防垢剂中Ca2+对检验结果的影响

刘丽敏 李 薇

中国石油华北油田分公司 采油工艺研究院 （河北 任丘 062552）

防垢剂中Ca2+对检验结果的影响

刘丽敏 李 薇

中国石油华北油田分公司 采油工艺研究院 （河北 任丘 062552）

防垢剂是指能有效阻止或抑制油田水结垢的一类化学品，是油田水处理过程中常用的化学药剂。检测防垢剂主要指标碳酸钙垢防垢率时有时出现超过100%的异常现象。通过试验分析，发现防垢剂本身含有Ca2+是造成这种异常现象的主要原因，防垢剂本身含的Ca2+很大程度上影响着检验结果。

防垢剂 防垢率异常 油田水处理

油田水中大量成垢离子随着体系的温度、压力的变化，以及与不同水质的混合，就会出现结垢。结垢影响油田的正常生产，甚至带来很大的经济损失，投加防垢剂（或阻垢剂，以下统称防垢剂）是各油田控制结垢的主要措施之一。防垢剂的质量严重影响着油田的水质稳定，应对其进行严格的检测。

防垢剂的检测方法是：在油田水中加入防垢剂，在70℃条件下恒温一段时间，测定Ca2+浓度的变化并与空白样进行对比。用此方法检测时，大部分防垢剂的防垢率在90%左右，但某些防垢剂的检验结果却出现了超过100%的异常现象。为了确保防垢剂质量检验的可靠性及准确性，本文对防垢剂中Ca2+对检验结果的影响进行了研究。

试验部分

1 试验材料

某联合站水样；某化工厂生产的防垢剂。

2 试验条件

加药浓度：50mg/L；试验温度：70℃；试验时间：25h。

3 试验过程

取3个500mL广口瓶，标以序号0、1、2，分别在0、1、2号瓶中加入某联合站水样400mL，2号瓶中加入防垢剂，并使加药浓度为50mg/L，1、2号瓶放入70℃烘箱内恒温25h，将0号瓶水样过滤，取滤液50mL于锥形瓶中，加入2mol/L的NaOH溶液2mL、约0.2g钙指示剂，溶液混合后用0.012 5mol/L的EDTA进行滴定[1]，消耗EDTA的量记为V0，25h后取出1、2号瓶，冷却过滤，以下操作同0号瓶，消耗EDTA的量分别记为V1、V2。

4 防垢率计算公式

式中E—防垢率，%；

V2—加药溶液消耗EDTA的体积，mL；

V1—加热空白溶液消耗EDTA的体积，mL；

V0—空白溶液消耗EDTA的体积，mL。

试验结果分析

表1是出现防垢率超过100%异常现象的相关数据。

表1 防垢率异常试验数据表

对碳酸钙垢防垢率超过100%的异常现象进行分析，可能原因有：

（1）人为误差；

（2）防垢剂本身含有Ca2+；

（3）EDTA溶液浓度偏大，滴定到达终点时最后一滴即已过量。

针对原因（1）采取3人多平行检测，结果表明这种可能几乎为零。

针对原因（2）采取以下方式进行分析：

取0.05mL防垢剂加入100mL蒸馏水，加入2mL浓度为2mol/L NaOH和0.2g钙指示剂，防垢剂3呈亮蓝色，说明防垢剂中不含有Ca2+，其余溶液呈紫红色，说明防垢剂中含有Ca2+。

取200mL蒸馏水于锥形瓶中，加入防垢剂，并使加药浓度为50mg/L，实验过程同上，消耗EDTA量为V3，试验结果见表2。

表2 防垢率异常分析试验数据表

通过计算防垢剂1中Ca2+含量为9.5mg/L，这些Ca2+导致检验结果增大了24%；防垢剂2中Ca2+含量为4.5mg/L，导致检验结果增大了71%；防垢剂4中Ca2+含量为7.5mg/L，导致检验结果增大了18%；防垢剂5中Ca2+含量为5.3mg/L，导致检验结果增大了41%。

针对原因（3）采取降低EDTA溶液浓度，采用0.005mol/L的EDTA进行试验，结果见表3。从表3中看出防垢剂本身防垢率很高时，EDTA溶液浓度偏高可导致检验结果出现100%的现象，但防垢率不高时，EDTA溶液的浓度对检验结果的影响很小。

表3 0.005mol/L的EDTA滴定试验数据表

注：E按（1）式计算，V0、V1、V2为3次结果的平均值。

结论

（1）通过试验分析得出防垢剂本身防垢率很高时，EDTA溶液浓度偏高可导致检验结果出现100%的现象。

（2）防垢率出现超过100%的异常现象的主要原因是防垢剂本身含有Ca2+。

（3）建议在检测防垢率前先定性检测防垢剂中是否含有Ca2+，如果含有，应定量检测出Ca2+含量，计算防垢率时扣除防垢剂本身Ca2+消耗的EDTA的量。

[1]GB 7476-87水质 钙的测定 EDTA滴定法[S].

Anti-scaling agent is one kind of chemicals that can effectively prohibit and restrict the water scaling in oilfields,and is also the chemical agent often used in the process of water treatment in oilfields.The unusual phenomenon of 100%sometimes emerges in detecting the main index of anti-scaling agents——the anti-scaling rate of calcium carbonate.But through the test and analysis,it is found that Ca2+in anti-scaling agent is the main reason that leads to this phenomenon.In other words,Ca2+in antiscaling agent affects the testing results to a large degree.

anti-scaling agent;the unusual anti-scaling rate;water treatment in oilfields

刘丽敏（1983-），女，工程师，现从事油田化学产品质量监督检验工作。

黄永场

2010-03-15