巖心氯鹽含量與碳酸鹽含量檢測方法及對檢測結(jié)果影響因素分析

李彩云，董 翔

（延長油田股份有限公司化驗中心，陜西 延安 716000）

在油田前期勘探的過程中，為了更好的了解油藏性質(zhì)，需對巖心的含油飽和度、含水飽和度、滲透率、孔隙度、氯鹽含量、碳酸鹽含量等各項性質(zhì)進(jìn)行分析，本文對作者從事的氯鹽含量與碳酸鹽含量兩個檢測項目的設(shè)備用品、操作規(guī)程、注意事項、質(zhì)量要求等做了闡述說明，然后對影響檢測結(jié)果的外部因素做了分析研究。

1 設(shè)備和用品

1）金屬研缽；2）瓷研缽；3）棕色滴定管（25mL）；4）具塞比色管（50 mL）；5）電子天平（0.001g）以及符合要求的環(huán)境；6）0.6mm標(biāo)準(zhǔn)篩；7）定性濾紙；8）1～14pH試紙；9）硝酸銀（AgNO3）；10）鉻酸鉀（K2CrO4）；11）硫酸鋁鉀［KAl（SO4·12H2O）］；12）硼砂（Na2B4O7·10 H2O）；13）硝酸（HNO3）；14）雙氧水（H2O2）；15）鹽酸（HCl）；16）0.18mm分樣篩；17）GMY-3A型碳酸鹽含量測定儀。

所用試劑均為分析純。

2 實驗原理和步驟

2.1 巖石氯鹽含量測定步驟

從巖樣中萃取的含鹽溶液，以鉻酸鉀為指示劑，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。硝酸銀與氯離子反應(yīng)生成白色沉淀，過量的銀離子于鉻酸鉀指示劑反應(yīng)生成桔紅色鉻酸銀沉淀，根據(jù)硝酸銀的消耗量計算氯離子含量，反應(yīng)方程式如下：

1）樣品制備。分別用金屬研缽和瓷研缽對樣品進(jìn)行粉碎然后用0.6mm標(biāo)準(zhǔn)篩過篩。放入烘箱內(nèi)，在105±5℃條件下烘4h。

2）樣品溶解。于50mL具塞比色管中量取50mL蒸餾水，準(zhǔn)確稱取5.00g樣品溶入比色管中，加硫酸鋁鉀約0.1g，蓋好具塞用手搖3min，靜置浸泡6h以上。

3）樣品量取。萃取液澄清后，用定性濾紙過濾到干燥的三角瓶中。用移液管移取10mL濾液于另一三角瓶待測。

4）滴定準(zhǔn)備。把硝酸銀溶液倒入25mL棕色堿式滴定管，排氣、調(diào)刻度至整數(shù)。

5）空白滴定。用移液管準(zhǔn)確吸取10mL浸樣用的蒸餾水于三角瓶內(nèi)，滴加2～3滴鉻酸鉀指示劑，用硝酸銀溶液進(jìn)行滴定，直至溶液由黃色變?yōu)榻埸S色止，記下硝酸銀的標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量V1。

6）樣品滴定。調(diào)樣品溶液pH值至6.3～10.0，滴加2～3滴鉻酸鉀指示劑，重復(fù)5）的操作，記下硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量V2。

7）計算（通過電腦完成）。巖樣內(nèi)氯鹽含量按下式計算：

式中：B-巖樣內(nèi)氯鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg/kg；

C1-硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

V-萃取液的體積（50），mL；

V2-測試試樣時硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量，mL；

V1-測試空白時硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量，mL；

m-萃取巖樣的質(zhì)量，g。

58.44-氯化鈉的摩爾質(zhì)量，g/mol。

8）填寫檢測報告。

2.2 巖石碳酸鹽含量測定（2杯）步驟

1）樣品制備。分別用金屬研缽和瓷研缽對樣品進(jìn)行粉碎然后用0.18mm標(biāo)準(zhǔn)篩過篩。放入烘箱內(nèi)，在105±5℃條件下烘3h。2）樣品稱量。按照巖石編號用相應(yīng)編號樣品容器準(zhǔn)確稱取1.00～2.00g（根據(jù)碳酸鹽含量）制備好的巖石粉末。3）打開GMY-3A型碳酸鹽含量測定儀和電腦。進(jìn)入操作界面在新增井號欄錄入待測巖樣井號，根據(jù)軟件操作提示輸入待測巖樣編號、稱樣質(zhì)量并保存，退出。4）點擊進(jìn)入樣品測試。打開閥1、閥2，擰開碳酸鹽含量測定儀反應(yīng)瓶，準(zhǔn)確量取15mL鹽酸溶液（10%）于反應(yīng)瓶，用鑷子小石裝入稱量好的樣品容器，使其漂浮在鹽酸溶液上，擰緊反應(yīng)瓶。重復(fù)上述步驟分別裝配1、2號反應(yīng)瓶。關(guān)閉閥1、閥2，壓力調(diào)零。5）點擊開始測試，開啟磁攪拌功能，緩慢調(diào)速至合適轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)15min（壓力曲線穩(wěn)定）。6）反應(yīng)完成后，點擊壓力錄取，分別錄取1、2號瓶，電腦軟件自動計算出百分含量。7）打印化驗結(jié)果。

2.3 巖石碳酸鹽含量測定（10杯）步驟

1）樣品制備。分別用金屬研缽和瓷研缽對樣品進(jìn)行粉碎然后用0.18mm標(biāo)準(zhǔn)篩過篩。放入烘箱內(nèi)，在105±5℃條件下烘3h。

2）樣品稱量。按照巖石編號用相應(yīng)編號傘形器準(zhǔn)確稱取0.60g～0.70g（根據(jù)碳酸鹽含量）制備好的巖石粉末。

3）樣品裝配。打開全部排氣閥，依次擰開碳酸鹽含量測定儀反應(yīng)瓶，用磁鐵把傘形容器小石裝入反應(yīng)器上部卡槽，準(zhǔn)確量取10mL鹽酸溶液（28%）于反應(yīng)瓶，擰緊反應(yīng)瓶，關(guān)閉排氣閥，調(diào)零，移開磁鐵。重復(fù)上述步驟分別把樣品裝配1～10號反應(yīng)瓶。

4）開啟振蕩功能，振蕩反應(yīng)15min。

5）打開GMY-3A型碳酸鹽含量測定儀、電腦，在操作界面選定參數(shù)錄取，分別在建井號、樣品號、標(biāo)號、質(zhì)量欄內(nèi)填入相應(yīng)數(shù)據(jù)，保存。

6）反應(yīng)完成后，先打開總排氣閥放氣，然后打開1號反應(yīng)瓶放氣閥，點擊數(shù)據(jù)錄取，錄取壓力，然后關(guān)閉1號排氣閥，總排氣閥；依照上述步驟分別錄取1～10反應(yīng)瓶壓力。電腦軟件自動計算出百分含量。

7）打印化驗結(jié)果。

3 注意事項

3.1 樣品驗收、制備

1）接收登記時注意巖樣編號和樣品袋編號對應(yīng)。2）用金屬研缽和瓷研缽制取巖面時，保證室內(nèi)良好的通風(fēng)條件。

3.2 化驗操作

1）化驗過程中，要采取一些必要的工具和手段，防止樣品混淆、順序顛倒。2）蒸餾水空白測定消耗硝酸銀應(yīng)＜0.3mL。3）滴定管添加試劑調(diào)整數(shù)后和滴定完成后及時填寫原始記錄。4）本法滴定時萃取液pH值應(yīng)在6.3～10.0范圍，若低于3.3，可加入適量的硼砂溶液中和；若高于10.0，可加稀硝酸中和。5）若有硫化氫干擾，加30%雙氧水?dāng)?shù)滴，排除干擾。6）GMY-3A型碳酸鹽含量測定儀容器裝入反應(yīng)瓶和擰緊時，小石操作不要把樣品撒出。7）GMY-3A型碳酸鹽含量測定儀（2杯）反應(yīng)時間不得＜15min，若壓力曲線未穩(wěn)定則延長反應(yīng)時間至壓力穩(wěn)定，方可采壓。8）傾倒鹽酸溶液時應(yīng)小石避免皮膚接觸和倒到儀器上。9）測試完成及時倒掉反應(yīng)瓶內(nèi)鹽酸溶液，并用蒸餾水清洗干凈。10）工作結(jié)束后恢復(fù)環(huán)境整潔，并對儀器設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)保養(yǎng)，確保檢測條件穩(wěn)定，以便于下次工作的開展。

4 質(zhì)量要求

4.1 巖石氯鹽含量測定

1）每批巖樣按10%比例雙樣抽查。超過相對偏差的樣品數(shù)占抽樣數(shù)的30%時，整批樣品需重測。

2）雙樣抽查的相對偏差要求如表1所示。

表1 氯鹽測定允許偏差

4.2 巖石氯碳酸鹽含量測定

1）抽查10%的樣品，如有10%超過允許誤差范圍，該批樣品需重測。

2）每批樣品抽查10%，偏差要求如表2。

表2 碳酸鹽測定允許偏差

4.3 流程圖

檢測流程圖見圖1所示。

圖1 巖石氯含量檢測流程圖

5 檢測結(jié)果影響因素分析

5.1 磨樣過篩過程對檢測結(jié)果的影響

必須經(jīng)過足夠次數(shù)的磨樣及過篩，使巖心粉末粒徑足夠小，這樣才能在氯鹽檢測過程中充分使氯離子溶解于水，在碳酸鹽檢測過程中充分與鹽酸反應(yīng)放出氣體。如還存在較大塊的巖心樣品，不能充分反應(yīng)，會造成檢測結(jié)果小于其真實值。

5.2 鹽酸濃度對碳酸鹽檢測結(jié)果的影響

在巖心的前處理過程中，需切出大小合適，質(zhì)量合適的整塊巖心，其上不能有易掉的小塊碎屑巖心，如有掉屑現(xiàn)象，會造成洗油前后的巖心質(zhì)量比真實值大，含油飽和度也會相應(yīng)比真實值偏大。

5.3 碳酸鹽含量測定儀氣密性對檢測結(jié)果的影響

在將鹽酸注入反應(yīng)瓶后，需擰緊反應(yīng)瓶，關(guān)閉排氣閥，調(diào)零，移開磁鐵。如反應(yīng)瓶或者碳酸鹽含量測定儀氣密性不好造成漏氣，會使反應(yīng)壓力變小，導(dǎo)致測得的檢測結(jié)果小于真實值。

5.4 氯鹽含量檢測樣品是否充分溶解對檢測結(jié)果的影響

滴定之前需對氯鹽樣品進(jìn)行充分溶解，于50mL具塞比色管中量取50mL蒸餾水，準(zhǔn)確稱取5.00g樣品溶入比色管中，加硫酸鋁鉀約0.1g，蓋好具塞用手搖3min，靜置浸泡6h以上。如浸泡時間不足，樣品未充分溶解，也會造成檢測結(jié)果小于真實值。

6 結(jié)語

本實驗對巖心的氯鹽含量及碳酸鹽含量進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，討論了對檢測結(jié)果造成影響的各項因素，希望通過本文可以對巖心的氯鹽含量及碳酸鹽含量檢測進(jìn)行更好的歸納總結(jié)，改進(jìn)檢測方法，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。