碱-表面活性剂-聚合物复合驱采出液中微量硅的定量分析方法技术

本发明专利技术公开了一种在三元复合驱采出液中对硅含量进行定量分析的方法，主要是在稀释采出液样品后，加入丙酮，沉淀样品中的聚丙烯酰胺，过滤聚后加入萃取剂萃取样品中的表面活性剂，加入钼酸铵溶液和抗坏血酸溶液，在波长８１０ｎｍ处测吸光，计算得到样品中硅的浓度。本发明专利技术对测定水样中硅含量的硅钼黄法作了一些改进，以适应ＡＳＰ三元复合驱采出液中微量硅的测定。改进后的方法能够准确、快速地分析采出液中微量的硅，分析的线性范围在０～１００μｇ／１００ｍｌ，测定值的准确度和精度均小于４％。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种分析方法，具体涉及一种在三元复合驱采出液中对硅含量进行定量分析的方法。目前，测定硅的方法很多，有重量法、氟硅酸钾容量法、原子吸收分光光度法。但是由于操作复杂、仪器昂贵、费时等原因，不宜于现场的应用。硅钼蓝法是分析硅浓度的常用方法，其操作简便，适宜定量分析硅含量较低的样品。在以前的分析中，由于含硅溶液的组分比较单一，对分析结果的干扰因素少，因而分析比较简单，而对于复杂体系三元复合驱采出液中硅的定量分析，由于试液的组分多，干扰因素多，故传统的分析方法不能适用。本专利技术的方法，包括下述步骤1)、稀释所述采出液样品后，加入丙酮，沉淀样品中的聚丙烯酰胺；2)、在过滤聚丙烯酰胺沉淀后的溶液中，加入萃取剂萃取样品中的表面活性剂；3)、吸取上层清液1ml于100ml比色管中加水至55ml，然后加入5ml 10％的钼酸铵溶液和HCl适量(使pH1左右)，在20℃~25℃放置15～25min。取出加10毫升1∶1的浓硫酸，准确加入2毫升2％的抗坏血酸溶液，稀释到100ml，放置30min，以试剂空白为参比溶液，用1cm比色皿在波长810nm处测吸光。4)、计算得到样品中硅的浓度。上述方法，主要是对测定水样中硅含量的硅钼黄法作了一些改进，以适应ASP三元复合驱采出液中微量硅的测定。改进后的方法能够准确、快速地分析采出液中微量的硅，分析的线性范围在0～100μg/100ml，测定值的准确度和精度均小于4％。表1无机盐对硅测定的影响矿化度mg/L 0918 3700 6778吸光度 0.1720.1750.1700.174由表1结果可见，对大庆油田来说其注入水的矿化度通常为918mg/L，原始地层水矿化度为6778mg/L，采出液矿化度在此范围内变动对检测的影响甚微。2、聚合物含量对硅测定的影响在测定的样品中加入不同量的聚丙烯酰胺，使得聚丙烯酰胺浓度分别为0，5，10，15，20，30，50mg/L，按采出液稀释10倍作为样品，再取1ml进行检测，则采出液中对应的聚丙烯酰胺浓度及测定结果见表2。表中吸光度变化规律为，聚合物浓度在0～15mg/L之间，吸光度E值基本不变；浓度大于15mg/L时，吸光度E值则逐渐增大。然而采出液中聚合物的含量往往在300mg/L以上，对硅的检测有很大的影响。产生影响的原因是聚丙烯酰胺在强酸性环境中，其形体从线状变为卷曲状小粒，当聚丙烯酰胺浓度增加，溶液中颗粒数增多，对入射光的吸收增多即吸光度值增大。为了克服聚合物的影响，在样品中加入适量丙酮，由于丙酮能将聚丙烯酰胺沉淀，然后取上部清样进行测定，其结果见表2。可以看出，加入丙酮后聚合物的影响大大减小了，在300～500mg/L内基本可以满足检测要求。表2聚合物含量对硅测定的影响聚合物浓度 0 5 10 15 20 30 50/mg/L现场对应浓度 0 50 100 150 200 300 500/mg/L吸光度(E) 0.176 0.175 0.177 0.180 0.201 0.212 0.228吸光度(E′)0.174 0.176 0.174 0.177 0.176 0.179 0.182(注实验数据为50μg/100ml硅的吸光度值。)3、表面活性剂含量对硅测定的影响表面活性剂的加入对硅的测定影响较大，为此，我们用氯仿和甲苯萃取后，重新测定，结果见表3。表3表面活性剂含量对硅测定的影响表面活性剂0RS浓度0 2.5 5 10 15 20/mg/L原样品的吸光度值(E) 0.221 0.225 0.226 0.338 0.380.385氯仿萃取样品的吸光度(E) 0.208 0.211 0.213 0.222 0.229 0.232甲苯萃取样品的吸光度(E) 0.219 0.218 0.223 0.231 0.235 0.233(注实验数据为60μg/100ml硅的吸光度值)从表中结果可以看出，ORS的影响很大，这主要由于表面活性剂ORS在水溶液中以细小的乳状粒存在，溶液的浊度将增加，浊度对吸光度的影响是较大的，ORS浓度增大，浊度增大较多，吸光度随之增大。当ORS浓度达到其胶束浓度后，乳化粒数将不再增加，只是粒子增大，因而，浊度变化不大，吸光度变化也就平缓下来。氯仿和甲苯能将大部分的ORS萃取出去，有效的消除了干扰。氯仿比重大于水，处于溶液下部，氯仿过程中可能带走了少量的含硅的固体微粒，使得最终结果稍低。4、碱对硅测定的影响从前述测定步骤中可见，测定硅含量前首先要进行酸化，碱在此过程中将被中和掉，碱含量对硅测定的影响，仅仅是改变调节试剂PH值时，盐酸的用量，只要严格控制PH值范围，碱含量对硅测定的结果基本不影响。为了证实，实验在硅标样中加入不同量的氢氧化钠，然后进行测定，结果表明无论加碱，还是不加碱，碱的多少，对最终吸光度值几乎没有影响。绘制标准工作曲线取0，2，4，6，8，10ml浓度10μg/ml硅标准溶液，分别加入100ml比色管中，按前述测定步骤测量吸光度值，绘制标准曲线。所得曲线的线性回归方程为A＝0.0104+0.0043C，相关系数R2为0.995。式中A为吸光度，C为被测物浓度浓度(μg/100ml)。在0～100μg/100ml的范围内，硅的吸光度与浓度成线性关系。准确度及精确度实验测定美国RICCA硅标样和用现场水及蒸馏水配制的已知硅浓度的采出液。采出液的配制现场水来自采油一厂北一注入站，取回后用0.22μm滤膜过滤两遍待用。其化学组成见表4。表4现场水的化学组成项目HCO-3Cl-SO42-Ca2+Mg2+K++Na+矿化度含量511 106211 24 17 303 1170大庆三元复合驱油体系采出液三元组成一般为碱(0.08～1.2％)、表面活性剂(0.02～0.3％)、聚合物(0.02～0.1％)。按其组成配制现场采出液样品。测定步骤1)、取配制的现场采出液样品100毫升，加入40毫升丙酮，沉淀样品中的聚丙烯酰胺；2)、过滤聚丙烯酰胺沉淀，取滤液，加入50毫升氯仿，充分混合后，放掉下层萃取液；3)、吸取上层清液10毫升用蒸馏水90毫升稀释。用吸液管吸取稀释后的样品1毫升，加入100毫升的比色管中，然后加入蒸馏水至55毫升，加入5ml 10％钼酸铵溶液，滴加盐酸，调整pH在1左右，在20℃～25℃放置15～25min。取出加10ml1∶1的浓硫酸，准确加入2ml2％的抗坏血酸溶液，稀释到100ml，放置30min，以试剂空白为参比溶液，用1cm比色皿在波长810nm处测吸光值；5)、对照标准工作曲线，计算出硅浓度。上述测定结果见表5。可见本法的准确度及精确度都小于4％。表5测定硅的准确度及精确度序原硅含量 用水 测定硅含量准确度 精密度号 /ug.L-/ug.L-/％/％1 2 3 41 91.4 蒸馏水96.7 90.3 92.4 89.60.982.652 8.28 蒸馏水8.85 8.33 8.16 8.542.292.663 47.3 现场水42.2 46.0 48.8 40.52.953.594 6本文档来自技高网...

【技术保护点】
碱／表面活性剂／聚合物复合驱采出液中微量硅的定量分析方法，其特征在于，包括下述步骤： １）、稀释所述采出液样品后，加入丙酮，沉淀样品中的聚丙烯酰胺； ２）、在过滤聚丙烯酰胺沉淀后的溶液中，加入萃取剂萃取样品中的表面活性剂； ３）、吸取上层清液于比色管中加入５毫升１０％钼酸铵溶液和盐酸适量，使ｐＨ在１左右，加１０毫升１∶１的浓硫酸，准确加入２毫升２％的抗坏血酸溶液，稀释到１００毫升，放置３０分钟，以试剂空白为参比溶液，用１厘米比色皿在波长８１０ｎｍ处测吸光值； ４）、计算得到样品中硅的浓度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨付林，牛金刚，黄丽，陈庆海，何先华，李俊刚，
申请(专利权)人：大庆油田有限责任公司，
类型：发明
国别省市：23[中国|黑龙江]