岩心氯盐与碳酸盐含量检测方法及影响检测结果因素

阿曼古丽·阿西木(新疆油田公司准东采油厂勘探开发研究所实验中心，新疆 阜康 831511)

0 引言

在油田勘察阶段，若想充分了解油藏的具体性质，应针对岩心区域的碳酸盐含量以及氯盐含量进行分析。本文结合检测项目中的操作规程、设备用品、质量要求、注意事项完成分析阐述，深入分析影响检测试验结果的主要因素，为岩心检测以及油田勘察工作提供思路。

1 岩心氯盐、碳酸盐含量检测方法分析

1.1 岩样选择

在岩心中间未受到污染的区域提取30g的样品，将其完全粉碎，当完成取样工作后，需及时清理设备，防止岩屑混合使材料出现混杂情况。借助分析仪器可以在样品和稀盐酸反应过程中产生二氧化碳，并在容器内增加压力，使系统测试碳酸盐含量。

1.2 设备用品

本课题中检测岩心碳酸盐、氯盐含量的设备如下：瓷研钵、金属研钵、25ml的棕色滴定管、0.001g的电子天平、标准筛(型号是0.6mm)、范围是1-14pH的试纸、定性滤纸、铬酸钾(K2CrO4)、硝酸银(AgNO3)、硼砂溶液50g/L(Na2B4O2·10H2O)、硫酸铝钾[KAl(SO4·12H2O)]、双氧水(H2O2)、稀硝酸溶液5%(HNO3)、70%的电解液(将700mL的冰乙酸溶解在300mL的去离子水内)型号是0.18mm的分样筛、盐酸(HCL)、碳酸盐测定仪(型号是GMY-3A)，以上用品全部属于分析纯。

1.3 测试原理和过程

1.3.1 测试原理

本课题将铬酸钾当作指示剂，借助硝酸盐标准液对岩心中提取的样品完成滴定。主要过程如下：借助移液管提取10mL的萃取液转移至三角瓶内，在其中添加5滴铬酸钾溶液，借助硝酸银标准完成滴定。其中氯离子和硝酸银会发生化学反应产生白色沉淀，其中过量银离子会与之前的氯酸钾指示剂发生反应，进而产生络酸银沉淀，颜色是砖红色。本实验可以结合络酸银被消耗的量得出氯离子含量，其消耗量用V3表示。

1.3.2 测试过程

具体的测试步骤如下：第一，制备样品。建议借助瓷研钵、金属研钵粉碎样品30g，使用型号是0.6mm的标准筛过滤，完成后放入烘箱中，在105±5℃的环境中烘烤4小时，并将其放置在干燥箱内准备。第二，溶解样品。量取去离子水(25ml)，称取0.25g-10g的样品，准确称量到0.001g，加入100mL的广口瓶内，再添加0.3g的硫酸铝钾，借助振荡器摇晃30分钟，使试剂静置浸泡6小时，记录其体积是V。第三，量取样品。当萃取液状态澄清后，可以使用定性滤纸完成过滤。将液体过滤至三角瓶内，借助移液管量取10ml的过滤液放入另外的三角瓶中等待测量。第四，准备滴定。在25ml的棕色碱性滴定管内加入硝酸银溶液，将调刻度和排气数值调整到整数范围。第五，空白滴定。利用移液管量取10ml的萃取液，再转移至三角瓶内，再加入5滴的铬酸钾指示剂。借助硝酸银标准溶液完成滴定，当溶液出现砖红色沉淀后停止操作，记录消耗的硝酸银溶液，其消耗量为V3。第六，滴定样品。建议将调样品的ph值设置为6.3～8.5，重复滴加2～3滴铬酸钾试剂，记录消耗的硝酸银溶液。第七，计算岩心氯盐的含量，具体公式如下：

式中：B为岩心氯盐含量(mg/kg)；CAgNO2为硝酸银的标准溶液浓度(mol/L)；V为萃取液的总体积(mL)；V3为试样硝酸银的溶液消耗量；V4为空白测试阶段硝酸银溶液的实际消耗量(mL)；m为岩样萃取的质量(g)，在计算后填写相关检测报告。

1.4 碳酸盐测定分析

1.4.1 杯碳酸盐测定实验

其一，制备样品。建议使用瓷研钵、金属研钵粉碎样品，使用0.6mm的标准筛过滤，将其放置在105±5℃的环境中烘烤4小时。其二，称取样品。依据岩石的编码情况称取0.050～0.400g岩石粉末。其三，开启GMY-3A碳酸盐含量测试仪，输入岩样编号。其四，测试样品。开启阀门1和2，打开测定仪的反应瓶，量出10～25mL的盐酸溶液。借助镊子将石子放入样品容器内，闭紧反应瓶。其五，开启设备测试功能，通过磁搅拌方式科学调整转速，反应时间设置为15分钟，确保压力曲线的稳定性。其六，当反应结束后，应点击压力录取功能，借助电脑软件计算实际的百分比，得出最终化验结果。

1.4.2 10杯碳酸盐测定实验

(1)制备样品。使用瓷研钵、金属研钵粉碎样品，借助0.6mm的标准筛进行过滤，将其放置在105±5℃的环境中烘烤4小时。(2)称取样品，依据岩心样品编号使用伞形器，结合碳酸盐量取0.050～0.400g的岩石粉末。(3)配置样品。开启排气阀，拧开含量测定反应瓶，在其中量取10～25ml的盐酸溶液，再关闭排气阀，将样品放入反应瓶中。(4)震荡并反应30分钟。(5)开启GMY-3A碳酸盐含量测试仪，输入岩样编号，保存样品的质量、标号、样品号、建井号等要素。(6)当反应结束后，应开启总排气阀、1号反应瓶放气阀。开启数据录入功能，分别记录反应瓶的实际压力值，借助软件计算其百分含量。

1.5 检测注意要点

化验阶段的注意事项如下：(1)当使用滴定管加入试剂完成数值调整后，应填写相关记录。(2)确保萃取液的pH值在6.3～8.5的范围内，若ph值小于6.3，则可以加入定量硼砂溶液进行中和；若pH值大于8.5，则建议添加稀硝酸完成中和。同时，萃取液中包含的氯化物的浓度应控制在10～500mg/L，若超过该范围，则需要降低样品的质量，进而减少萃取液中的氯化物浓度、此外，若对相同萃取液开展两次滴定工作时，其硝酸银的消耗量误差应≤0.025mL。(3)若实验阶段出现硫化氢干扰问题，可以加入30%的数滴双氧水排除干扰问题。(4)在使用GMY-3A碳酸盐含量测试仪工作时，切勿将样品洒出。2杯阶段反应时间低于15分钟。如果压力曲线尚未稳定，则建议拉长反应时间直至压力稳定。(5)测试结束后倒出剩余盐酸溶液，清洗蒸馏水。(6)维持测试环境的整洁，定期检查设备仪器，对问题区域进行维护和保养，提升检测环境稳定性。对于硝酸银溶液需要注意避光存储，每月定期标定1次。

1.6 质量要求

在测定氯盐含量时，应对每一批的岩心样品完成10%双样抽查，若超过30%则需对样品完成重测操作。氯盐测试时双样抽查的偏差要求为：氯盐含量大于1000mg/kg时，相对偏差低于0.5%。当数值在500～1000mg/kg时，相对偏差低于1%。数值在100～500mg/kg时，相对偏差小于5%；数值在50～100mg/kg时，相对偏差低于10%；当氯盐含量≤50时，其相对误差低于15%。此外，在测定岩心的盐酸盐含量时，可以抽取10%的样品，若其大于允许偏差的范围，应对其完成重测。碳酸盐的样品测试偏差值为：c(碳酸盐)≥50%时，相对偏差是1.6%；30≤c＜50时，相对偏差是1.2%；5≤c＜30时，相对偏差是0.8%；c＜5时，相对偏差为0.4%。

在测量前期应科学选择测量仪，校准温度因素，注意在使用之前需要接通电源并预热30分钟。结合压力传感器的实际量程和反应瓶的具体容量，选择0.050～0.400g的碳酸钙样品，与10～25mL的盐酸充分反应，产生二氧化碳气体。具体的反应公式为：CaCO3+2HCL=CaCl2+H2O+CO2↑,能够计算1g碳酸钙反应生成的二氧化碳，公式为：X=22.4×1/100=224mL，进而计算反应室的压力。在实际测试中检测设备可以将碳酸盐和氯盐的化学反应所形成的压力信号转变为电信号，并实现模数转换，获取最终碳酸盐的物质含量，注意两次压力示值的偏差需低于1%，确保含量分析仪器值契合国家标准。

2 岩心氯盐、碳酸盐含量检测影响因素分析

2.1 磨样过筛

在检测实验中，磨样和过筛流程应进行多次，确保取样的岩心粉末实际粒径较小，进而在氯盐检测阶段将氯离子充分溶解在蒸馏水中，和盐酸完全反应释放气体。若过筛与磨样过程不完全，导致样品中存在粒径较大的类型，使反应无法充分进行，导致实际检测结果相较于预估值较低。应降低研磨颗粒尺寸，确保其与标准样品相对应。

2.2 盐酸浓度与气密性测试

在对岩心样本开展预处理工作时，需要切割质量均匀、大小合适的岩心块，上部不可存在易碎岩心屑。若出现岩心掉屑问题，会使样品在洗油前期与后期的质量较真实值相差较大，含油饱和度较高。同时，在气密性测试中使用GMY-3A碳酸盐含量测试仪开展工作时，需要在反应瓶内加入盐酸，再拧紧反应瓶盖。当紧闭排气阀后移开磁铁，调零装置。若碳酸盐测定仪器或反应瓶的气密性较差导致漏气，则降低了容器内部的反应压力，使得实际检测的结果低于真实值。

2.3 检测样本溶解性

在实验滴定前期应充分溶解氯盐样品，在100mL的广口瓶内加入25mL的去离子水，并将0.001g的样品、0.3g的硫酸铝钾加入瓶中。当盖紧塞后利用振荡器摇晃30分钟，并将试剂静置浸泡6小时。若浸泡的时间较短，会导致样品无法充分溶解，进而导致最终的检测结果低于正常值。

2.4 微观因素的影响

(1)岩心样品颗粒之间经过重结晶、胶结、溶蚀等过程，会增加胶结物的实际含量，导致岩心弹性模量提升，并改变样本的孔隙度，影响测试结果准确性。(2)样品中由于流体类型具有差异性，其中流体含量、种类与其弹性模量存在联系。通过构建碳酸盐流体饱和度模型后发现，该数值越大其模量越高。此外，在使用分析设备进行测试时，会受到仪器自身以及其他因素的影响，使相关图像出现噪声点、空白带等问题。建议借助高斯滤波、中值滤波、均值滤波的方式消除噪声点，完成对比操作。

2.5 含量分析仪误差

第一，称量误差。部分样品量采样量较小，若其质量增加会使测试误差加大。通常样品测量误差是0.001g，此误差值和分析阶段密切相关，若分析时长较短，会增加分析误差值，影响测试结果。第二，样品混合情况。在测试分析阶段，若未及时混合盐酸和样品，会直接影响样品准确性。因此，建议在测试开始的30秒内完全混合材料，降低测试误差，维护试验精确性。第三，试验环境温度。在标定样品阶段，若分析过程的室温和实验温度差距较大，会影响实验结果误差，需将实验温度控制在标定温度范围。

因此，岩心碳酸盐和氯盐在含量分析阶段会受到温度、时间等方面的影响，若测试温度出现明显改变，建议及时调准GMY-3A碳酸盐含量测试仪。同时，在实际岩心检测阶段，可以使用标准物质方法加强盐酸、碳酸钙的充分反应，实现仪器校准。如果缺少标准物质，还能够利用标准压力技术校准设备，连接标准压力、反应池设备，借助对应压力值校准输出值，科学分析碳酸盐和氯盐的含量。应将装置设置在温度恒定的环境中，容量以50mL作为标准。

3 结语

文章通过对岩心碳酸盐及氯盐含量检测方式进行分析，围绕多项数据分析检测影响因素，总结岩心碳酸盐和氯盐含量检测方法和要点，为后续优化检测模式、提升检测效果提供理论和实践支持。经过分析可以得出，检测过程中磨样过筛、盐酸浓度、仪器气密性等因素均会影响检测结果，需要在日后完成优化改进。