大慶油田設(shè)計院

美國腐蝕協(xié)會阻垢緩蝕劑效果檢測方法的討論

張曉波大慶油田設(shè)計院

《油田用防垢劑性能評定方法(SY/T 5673—93)》中推薦了測試溶液的配方。與NACE TM 0197—2002不同的是，SY/T 5673—93沒有在溶液C中加入氯化鈉，當(dāng)溶液A、B和C混合時容易造成成垢量增大的情況發(fā)生，導(dǎo)致防垢率的結(jié)果偏低。鋇、鍶離子濃度測定可以采用原子吸收分光光度計法。在效果檢測方法方面，對油田公司緩蝕阻垢劑標(biāo)準(zhǔn)和NACE標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)的對比分析，NACE TMO 197與NACETM 0374標(biāo)準(zhǔn)是評價緩蝕阻垢劑防止某種單一組成污垢產(chǎn)生能力的，而大慶油田公司標(biāo)準(zhǔn)是測試緩蝕阻垢劑防止多種成分組成污垢產(chǎn)生能力的。NACE標(biāo)準(zhǔn)主要用于緩蝕阻垢劑的實驗室篩選與評價，大慶油田公司標(biāo)準(zhǔn)主要用于油田生產(chǎn)所需緩蝕阻垢劑性能的測試與評價。

油田化學(xué)劑；檢測標(biāo)準(zhǔn)；阻垢緩蝕劑；測試法

《防止硫酸鈣和碳酸鈣垢從溶液中生成（油氣生產(chǎn)系統(tǒng)）所需阻垢劑性能的實驗室檢測試驗（NACE TM0374 1997—2007）》與《防垢劑產(chǎn)品驗收和使用效果檢驗指標(biāo)及方法（Q/SY DQ0833—2006）》在以下方面有所不同：①Q(mào)/SYDQ0833—2006測試溶液的組成、濃度以及阻垢劑的濃度存在明顯差異，NACE TM0374 1997—2007標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溶液比較簡單，僅能形成單一無機(jī)垢，而Q/SY DQ0833—2006比較復(fù)雜，可以形成多種垢；②在NACETM0374 1997—2007抑制碳酸鈣形成能力的測試方法中，用二氧化碳飽和A、B兩種溶液，Q/ SYDQ0833—2006沒有采用這種方法，而是使用調(diào)節(jié)溶液酸度的方法控制溶液的碳酸根離子和碳酸氫根離子的含量；③結(jié)果表達(dá)的內(nèi)容不同，NACE TM0374 1997—2007的防垢率是針對硫酸鈣和碳酸鈣，而Q/SY DQ0833—2006的防垢率是針對混合垢，一般而言，這種方法適合針對緩蝕阻垢劑防止現(xiàn)場水結(jié)垢效果的檢測。但是，在現(xiàn)場水質(zhì)成分、礦化度差別方面兩種方法差別也是很大的，因此Q/ SYDQ0833—2006采用的測試溶液能否具有代表性是值得研究的。

《評價石膏垢除垢劑效果的篩選試驗（NACE TMO0397—2002）》標(biāo)準(zhǔn)提供了測定去除石膏垢能力的除垢劑實驗室靜態(tài)篩選實驗方法。方法分為兩部分，第一部分為垢溶解劑測試法，第二部分為垢轉(zhuǎn)換劑測試法。垢溶解劑測試法用蒸餾水配制Na4EDTA水溶液，濃度為200 g/L，用Na4EDTA溶解，然后進(jìn)行光譜分析及吸光光度法分析，或EDTA返滴。垢轉(zhuǎn)換劑測試法用蒸餾水配制羥基乙酸鉀（KC2O3H3）水溶液，濃度39%。用KC2O3H3轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行光譜分析及吸光光度法分析，或EDTA返滴。大慶油田公司當(dāng)下還沒有垢溶解緩蝕阻垢劑和垢轉(zhuǎn)換緩蝕阻垢劑的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，《評價石膏垢除垢劑效果的篩選試驗（NACE TMO0397—2002）》標(biāo)準(zhǔn)原理清晰，操作也不復(fù)雜，非常實用，甚至對垢組成成分的分析也有一定的借鑒意義。

《測定防垢劑防止硫酸鋇和/或硫酸鍶從溶液中沉淀出來的能力實驗室篩選試驗（用于油氣生產(chǎn)系統(tǒng)）（NACE TM0197—2002）》標(biāo)準(zhǔn)的方法提要為：選擇一個組成適當(dāng)?shù)脑囼烕}溶液，確定鹽水中每種成分的濃度；如果試驗的目的是為某一個特定現(xiàn)場篩選出緩蝕阻垢劑配方，應(yīng)當(dāng)選擇一個與現(xiàn)場發(fā)生結(jié)垢類似的鹽類組成。抑制硫酸鋇垢的性能試驗的測試溶液為：A組分包含所有的多價陽離子，B組分包含所有的可以與陽離子形成硫酸鋇或/和硫酸鍶沉淀的陰離子，A、B組分必須保證兩組分的陰陽離子濃度相同，如果不同加入氯化鈉；C組分以氯化鈉取代B組分中所有的可以與陽離子形成硫酸鋇或/和硫酸鍶沉淀的陰離子，加入的量以C組分與B組分離子強(qiáng)度相同為依據(jù)。與大慶油田公司緩蝕阻垢劑檢測標(biāo)準(zhǔn)的主要差別為該標(biāo)準(zhǔn)測試的硫酸鈣、碳酸鈣垢合成測試鹽水分別含有氯化鈣、碳酸氫鈉、硫酸鈉和氯化鈣；Q/SY DQ0833—2006則為混合離子。NACE TM0197—2002標(biāo)準(zhǔn)緩蝕阻垢劑瓶試測試方法原理如圖1、圖2。

圖1 緩蝕阻垢劑瓶試測試方法原理圖（測試陰離子）

圖2 緩蝕阻垢劑瓶試測試方法原理圖（替代陰離子）

《油田用防垢劑性能評定方法(SY/T 5673—93)》中推薦了測試溶液的配方。與NACE TM0197—2002不同的是，SY/T 5673—93沒有在溶液C中加入氯化鈉，當(dāng)溶液A、B和C混合時容易造成成垢量增大的情況發(fā)生，導(dǎo)致防垢率的結(jié)果偏低。鋇、鍶離子濃度測定可以采用原子吸收分光光度計法，其工作參數(shù)見表1。

表1 原子吸收分光光度計工作參數(shù)

大慶油田公司緩蝕阻垢劑標(biāo)準(zhǔn)測試方法與NACE相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)對比可以參照表2。

表2 NACE緩蝕阻垢劑標(biāo)準(zhǔn)與油田公司標(biāo)準(zhǔn)對比

在效果檢測方法方面，對油田公司緩蝕阻垢劑標(biāo)準(zhǔn)和NACE標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)的對比分析，NACE TMO197與NACETM0374標(biāo)準(zhǔn)是評價緩蝕阻垢劑防止某種單一組成污垢產(chǎn)生能力的，而大慶油田公司標(biāo)準(zhǔn)是測試緩蝕阻垢劑防止多種成分組成污垢產(chǎn)生能力的。NACE標(biāo)準(zhǔn)主要用于緩蝕阻垢劑的實驗室篩選與評價，大慶油田公司標(biāo)準(zhǔn)主要用于油田生產(chǎn)所需緩蝕阻垢劑性能的測試與評價。

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.1.053