CN103196859A - 一种测定复杂油田采出液中碘化物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测定复杂油田采出液中碘化物的方法，解决了现有检测复杂油田采出液中碘化物，由于颜色深等干扰因素无法准确判断反应终点的问题；该方法利用在酸性介质中，Cr₂O₇ ^2-能将I^-氧化成为单质碘，生成的单质碘用氯仿萃取，在一定浓度范围内，萃取液中的碘浓度与吸光度符合朗伯-比耳定律这一规律，首先进行标准曲线绘制，然后测定样品吸光度，最终比照标准曲线，得到I^-浓度。本发明方法，不受颜色深浅的限制，重复性及准确性高，另外实验证明该方法具有非常强的抗干扰能力，而且操作简便，适于推广。

Description

一种测定复杂油田采出液中碘化物的方法

技术领域

本发明涉及油田勘探开发中的地球化学领域，具体的是一种复杂油田采出液中碘化物的分析检测方法。本发明方法所述的复杂油田采出液，包括采出油田水、泥浆滤液、压裂返排液、聚合物驱油返排液及三元复合驱返排液。

背景技术

油田采出液中碘的含量比普通地层水高，碘含量检测作为油田地质实验的一项基本分析项目，在油气勘探中占有重要地位。美国德克萨斯州莫尔顿油田和我国鄂尔多斯盆地、江汉盆地等等的大量油气化探实践表明，碘和油气聚集有密切关系。因此测定油田采出液中碘的含量备受地质学家的重视。《SY/T5523-2006 油田水分析方法》中碘量法测定碘含量比较适合于普通的成份简单的油田水，碘量法是依据滴定终点颜色突变来确定反应终点的，对于泥浆滤液、压裂返排液、聚驱返排液等成份复杂的复杂油田采出液，由于颜色比较深，干扰因素多等影响无法准确判断反应终点，从而使检测结果产生较大误差。

文献中常见的碘化物测定方法有：

1、离子色谱法：适于微量及痕量分析，检测油田水中碘化物，具有检测限低，精密度好等优点，但是在检测准确度受到和碘具有相似保留时间的物质影响、且不易排出，影响检测结果。而且复杂油田采出液成份会严重污染色谱柱，缩短其使用寿命，样品前处理难度大，检验成本高。（详见《SY/T 5523-2006 油田水分析方法》）

2、碘量法：适于常量分析，简单、快速。但溶液需无色，有色溶液影响判断滴定终点的准确性。（详见《SY/T5523-2006 油田水分析方法》）

3、催化动力学分光光度法：方法灵敏度高，适用于痕量分析，有色样品会严重影响检测精度，不适用于复杂油田采出液样品的分析检测；

4、气相色谱法：操作步骤复杂、试剂昂贵，且灵敏度不高，检测精度一般，并不作为检测水中碘化物的常用方法；

5、离子选择电极法检测油田水中碘化物，易受氯离子、溴离子和硫化物的影响，而油田水中这三种离子的浓度往往比较高，所以检测结果的可信度不高。

分析检测碘化物还有其他一些方法，如中子活化法、电化学方法等等，多用于食品、医药行业，不适宜于在油气地质实验方面推广使用。总之，常规方法检测复杂油田采出液中碘化物，存在诸如干扰多、误差大、不适合油田现场推广等缺点。

发明内容

本发明的目的是提出了一种检测复杂油田采出液中碘化物的新方法，该方法在检测复杂油田采出液样品时，误差较小，克服了干扰因素的影响，操作简便，适合于油田现场检测。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种测定复杂油田采出液中碘化物的方法，具体包含以下步骤：

1） 配制实验用溶液：配制碘化钾标准溶液、重铬酸钾溶液和盐酸溶液；

2） 绘制标准曲线：取碘化钾标准溶液放入分液漏斗中，加盐酸溶液调节pH值至0-1之间，然后加入重铬酸钾溶液，所加入的重铬酸钾摩尔数大于碘离子摩尔数的1/5，之后摇匀，在无光线射入的样品柜中放置五分钟后，用氯仿萃取生成的碘单质3-5次，萃取液混合、摇匀；将此萃取液逐级稀释，得到一系列I^-浓度不同的溶液，以氯仿为空白进行零点校正后测定标准系列的吸光度；以I^-浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线；

3）氧化样品：取复杂油田采出液滤液20mL~250mL放入500mL分液漏斗中，加盐酸溶液调节pH值于0-1之间，加重铬酸钾溶液，加入量应为绘制标准曲线时重铬酸钾溶液加入量的1.2~1.5倍，摇匀，在无光线射入的样品柜中放置五分钟；

4）萃取：用氯仿重复萃取步骤3）中生成的碘单质3-5次，将萃取液混合、摇匀；

5）测定与计算：测定样品萃取液的吸光度，依据步骤2）中绘制的标准曲线计算得出I^-浓度。

优选方法中测定吸光度时选取510nm为测定波长；测定吸光度时显色时间看可以是10min到40min之间；方法的操作环境为室温20℃。

本发明测定方法的原理：在酸性介质中，Cr₂O₇ ^2-能将I^-氧化成为单质碘，生成的单质碘用氯仿萃取，在一定浓度范围内，萃取液中的碘浓度与吸光度符合朗伯-比耳定律。

本发明的有益效果：

本发明检测复杂油田采出液中的碘化物，不受颜色深浅的限制，实验过程中使用的仪器及试剂成本低廉，另外实验证明该方法具有非常强的抗干扰能力，重复性及准确性较高，而且操作简便，适于推广。

附图说明

图1为浓度25mg/L、10mg/L、5mg/L碘标准系列的标准曲线。

图2为浓度200mg/L、100mg/L、75mg/L、50mg/L碘标准系列的标准曲线。

图3为碘标准萃取液的吸收曲线。

具体实施方式

以下结合具体实施例详细说明本发明：

下述实施例1及实施例2中测定复杂油田采出液中碘化物的方法是按下述步骤完成的：

1） 配制实验用溶液：1000.0mg/L碘化钾标准溶液、5000mg/L重铬酸钾溶液、1mol/L盐酸溶液；

2） 绘制标准曲线：取4.0mL碘化钾标准溶液放入分液漏斗中，加水至10mL，加1mL盐酸溶液和2mL重铬酸钾溶液，摇匀。在无光线射入的样品柜中放置五分钟后，用20mL氯仿分三次萃取生成的碘单质，萃取液混合、摇匀。萃取液中碘单质浓度为100mg/L，换算为I^-浓度为200mg/L。将此萃取液逐级稀释为I^-浓度200mg/L、100mg/L、75mg/L、50mg/L和25mg/L、10mg/L、5mg/L的两个标准系列，以氯仿为空白进行零点校正后测定这两个标准系列中每一I^-浓度对应的吸光度，然后以I^-浓度为横坐标，吸光度为 纵坐标，绘制两条标准曲线，这两条标准曲线，具体参见图1及图2；

3）氧化样品：取复杂油田采出液滤液20mL~250mL放入500mL分液漏斗中，复杂油田采出液样品采集和处理严格遵守《SY/T 5523-2006 油田水分析方法》之规定。加盐酸溶液调节pH值于0-1之间，加2mL重铬酸钾溶液，摇匀，在无光线射入的样品柜中放置五分钟； 

4）萃取：取10mL氯仿加到分液漏斗中，振摇两分钟，静置分层，氯仿层放入50mL具塞比色管中。用5mL氯仿溶液重复萃取两次，将萃取液氯仿层也倒入之前的比色管中，混合，摇匀，静置十分钟；

5）测定与计算：测定样品萃取液的吸光度，依据步骤2）中绘制的标准曲线计算得出I^-浓度。

上述步骤2）及步骤5）中测定吸光度时吸收波长的选择：

取经萃取的碘标液的氯仿萃取液在分光光度计上扫描，绘制吸收曲线，结果如图3，氯仿的最大吸收波长在240nm，碘的吸收波长在514nm，所以本方法选用510nm为测定波长。

上述步骤2）及步骤5）中测定吸光度时显色时间的确定：

用50mg/L标准萃取液按实验方法操作，分别在2min、5min、10min、15min、20min、25min、30min、40min、50min、60min、70min、80min测定吸光度，实验结果表明：在10min到40min之间，吸光度几乎不变。所以，本发明方法在测定吸光度时，显色时间可以选择10min到40min之间。

 温度、光线对本发明方法的影响：

温度越高，光线越强，碘单质的挥发性越强，所以本方法的操作环境应该控制在20℃和稍暗的环境中进行。本方法中定义的稍暗的环境，是指在不影响检测过程操作的低亮度环境，优选在无光线射入的样品柜中进行操作。

共存离子对本发明方法的影响：

在标准溶液中分别加入10mg/L的Mn²⁺、Cr³⁺、Zn²⁺、Sr²⁺、Al³⁺、Cu²⁺，100mg/L的K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和100mg/L的Cl^-、SO₄ ^2-、PO₄ ^3-、NO₃ ^-、Br^-检验共存离子的干扰情况，实验结果表明，这些阴阳离子的存在对碘离子的检测不存在干扰。所以，本发明方法具有很强的抗干扰能力。

实施例1： 重复性对比实验

    下面选取三种共15个具有代表性的复杂油田采出液样品，按照前述方法对其中的碘化物进行测定，每个样品测定七次，检测结果和相对标准偏差如表1：

表1 本发明方法测定复杂油田采出液中碘化物分析数据

据表1可知，相对标准偏差在0.55%-4.63%之间，重复性较好，从表中数据可知，样品中碘化物含量越高，重复性越好，样品中碘化物较低时，重复性稍差。

实施例2：回收率实验

选取实施例1中的三种共15个复杂油田采出液样品，测定加标回收率，测定方法是在原样加入一定量得碘化钾晶体（优级纯），1-5号样品中加入等量于10mg/L的碘化钾晶体，6-10号样品中加入等量于,20mg/L的碘化钾晶体，11-15号样品中加入等量于30mg/L的碘化钾晶体。

表2本发明方法测定复杂油田采出液中碘化物的加标回收率数据

 检测结果和加标回收率如表2，可知，加标回收率在95.44%-106.47%范围内，方法的准确度很好。

Claims (4)

1.一种测定复杂油田采出液中碘化物的方法，具体包含以下步骤：

1） 配制实验用溶液：配制碘化钾标准溶液、重铬酸钾溶液和盐酸溶液；

2） 绘制标准曲线：取碘化钾标准溶液放入分液漏斗中，加盐酸溶液调节pH值至0-1之间，然后加入重铬酸钾溶液，所加入的重铬酸钾摩尔数大于碘离子摩尔数的1/5，之后摇匀，在无光线射入的样品柜中放置五分钟后，用氯仿萃取生成的碘单质3-5次，萃取液混合、摇匀；将此萃取液逐级稀释，得到一系列I^-浓度不同的溶液，以氯仿为空白进行零点校正后测定标准系列的吸光度；以I^-浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线；

3）氧化样品：取复杂油田采出液滤液20mL~250mL放入500mL分液漏斗中，加盐酸溶液调节pH值于0-1之间，加重铬酸钾溶液，加入量应为绘制标准曲线时重铬酸钾溶液加入量的1.2~1.5倍，摇匀，在无光线射入的样品柜中放置五分钟；

4）萃取：用氯仿重复萃取步骤3）中生成的碘单质3-5次，将萃取液混合、摇匀；

5）测定与计算：测定样品萃取液的吸光度，依据步骤2）中绘制的标准曲线计算得出I^-浓度。

2.根据权利要求1所述的测定复杂油田采出液中碘化物的方法，其特征在于：方法中测定吸光度时选取510nm为测定波长。

3.根据权利要求1所述的测定复杂油田采出液中碘化物的方法，其特征在于：方法中测定吸光度时显色时间看可以是10min到40min之间。

4.根据权利要求1所述的测定复杂油田采出液中碘化物的方法，其特征在于：方法的操作环境为室温20℃。

Images