCl. разбавление должно быть одним и тем же для образца

и для раствора сравнения. Не забывать учитывать разбавление при определении

концентрации ингибитора коррозии в пробе.

ПриложеНие 7

_____________________________________________________________________________

276

Методы анализа водной фазы

отбор проб

гост р 51592–2000 «вода. общие требования к отбору проб».

гост 26449.0–85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные.

общие требования к методам химического анализа при опреснении соленых вод».

гост р 51593–2000 «вода питьевая. отбор проб».

исо 5667–2–91 «Качество воды. отбор проб. часть 2. руководство по методам

отбора проб».

исо 5667–3–94 «Качество воды. отбор проб. часть 3. руководство по хранению

и обращению с пробами».

ASTM D 3370–08 «Standard Practices for Sampling Water from Closed Conduits».

измерение концентрации растворенного кислорода

гост 26449.3–85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные.

методы химического анализа соленых вод и дистиллята на содержание газов».

ASTM D 888–09 «Standard Test Method for Dissolved Oxygen in Water».

ASTM D 5543–09 «Standard Test Method for Low-Level Dissolved Oxygen in Water».

измерение концентрации растворенного сероводорода

гост 26449.3–85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные.

методы химического анализа соленых вод и дистиллята на содержание газов».

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th Edition, ISBN

0-87553-235-7, 4500-S

2–

D. Methylene Blue Method.

измерение концентрации растворенной углекислоты

гост 26449.3–85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные.

методы химического анализа соленых вод и дистиллята на содержание газов».

ASTM D 513–06 «Standard Test Methods for Total and Dissolved Carbon Dioxide in

Water».

измерение концентрации ионов хлора

гост 26449.1–85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные.

методы химического анализа соленых вод».

гост 4245–72 «вода питьевая. методы определения содержания хлоридов».

ASTM D 4458–09 «Standard Test Method for Chloride Ions in Brackish Water,

Seawater, and Brines».

ASTM D 512–10 «Standard Test Methods for Chloride Ion in Water».

измерение концентрации ионов SO

–

гост 26449.1–85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные.

методы химического анализа соленых вод».

277

______________________________________________________________________________

ПриложеНие 7

гост 4389–72 «вода питьевая. методы определения содержания сульфатов».

ASTM D 516–07 «Standard Test Method for Sulfate Ion in Water».

измерение концентрации ионов HCO

–

гост 26449.1–85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные.

методы химического анализа соленых вод».

ASTM D 3875–08 «Standard Test Method for Alkalinity in Brackish Water, Seawater,

and Brines».

измерение концентрации ионов брома

ASTM D 5542–04 (Reapproved 2009) «Standard Test Methods for Trace Anions in

High Purity Water by Ion Chromatography».

измерение концентрации ионов NH

гост 26449.1–85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные.

методы химического анализа соленых вод».

гост 4192–82 «вода питьевая. методы определения минеральных азотсодержа-

щих веществ».

ASTM D 1426–08 «Standard Test Methods for Ammonia Nitrogen in Water».

измерение концентрации нитратов и нитритов

гост 18826–73 «вода питьевая. методы определения содержания нитратов».

гост 4192–82 «вода питьевая. методы определения минеральных азотсодержа-

щих веществ».

ASTM D 3867–09 «Standard Test Methods for Nitrite-Nitrate in Water».

измерение концентрации бора

гост р 51210–98 «вода питьевая. метод определения содержания бора».

ASTM D 3082–09 «Standard Test Method for Boron in Water».

ионная хроматография и капиллярный электрофорез анионов

гост 52181–2003 «вода питьевая. определение содержания анионов методами

ионной хроматографии и капиллярного электрофореза».

ASTM D 5542–04 (Reapproved 2009) «Standard Test Methods for Trace Anions in

High Purity Water by Ion Chromatography».

измерение концентрации ионов натрия и калия

гост 26449.1–85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные.

методы химического анализа соленых вод».

ASTM D 3561–02 (Reapproved 2007) «Standard Test Method for Lithium, Potassium,

and Sodium Ions in Brackish Water, Seawater, and Brines by Atomic Absorption

Spectrophotometry».

ПриложеНие 7

_____________________________________________________________________________

278

измерение концентрации ионов кальция и магния

гост 26449.1–85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные.

методы химического анализа соленых вод».

гост р 52407–2005 «вода питьевая. методы определения жесткости».

ASTM D 511–09 «Standard Test Methods for Calcium and Magnesium in Water».

ASTM D 1126–02 (Reapproved 2007) «Standard Test Method for Hardness

in Water».

измерение концентрации ионов стронция

гост 23950–88 «вода питьевая. метод определения массовой концентрации

стронция».

ASTM D 3352–08a «Standard Test Method for Strontium Ion in Brackish Water,

Seawater, and Brines».

измерение концентрации ионов бария

ASTM D 3651–07 «Standard Test Method for Barium in Brackish Water, Seawater, and

Brines».

ASTM D 3986–07 «Standard Test Method for Barium in Brines, Seawater, and Brackish

Water by Direct-Current Argon Plasma Atomic Emission Spectroscopy».

измерение концентрации ионов железа

гост 26449.1–85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные.

методы химического анализа соленых вод».

гост 4011–72 «вода питьевая. методы измерения массовой концентрации обще-

го железа».

ASTM D 1068–10 «Standard Test Methods for Iron in Water».

измерение концентрации металлов, присутствующих в следовых количес-

твах, – Bi, Cd, As, Hg, Pb, Sb, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn

гост 26449.1–85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные.

методы химического анализа соленых вод». (Cu, Ni, Cr)

гост р 52180–2003 «вода питьевая. определение содержания элементов мето-

дом инверсионной вольтамперометрии».

измерение концентрации фосфонатных ингибиторов солеотложений

Прил. 5.

ASTM D6501–09 «Standard Test Method for Phosphonate in Brines».

измерение концентрации ингибиторов коррозии

Прил. 6.

гл. 3, разд. 3.9.

279

______________________________________________________________________________

ПриложеНие 7

измерение концентрации углеводородов (нефтепродуктов)

гост 17.1.4.01–80 «охрана природы. гидросфера. общие требования к методам

определения нефтепродуктов в природных и сточных водах».

гост 26449.1–85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные.

методы химического анализа соленых вод».

гост р 51797–2001 «вода питьевая. метод определения содержания нефтепро-

дуктов».

гост р 52406–2005 «вода питьевая. определение нефтепродуктов методом газо-

вой хроматографии».

ASTM D 3921–96 (Reapproved 2003) «Standard Test Method for Oil and Grease and

Petroleum Hydrocarbons in Water».

ASTM D 4281–95 (Reapproved 2005) «Standard Test Method for Oil and Grease

(Fluorocarbon Extractable Substances) by Gravimetric Determination».

ASTM D 7066–04 «Standard Test Method for dimer/trimer of chlorotriuoroethylene

(S-316) Recoverable Oil and Grease and Nonpolar Material by Infrared Determination».

ASTM D 4657 «Test Method for Polynuclear Aromatic Hydrocarbons».

измерение концентрации сульфатвосстанавливающих бактерий

ASTM D 4412–84 (Reapproved 2009) «Standard Test Methods for Sulfate-Reducing

Bacteria in Water and Water-Formed Deposits».