影响注水水质中悬浮物测定结果的关键因素研究

邓英江 陈 坤

中国石油吐哈油田分公司 技术监测中心 （新疆 鄯善 838202）

2012年5月16日，在建设“新疆大庆”誓师动员大会上，中国石油吐哈油田分公司（以下简称油田公司或吐哈油田）明确提出:把推进精细注水技术攻关作为老区稳产、油田公司实现上产400万t目标的一项重要工作[1]。目前，吐哈油田各采油厂采油废水生化、物理处理工艺并存、注水输送管线新旧交替，水质突变情况严重。悬浮物含量是判断处理工艺及管线中水质好坏最直接、也是最直观的一个项目。国内各油田悬浮物含量的测定方法主要参考石油行业标准SY/T 5329-94，该标准中对悬浮物测定所用滤膜孔径、材质、水样保存条件和时间、总铁测定方法都作了阐述。从标准出发对相同材质孔径的滤膜进行了筛选。水样保存条件下，对不同总铁含量水样中悬浮物含量与放置时间关系进行了实验，为注水水质技术监督提供了理论依据。

1 技术思路

滤膜质量、水质放置时间、水质中总铁离子含量都是影响注水水质中悬浮物测定结果的重要因素。通过对实验室现有0.45μm孔径滤膜的筛选，了解注水水质放置时间与悬浮物含量关系，可达到提高注水水质中悬浮物测定结果准确度的目的。

在石油行业标准SY/T 5329-94规定的滤膜烘干温度90℃下，进行实验室现用的2种0.45μm孔径滤膜恒温次数与恒温前后质量差关系实验，选择质量合格的滤膜。

在石油行业标准SY/T 5329-94规定的总铁测定条件下，筛选出2组总铁离子含量差异较大的单井水样。

石油行业标准SY/T 5329-94规定:4℃下注水水质可放置7天，通过对放置7天时间与水质中悬浮物含量变化关系实验，得出悬浮物最宜测定时间。

2 实验部分

2.1 材料与仪器

主要材料:蒸馏水；无齿镊子；

0.45μm孔径混合纤维素酯膜，天津某厂生产；

0.45μm孔径混合膜，上海某厂生产；

鄯6-11井注水水质,鄯7-14井注水水质，鄯善采油厂；

陵15-17井注水水质，陵8-15井注水水质，鄯善采油厂；

湖20-19井注水水质，湖5-8井注水水质，三塘湖采油厂；

鲁3-7井注水水质，鲁8-3井注水水质，鲁克沁采油厂；

1mg/L铁标准贮备液，实验室自制。

主要仪器:AE-200电子天平、真空泵、恒温烘箱、分光光度计、水浴锅、冰箱。

2.2 实验方法

实验方法与步骤主要参考石油行业标准SY/T 5329-2012《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》[2]。

2.2.1 滤膜恒重

分别各取十张混合纤维素酯膜和混合膜，注明编号并记录，然后置于烧杯中用蒸馏水浸泡30min，洗涤3～4次后用无齿镊子取出放于称量瓶中，在90℃烘箱中恒温30min，干燥器中冷却至室温、称量记录，重复烘干、冷却、称量至前后质量差小于0.2mg。

2.2.2 总铁含量测定

向50mL比色管中加入25mL注水水质，再分别加入1mL盐酸溶液（1∶1）、滴加1滴10g/L高锰酸钾溶液，若褪色继续滴加1～2滴至不褪色；把比色管放入80℃水浴锅内恒温，期间比色管内溶液若褪色则继续补加1～2滴高锰酸钾溶液至不褪色；30min后取出冷却并滴加双氧水（分析纯）至溶液褪色、沉淀溶解；加入10mL盐酸—苯二甲酸氢钾缓冲溶液 （pH=2.2），1ml浓度为100g/L磺基水杨酸，用蒸馏水稀释至50mL刻度，冷却20min后在波长500nm处、10mm比色皿比色并记录。

2.2.3 悬浮物抽滤

将写有编号、已恒重的0.45μm孔径滤膜润湿后放于微孔滤器上，连好抽滤装置，打开真空泵；取待抽滤注水水质，摇匀后倒入过滤器内，抽滤至不再有液体流出；关闭真空泵，量取抽滤瓶中液体体积并记录。连好抽滤装置，打开真空泵，用蒸馏水洗涤过滤器和滤膜3～4次至滤液不含氯离子，若样品中含油，则用汽油或石油醚冲洗至滤液无色，烘干后继续用蒸馏水洗至滤液不含氯离子。抽滤完的滤膜用无齿镊子取下放入称量瓶中，90℃烘箱中恒温30min、冷却、称量，重复操作至前后质量差小于0.2mg。

2.3 结果及分析

2.3.1 滤膜的筛选

目前实验室内现用2种不同厂家生产的0.45μm孔径滤膜，按照滤膜恒重试验方法，对这2种滤膜进行恒重次数与恒重前后滤膜质量实验。

10张天津某厂生产的混合纤维素酯膜在90℃，烘30min条件下，恒重6次前后质量相差都在0.2mg以上，分析原因可能是该厂家生产的滤膜抗温性较差。

10张上海某厂的混合膜在90℃，烘30min条件下,恒重2次后质量基本保持不变，相差小于0.2mg。通过实验，笔者选择上海某厂生产的混合膜。

2.3.2 总铁测定结果

通过对吐哈油田注水水质日常监测，筛选出2组总铁离子含量差异较大的单井注水水质进行实验。表1是2组单井注水水质总铁含量测定结果。

表1 单井注水水质总铁含量测定结果

从表1可以看出，第一组4口单井水样总铁含量超标6～10倍，总铁含量大，而第二组4口单井水样总铁含量很低；通过加标回收，2组总铁含量测定结果都真实可靠。

2.3.3 注水水质放置时间与悬浮物含量变化

石油行业标准SY/T 5329-94规定:4℃下注水水质可放置7天，但实验时发现放置时间对悬浮物的含量影响较大，为确定2者关系，选择鄯善采油厂鄯6-11井、鄯7-14井、陵15-17井、陵8-15井和三塘湖采油厂湖20-19井、湖5-8井鲁克沁采油厂鲁3-7井、鲁8-3井注水水样进行注水水质放置时间与悬浮物含量变化试验（图1）。

从图1可以看出，2组8口单井注水水样中悬浮物含量都随放置时间延长而含量增加，其中鄯6-11井、鄯7-14井、陵15-17井、陵8-15井前3天悬浮物含量增加较大，放置6天后悬浮物含量比第一天增加了50%左右；湖20-19井、湖5-8井、鲁3-7井、鲁8-3井注水水样悬浮物含量增加较少。分析原因主要是鄯6-11井、鄯7-14井水、陵15-17井、陵8-15样中总铁含量较高，在曝氧条件下，水样中二价铁离子被氧化为三价铁离子,注水水样pH大部分都在7.0左右，当pH＞3.2时三价铁离子完全水解形成氢氧化铁沉淀，增加了水样中悬浮物的含量[3]。

3 结 论

通过对影响注水水质中悬浮物测定结果的3个重要因素:滤膜质量、总铁离子含量、水质放置时间实验分析，得出以下结论:

（1）实验室现用2种滤膜中，上海市某厂生产的0.45μm孔径混合膜达到悬浮物抽滤膜质量要求。90℃、至少连续2次恒温30min条件下，10张天津某厂生产的混合纤维素酯膜，恒重6次前后质量相差都在0.2mg以上；10张上海某厂生产的混合膜恒重2次后质量基本保持不变，相差小于0.2mg。

（2）注水水样悬浮物项目必须采样后尽快测定，特别是总铁含量高的注水水样。总铁含量较高的鄯6-11井和鄯7-14井、陵15-17井、陵8-15井注水水样随放置时间延长，水样中悬浮物含量增加迅速，6天后悬浮物含量相比第一天增加了50%。

[1]张志东.坚定信心勇挑重担坚决实现油气当量400万吨发展目标[N/OL].吐哈石油数字报，2012-05-18.

[2]SY/T 5329-2012碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法[S].

[3]苏欲波,彭晓英,岑瑗瑗.含油污水中悬浮固体含量分析方法探讨[J].石油工业技术监督,2011,27(7).