专利名称：一种钙离子含量的测试方法
技术领域：
本发明涉及一种钙离子含量的测试方法。
背景技术：
20世纪80年代中期，国内外开始研究酸性气体对水泥石的腐蚀问题，以提高固井水泥环的耐腐蚀性能。在防止水泥环被腐蚀方面，国内外主要针对CO2和SO42-等对水泥石的腐蚀及防腐蚀的方法进行了室内及现场的分析研究，而针对高含及其与0)2共存的条件下，其腐蚀水泥石的机理及防腐蚀的技术方法的研究少见报导。有关CO2腐蚀问题，早在1拟4年就有报道，认为在相同的pH值下CO2水溶液的腐蚀性比盐酸强；1940年有关专家提出了 CO2腐蚀套管的�：π员ǜ妫淮撕螅夥矫嫜芯拷够郝钡奖臼兰�70年代以后，由于深层含(X)2气藏的开发及在三次采油中回注(X)2强化采油工艺(EOR)的广泛应用，CO2腐蚀问题才越来越引起工业界的重视。美国国家腐蚀工程师协会成立了 T-IC小组，专门从事(X)2腐蚀及防护技术措施研究。腐蚀对现代工业造成的�：薮螅凸ひ凳椎逼涑�。美国每年因腐蚀造成的损失和用于腐蚀治理的费用约100亿美元。我国石油工业的腐蚀也相当严重，由于腐蚀每年损失约400亿元。许多油田在开发过程中，都遇到了地层中含有诸如CO2和H2S等腐蚀性介质影响油气井水泥环密封效果的问题。这些酸性腐蚀性介质会引起水泥环柱的先导腐蚀，水泥环柱的先导腐蚀可引起和加快套管的腐蚀和破坏。当井内的油、气、水封隔被破坏时，套管就如同完全处于腐蚀介质中一样。因此，对水泥环柱的腐蚀、腐蚀机理及抗腐蚀材料的研究至关重要。在引起油气田腐蚀的众多因素中，CO2和H2S是最危险的。二氧化碳作为石油和天然气的伴生气存在于油气层或地层水中。研究表明，CO2处于超临界状态下(临界温度 31°C，临界压力7. 3MPa)，且环境相对湿度大于50%时，就会降低水泥石的碱性，使水泥石中的胶结组分减少，渗透率增大，抗压强度降低甚至完全没有强度。当水泥石被完全碳化后，水泥环便失去了对套管的保护作用。CO2腐蚀将使套管穿孔、断裂，从而缩短油气井的寿命。而H2S不仅会导致金属材料突发性的硫化物应力开裂，还能破坏水泥石的所有成分，特别是溶于潮气中的H2S腐蚀性更强。并且，H2S的毒性也严重威胁着人身安全。随着油气勘探开发的不断深入，高含硫油气田越来越多。据估计，全球剩余天然气储量的40%都含有2%以上的0)2和/或100ppm(100mg/L)以上的H2S。在我国的天然气资源中，大部分含有CO2和吐5。四川气田就是一个典型的酸性气田。四川气田至今已形成 100亿m3的年产能力，其中80%系酸性天然气，并且多数气层的天然气中体积分数在 1 % 13 %，最高可达35.11%。又如长庆油田陕甘宁中部气田产出的天然气中，H2S体积分数为0. 0003% 1. 92%;而华北油田古潜山构造伴生气中(X)2的平均体积分数为20% (最高达42% )；胜利油田天然气中(X)2体积分数为12% ；南海油田涯13-1构造天然气中(X)2 体积分数为10%。
所谓盐膏层，顾名思义，是指主要由岩盐(NaCl)和石膏(CaSO4或CaSO4 -2H20)组成的地层。中国大陆钻探发现的盐膏层分布广泛，在塔里木、江汉、四川、胜利、中原、华北、 新疆、青海、长庆等油田均曾钻遇盐膏层。在第三系、石炭系和寒武系都有出现，彼此组成和比例都不相同，形成了形形色色的复合岩盐。根据纯盐层的厚度、盐膏层特点及夹层情况，可将盐膏层进一步分为纯盐层和盐、 膏、泥复合岩层两类。相应地，两类盐膏层的岩石矿物组成也不尽相同。纯盐膏层为大段结晶状无机盐(大部分为氯化钠和硫酸钙，也可含其它复合盐类，如氯化钾、氯化钙、芒硝等) 其单层厚度较大，一般从几米到几十米，总厚度从几米至几千米，最厚可达2000米以上。我国比较典型的纯盐膏层在江汉油田的谭口地区和四川的川中地区。盐、膏、泥复合盐层这类地层，盐、膏、泥相间，互层多且�。倚员浠螅⒑胃嗳砟嘌�、碎泥和盐结合物及以盐为胶结的角砾岩等。往往由盐岩、盐膏、石膏、芒硝、泥岩、含膏泥岩、灰质泥岩、泥页岩等多种岩性组成，其岩性复杂多变。典型的复合盐层区块中有中原油田文东地区和塔里木油田的山前构造带。随着海外业务的不断拓展，在哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦等国的油田开发中也遇到很厚的盐膏层，给钻井和完井工程带来极大的困难。盐膏层固井一直是世界性的技术难题，这是由于盐岩的高度水溶性和可塑性所致。水泥浆溶解大量的盐后，失水、流变、稠化、 强度等性能会发生很大的变化，给固井施工带来很大的风险，甚至发生严重事故。伊朗北帕斯气田就是富含大段盐膏层的气田，因此在固井施工时就要求水泥浆具有良好的抗盐性能。在对盐膏层地层进行固井作业时，采用多高浓度的盐水水泥浆是一个争论问题，国际上一直存在着不同的观点。从国内外的经验来看，饱和盐水已经很少使用， 越来越多采用半饱和盐浓度以下的水泥浆来固盐膏层。国内外研究表明选择饱和盐水与欠饱和盐水配浆各有优缺点，相比之下，选择欠饱和盐水配浆带来的负面影响更小。实际上，目前国内外选择欠饱和盐水配浆的最普遍。在含盐量不同的盐水溶液及其聚合物溶液中，对石膏矿石冲刷一定时间后，通过测定溶液中溶解的Ca2+含量，能考查不同盐溶液对石膏矿石的溶解能力。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种钙离子含量的测试方法，该测试方法能快速测出不同溶液中的钙离子含量，测量精度高，测量步骤简单，通过测定溶液中钙离子含量，从而能考查不同盐溶液对石膏矿石的溶解能力。本发明的目的通过下述技术方案实现一种钙离子含量的测试方法，包括以下步骤(a)在缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用乙二胺四乙酸标准滴定溶液滴定测得总量；(b)在介质中，用硫酸钠作沉淀剂，除去水样中钡、锶离子；(c)除去钡、锶离子的试样，分别在缓冲溶液中以铬黑T为指示剂，用乙二胺四乙酸标准滴定溶液滴定，测得镁、钙离子合量；(d)在介质中以钙试剂为指示剂，用乙二胺四乙酸标准滴定溶液滴定，测得钙离子含量。
所述步骤(a)中，缓冲溶液的pH值为10。所述步骤(a)中，乙二胺四乙酸标准滴定溶液的浓度为0. 01mol/Lo所述步骤(b)中，介质的pH值为3 4。所述步骤(c)中，缓冲溶液的pH值为10。所述步骤(d)中，介质的pH值为12。综上所述，本发明的有益效果是能快速测出不同溶液中的钙离子含量，测量精度高，测量步骤简单，通过测定溶液中钙离子含量，从而能考查不同盐溶液对石膏矿石的溶解能力。
具体实施例方式下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。实施例本发明涉及的一种钙离子含量的测试方法，其具体步骤如下(a)在缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用乙二胺四乙酸标准滴定溶液滴定测得总量；(b)在介质中，用硫酸钠作沉淀剂，除去水样中钡、锶离子；(c)除去钡、锶离子的试样，分别在缓冲溶液中以铬黑T为指示剂，用乙二胺四乙酸标准滴定溶液滴定，测得镁、钙离子合量；(d)在介质中以钙试剂为指示剂，用乙二胺四乙酸标准滴定溶液滴定，测得钙离子含量。所述步骤(a)中，缓冲溶液的pH值为10。所述步骤(a)中，乙二胺四乙酸标准滴定溶液的浓度为0. 01mol/Lo所述步骤(b)中，介质的pH值为3 4。所述步骤(c)中，缓冲溶液的pH值为10。所述步骤(d)中，介质的pH值为12。通过上述方法测得的结果如下表所示
权利要求
1.一种钙离子含量的测试方法，其特征在于，包括以下步骤(a)在缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用乙二胺四乙酸标准滴定溶液滴定测得总量；(b)在介质中，用硫酸钠作沉淀剂，除去水样中钡、锶离子；(c)除去钡、锶离子的试样，分别在缓冲溶液中以铬黑T为指示剂，用乙二胺四乙酸标准滴定溶液滴定，测得镁、钙离子合量；(d)在介质中以钙试剂为指示剂，用乙二胺四乙酸标准滴定溶液滴定，测得钙离子含量。
2.根据权利要求1所述的一种钙离子含量的测试方法，其特征在于，所述步骤(a)中， 缓冲溶液的PH值为10。
3.根据权利要求1所述的一种钙离子含量的测试方法，其特征在于，所述步骤(a)中， 乙二胺四乙酸标准滴定溶液的浓度为0. 01mol/Lo
4.根据权利要求1所述的一种钙离子含量的测试方法，其特征在于，所述步骤(b)中， 介质的PH值为3 4。
5.根据权利要求1所述的一种钙离子含量的测试方法，其特征在于，所述步骤(c)中， 缓冲溶液的PH值为10。
6.根据权利要求1所述的一种钙离子含量的测试方法，其特征在于，所述步骤(d)中， 介质的PH值为12。
全文摘要
本发明公开了一种钙离子含量的测试方法。该钙离子含量的测试方法包括用乙二胺四乙酸滴定测得总量；除去水样中钡、锶离子；用乙二胺四乙酸滴定测得镁、钙离子合量；用乙二胺四乙酸滴定测得钙离子含量等步骤。本发明通过在含盐量不同的盐水溶液及其聚合物溶液中，对石膏矿石冲刷一定时间后，测定溶液中溶解的Ca2+含量，从而得到不同盐溶液对石膏矿石的溶解能力，测试精度高，测试步骤简单。
文档编号G01N21/79GK102466641SQ20101055864
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者常萍 申请人:常萍
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