循环水总铁含量测量方法的探讨

技术研究中国石油和化工标准与质量10月(上)循环水总铁含量测量方法的探讨孙元雪蔡华1李泳李大为1中国石油辽阳石化分公司生产监测部辽宁辽阳1110032中国石油集团东北炼化工程有限公司人力资源处辽宁沈阳110013【摘要】过实验对邻菲啰啉法測定循环水总铁含量的影响因素—显色剂用量、玻璃器皿洗涤方式、测定时间等进行了探讨。结果表明,显色剂用量为2mL时,显色效果最妤。采样后3和in内测定为宜。玻璃器皿用1:1盐酸浸泡后再使用,消除杂质干扰,测量值更准确【关键词】循环水总铁邻菲嘐啉法水中铁的存在形式多种多样,可以在真度。在暗处15分钟后,于510mm处用3cm比色见图2所示。溶液中以简单的水合离子和复杂的无机、有皿,以水为参比测其吸光度。此方法所做标机络合物形式存在,铁在深层地下水中呈低准曲线见图1。价态,当接触空气并在pH>5时,便被氧化成高铁并形成氧化物,暴露于空气的中铁往往以不溶性氧化铁水合物的形式存在。y=0.5794x+0当pH<5时,高铁化合物可被溶解,因而铁可能以溶解态、胶态、悬浮颗粒等形式存0.00.51.01.52.02.53.03.54显色剂用量在于水体中。水样中高铁和低铁有时同时并存,可能是2价,也可能是3价。于辽化公司的循环水系统处于高浓缩图2显色剂用量的影响倍数下运行,即使在投加水处理药剂的情况图2表明,样品加邻菲啰啉溶液的体积下,也难免发生循环水系统设备的腐蚀结垢Fe: mg/L.从0.5mL到20mL时,所测吸光度值上升,从情况。而循环水系统的设备材质多为碳钢,20mL到3.5mL时吸光度值下降,说明当加邻所以腐蚀结垢产物多以铁的各种化合物状态图1铁的标准曲线菲啰啉溶液体积超过2.0mL时引入新的干扰存在。及时准确的检测循环水中的总铁含量,可以掌握设备的腐蚀结垢状况,为循环标准曲线的回归方程为因素使得吸光度下降。所以邻菲啰啉溶液最水系统的运行管理提供技术支持。目前分光1=0109×,相关系数为0999佳用量为2.0mL。22玻璃器皿洗涤方法的影响光度比色法测定循环水中总铁含量的代表方1.4样品测定取标准样品25mL进行试验,试验前玻法有:邻菲罗啉法、磺基水杨酸法、硫取25m酸化后的水样于烧杯中加5mL过璃器皿采用洗涤剂涮洗和1:1盐酸浸泡两种氰酸盐法、二氮杂菲法。其中HJ/T硫酸钾溶液,微沸约0min剩余体积不低于方法,测量结果见下表45-2007《水质铁的测定邻菲啰啉20m冷却后转移至50mL比色管中,并补加方法,测量结果见下表分光光度法(试行)》成本低、灵敏高、水至5mL。加人lm盐酸羟胺溶液并充分摇表1两种方法比较表明器皿仅用洗涤剂比较适用于现有的工作需要,下面针对该方匀,加2mL乙酸-乙酸铵缓冲溶液,2mL邻洗,做试样的铁测量结果平行性差,做空法的实验条件进行探讨。菲啉溶液,放在暗处静置1m1在波长白有时度偏大在线时没实验部分30min左右再用水冲洗干净,做试样的铁测1.1方法原理量结果平行性好,测定结果较为准确,可见2结果与讨论玻璃器皿的不同洗涤方法对总铁测定结果有二价铁离子在pH值3~9的条件下与邻菲啰啉反应生成桔红色的络离子:21显色剂用量的影响影响。所以在每次做样前先把要用的器皿浸泡在盐酸中30min3C2HN2+eFe(C1HN2)312。此络合离取5个循环水样各25mL,分别加入邻菲在pH值3-3.4时最为稳定,颜色的强度与哕啉溶液05mL、1.5mL、2OmL、25mL和3523测定时间的影响价铁离子含量成正比,在铁离子浓度为m进行显色试验,其余测试条件相同,曲线取4个循环水场的水样分别放置0.5h5.0mg/L以下时,浓度与吸光度呈线性关lh、2h测定结果见表2系。水中三价铁离子用盐酸羟胺还原成价铁离子,即可测定总铁。表1两种洗涤方法测量结果比较1.2试剂和仪器方法序号浓度(mg/)平均值(mg/L)相对标准偏差(%)酸、过硫酸钾、盐酸羟胺、乙酸-乙酸铵缓冲溶液、邻菲啰啉、硫酸铁铵、可见分光光度计洗涤剂洗涤1.3标准曲线的绘制1231.3分别吸取20mg/L铁离子标准溶液0.00mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、1.1600mL、10.00mL于6个100mL的容量瓶中加水至40mL,向各容量瓶中加几滴硫酸溶1:1盐酸浸泡21.2液、1mL盐酸羟胺溶液、2mL乙酸-乙酸铵缓冲溶液,2mL邻菲啰啉溶液,稀释至刻Www技木研宪中国石油和化工标准与质量10月(上)表4方法准确度和精密度的考察34降斜井段序号铁的标准浓度五次测定平均值回收率相对标准偏差常用降斜钻具组合为:钻头、短钻铤(3~8米)、稳定器、非磁钻铤、稳定器、(mg/L)(mg/L)(%)(%)钻铤、键槽破坏器、挠性接头、震击器、加重钻杆、钻杆。如下图3所示:0.3002一25米28~275米0.6000.573183~23米0.9000.8741.3~2米121.,3米1.5001.45114,3米9.2=23米12米表2表明测定循环水中总铁时,由于取用1:1盐酸浸泡30min左右,清洗干净后再图3降斜井段钻具组合结果逐渐减少。所以取样后应及时测定,如不宜放置过久;在煮沸前加入盐酸羟胺溶降斜段距离完井段比较近,摩擦阻力和无法及时测定,应在取样后立即加入适量的液,该方法的测定回收率和精密度较好,可井下扭矩都比较大,要注意简化钻具组合HSO4固定。以用于循环水总铁的测定同时,定向井的降斜钻具组合若使用大钟摆表2测定时间影响的比较ng/L式,会造成起下钻困难以及降斜率过高等问参考文献序号0.5h]SY/15329-1994,碎屑岩油藏注水水质推荐0.590.46指标及分析方法[S]在定向井中方位的控制比较困难,它2]GB5749-1985,生活饮用水卫生标准|S既受到钻具组合的影响,也会受到钻井参数0.380.34]HJ/T345-2007,水质铁的测定的影响。因此,为了更好的控制定向井的方邻菲啰啉分光光度法{S位,在具体实施时要注意以下方面4中国石油化工总公司.冷却水分析和试验方(1)扭方位钻具组合类似于造斜井1,07法M北京:中国石化出版社,19941-43段,但应该少下钻铤,避免压差卡钻的发2.4Fe'还原不完全(2)选择比较稳定的地层方面扭方位依标准方法,取4个循环水水样,分别作业;在煮沸前、后加人盐酸羟胺lmL,其余测试(上接第102页(3)对于井深比较大的定向井要使用条件不变,测试结果见表3随钻测斜仪扭方位(4)要按照实际的垂直剖面图,选择表3盐酸羟胺加入顺序的影响( Fea mg/.)扭方位的工具面角度序号煮沸后加入煮沸前加入在实施时要注意按照预先定好的参数4结论进行均匀送钻,避免井眼曲率发生突变。同本文通过对定向井的类型、各类型定向盐酸羟胺盐酸羟胺时,要及时测量,保证每25-50米就有一次井轨道设计的基本理论、定向井轨迹控制技测量记录,随时作图,掌握方位和井斜的变术及其具体实施操作时的注意实行进行研究化情况。和分析,得出了定向井轨道设计和轨迹控制0.2143.3稳斜井段技术的整体情况。这对于定向井轨迹控制技常用的稳斜钻具组合为:钻头、近钻头术的理论研究和定向井轨迹控制的具体实践0.1590.179钻铤、稳定器、钻铤、键槽破坏器、挠性接1.5761,610头、震击器、加重钻杆。如下图2所示由表3可知,在煮沸前加入盐酸羟胺测参考文献得结果均上升,说明加入盐酸羟胺后再煮沸5~6米U02米]刘乃震,定向井井眼轨道的最优化设计方法剂的影响。基于此,在方法改进中采取了煮·4*,“#木更有利于Fe”的还原,而且还能消除强氧化3.6~4.5米9.2米U石油钻探技术,201,29(4):14-16凹2]魏微,范海洲,慕鑫。西峰油田定向井轨迹控沸前加入盐酸羟胺溶液。1.5~3.6米9,2米制技术现场应用.辽宁化工,2012,41(1)分别取铁含量为03、06、09、15mg1142米,,冰,2.5方法的精密度和准确度考察[3]王清江,毛建华,曾明昌,等.定向井井眼轨迹的标准溶液各25mL,实验前所用器皿用1:1预测与控制技术团钻采工艺,208,31(4)图2稳斜井段钻具组合盐酸浸泡30min,显色剂加人量为2mL,测定150-152结果见表44]谢国民,张良万,杜远洋,等,定向井实用三维由表4得知其回收率大于95%,相对标准具体施工时,从造斜点开始要缓缓下设计一一方位比较法石油学报,20偏差小于等于1.8%,说明回收率和精密度均入钴稳斜钻具,特别是在高造斜率、软地层3):77-81较为理想。的情况下,容易遇阻,并可能产生新井眼。]韩志勇,定向井设计与计算M北京:石油另外要进行及时測斜,保证最大测斜间距控工业出版社,19893结论制在100m以内,某些特殊用途井的重点井段6崔红英,王德金,林雍森,等,靶段定向井轨由上述实验结果可知,测定循环水中测斜间距大概在30m,并及时绘制水平投影道设计方法石油钻探技术,20)),28(6)铁离子含量的最佳试验条件是:显色剂邻菲图和垂直剖面图,以便掌握井眼轨迹的变化啰啉溶液用量为2mL;玻璃器皿在使用前应情况。Www