油田水矿化度分析(六项离子分析)2015培训

油田水矿化度分析

------六项离子分析

1、油井含水情况分析

注水开发油田，或油层有底水时，油井生产一段时间后就会出水，油井见水后，要做好以下几方面的分析工作。

（1）分析水源。

油井中的水一般包括两类，即地层水和注入水，判断方法如下：

①油层有底水时，可能是油水界面上升或水锥造成。

②离边水近时，可能是边水推进或者是边水舌进造成。这种情况通常在边水比较活跃或油田靠弹性驱动开采的情况下出现。

③水层窜通，夹层水或上下高压水层，由于套管外或地层因素引起的水层和油层窜通。

④注水开发油田，可能是注入水推至该井。

⑤油井距边水、注入水都较近时，总矿化度长期稳定不变是边水，总矿化度逐渐降低是注入水。

⑥油井投产即见水，可能是误射水层，也可能是油层本身含水（如同层水或主要水淹层）。

（2）分析主要见水层。

（3）含水率变化分析。

2、原油中为什么会含水：

原油中水分进入，主要有以下三种途径。第一种是：油层中原始原油本身就含有水。第二种是：为了保持油层压力，向油层内注入的水。第三种是：原油在贮存和运输中受气温的变化，石油容器罐内交替排出气体或吸入空气，由于空气的不断吸入，水蒸气不断进入，使原油中的水分子增加等原因。

油井见水是指采出液中由刚开始的纯油变为油水混合了，指采出液出现水的那一时刻，但含水率不一定多高。

水淹指从注水井到生产井形成了一个注水通道，注入的水全部顺这个通道流到生产井，生产井采出液绝大部分或全部都是水。

3、原油化验含水的目的意义

（1）原油化验含水的目的是为了计算纯油量，给地质人员提供资料，以采取有效措施保证原油生产。

（2）根据油层连通情况，结合原油含水资料，可判断来水方向，进一步了解地下情况，控制和改造地层。

4、油样中的水有几种方式存在？

油样中的水有四种方式存在：包括游离水、悬浮水、乳化水和溶解水。其中，游离水是指用倾斜方法就能分离出来的水；悬浮水是指一微小的颗滴散碎在原油中成机械混合的水；乳化水是指油和水均匀地乳化在一起的水；溶解水是指根据水在原油中溶解的能力而溶解在原油里的水，其数值甚小。

5、油田水矿化度概念

每升地层水中含盐总和的毫克数，叫矿化度（mg/L）。它是地层水综合分析以及判断注入水和油层水的一种重要的分析参数。

大安油田地层水一般矿化度较低，平均为4000～8400 mg/L；水型以NaHCO3为主；PH值一般在8左右。

矿化度广泛上指：六项离子（Na++K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、和CO32- +HCO3- +OH-）

6、酸碱指示剂

用于酸碱滴定的指示剂，称为酸碱指示剂。是一类结构较复杂的有机弱酸或有机弱碱，它们在溶液中能部分电离成指示剂的离子和氢离子或氢氧根离子，并且由于结构上的变化，它们的分子和离子具有不同的颜色，因而在pH不同的溶液中呈现不同的颜色。

（1）酚酞指示剂：取1~2g酚酞，用95%乙醇溶解，并稀释至100mL，无需加水溶解。

酚酞的变色范围是8.2 ～10.0，所以酚酞只能检验碱而不能检验酸。

通常情况下无色酚酞遇酸溶液不变色，遇中性溶液也不变色，遇碱溶液变红色。

（2）甲基橙指示剂：甲基橙的变色范围是pH≦3.1时变红，3.1~4.4时呈橙色，pH≧4.4时变黄。

7、测定原理与操作步骤

（1）碳酸根、重碳酸根、氢氧根的测定原理

取水样50ml于三角瓶中，加2-3滴酚酞指示剂，若水样出现红色，用标准盐酸滴定至无色（pH=8.3左右），此时水样所含的氢氧化物完全与酸作用，碳酸盐变成重碳酸盐，消耗盐酸量为V1；再加3-4滴甲基橙指示剂，继续滴加盐酸至橙红色（pH=4.4），此时水中重碳酸根全部中和，消耗盐酸量为V2。

若加入酚酞后水样呈现无色，则直接滴加甲基橙指示剂至水样呈黄色，再用盐酸标准溶液滴至橙红色为终点。由盐酸用量求出其含量，其反应式如下：

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl

NaHCO3 + HCl = NaCl+ H2O + CO2

（2）水中总硬度Ca2+、Mg2+的测定

水中总硬度的测定一般采用络合滴定法，用EDTA（乙二胺四乙酸）标准溶液直接滴定水中。Ca、Mg总量，然后以Ca换算为相应的硬度单位。

络合滴定法：以络合反应为基础的滴定分析方法称为络合滴定法。在络合

反应中，提供配位原子的物质称为配位体，即络合剂。它们与金属离子的络合反应是逐级进行的；

分子或者离子与金属离子结合，形成很稳定的新的离子的过程就叫络合反应，生成的物质叫络合物

缓冲溶液：由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液，能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸度的影响，从而保持溶液的pH值相对稳定。

用EDTA滴定Ca、Mg总量时，一般是在pH=10的缓冲液中进行（此时Ca、Mg都是游离状态），用铬黑T作指示剂。滴定前，铬黑T与少量的Ca、Mg离子络合成酒红色络合物，绝大部分的Ca、Mg离子处于游离状态。随着EDTA的滴入，Ca、Mg离子的络合物的条件稳定常数大于铬黑T与Ca、Mg离子络合物的条件常数，因此EDTA夺取铬黑T络合物中的金属离子，将铬黑T游离出来，溶液呈现游离铬黑的蓝色，指示滴定终点的到达。

滴定前：Ca2+ + 铬黑T →Ca-铬黑T

Mg2+ + 铬黑T →Mg-铬黑T

滴定中：Ca2+ + EDTA →Ca-EDTA

Mg2+ + EDTA →Mg-EDTA

滴定终点：Ca-铬黑T + EDTA →Ca-EDTA + 铬黑

Mg-铬黑T + EDTA →Mg-EDTA + 铬黑

操作步骤：用移液管吸取20毫升水样于三角瓶中，加入10毫升氯化铵缓冲溶液，加入2--3滴铬黑T指示剂，此时溶液呈现玫瑰红色，立即用EDTA标准溶液滴定，在滴定过程中注意充分的摇匀，特别是快到终点时速度放慢，滴定至玫瑰红色变为蓝色或绿色为止，记录EDTA标准溶液的体积V。

计算：(Ca2+ + Mg2+)(mmol/L) =( V*C EDTA /V水)*1000

①水中钙离子的测定原理

在碱性（pH=12）溶液中，钙离子与钙试剂生成酒红色络合物，其不稳定常数大于钙与EDTA络合物的不稳定常数，如果用EDTA滴定钙，钙试剂则被取代出来，溶液由红转为钙试剂的蓝色，作为终点。

当pH=12时，镁离子生成氢氧化镁沉淀，不与EDTA作用。

操作步骤：取水样20ml，加入氢氧化钠缓冲溶液10ml，加入钙试剂少许，