在石油开采过程中,注水水质检测指标包括:水中含油量、悬浮物含量、溶解氧含量、微生物含量、硬度、盐度、pH、硫化物含量,其中溶解氧的检测具有重要意义,因为溶解氧的存在可能对油田的生产设备和注水系统造成多方面的问题。以下从技术、经济和环境角度详细说明注水溶解氧检测的意义:
一、技术角度
1. 防止管道和设备腐蚀
- 在注水系统中,水中的溶解氧会与管道和设备的金属表面发生氧化反应,导致氧腐蚀。
- 腐蚀不仅会降低管道和设备的使用寿命,还可能造成泄漏或设备故障,严重影响油田的正常生产。
- 检测意义:通过实时监测注水中的溶解氧含量,可以及时发现氧腐蚀的风险,并采取除氧措施(如超重力除氧设备)来降低氧含量,从而有效防止腐蚀的发生。
2. 控制微生物生长
- 水中的溶解氧为一些需氧微生物(如硫酸盐还原菌、铁细菌等)提供了生存条件。这些微生物在注水系统中繁殖会导致:
- 微生物腐蚀:微生物代谢产物(如硫化氢)会加速金属的腐蚀。
- 堵塞问题:微生物形成的生物膜可能堵塞注水管道或地层孔隙,影响注水效率和采油效果。
- 检测意义:通过监测溶解氧浓度,确保水中的溶解氧含量低于微生物繁殖的临界值(通常<0.1 mg/L),可以有效抑制微生物的生长。
3. 提高注水系统运行效率
- 高溶解氧可能导致管道内壁结垢或腐蚀产物堆积,从而增加注水管道的摩擦阻力,降低注水效率。
- 检测意义:通过监测并控制溶解氧浓度,可以保持注水管道的畅通性,提高注水系统的运行效率。
二、经济效益
1. 减少设备维修和更换成本
- 管道和设备因氧腐蚀或微生物腐蚀损坏后,需要频繁维修甚至更换,增加了油田的运营成本。
- 检测意义:通过实时监测溶解氧浓度,能够及时采取除氧措施,减少因腐蚀问题导致的设备损坏,从而降低维护和更换成本。
2. 延长设备使用寿命
- 溶解氧检测和控制可以显著降低腐蚀速率,延长注水管道、泵、阀门等设备的使用寿命。
- 检测意义:提高设备的可靠性和使用周期,降低设备折旧和资本开支。
3. 提高采油效率
- 注水是提高采收率的重要手段,注水质量直接影响油田的生产效率。
- 检测意义:通过控制溶解氧浓度,避免因腐蚀或堵塞导致注水不均匀,确保注水压力和流量满足采油需求,从而提高采油效率。
4. 降低能源消耗
- 除氧需通过真空除氧、热力除氧、超重力场等方式完成,溶解氧的检测直接影响设备的运行控制进而影响能耗。
三、环境意义
1. 减少环境污染
- 腐蚀导致的管道泄漏可能引发注水水体或原油泄漏,污染地下水和周边环境。
- 检测意义:通过监测溶解氧浓度,提前预防腐蚀引起的管道泄漏问题,减少对环境的潜在威胁。
2. 减少化学药剂使用
- 在传统的化学除氧工艺中,通常需要添加还原剂(如亚硫酸钠)来去除溶解氧,这可能导致化学药剂残留,增加水处理的难度和环境负担。
- 检测意义:通过精准检测溶解氧浓度,可以优化除氧工艺,减少化学药剂的使用量,降低对环境的影响。
四、保障油田安全生产
1. 防止注水系统突发事故
- 如果溶解氧浓度过高,可能导致注水管道突然破裂或设备故障,严重影响油田的生产安全。
- 检测意义:通过实时监测溶解氧浓度,能够及时发现异常情况,避免突发事故的发生。
2. 满足注水水质标准
- 石油行业对注水水质有严格要求,其中溶解氧含量是重要指标之一。
- 检测意义:通过持续监测溶解氧浓度,确保注水水质符合行业标准,保障油田注水的长期稳定运行。
五、溶解氧检测的具体应用
1. 在线监测系统
- 在油田注水系统中,通常会安装在线溶解氧监测设备,对水中溶解氧浓度进行实时检测。
- 在线监测数据可以与控制系统联动,自动调节除氧设备的运行状态,确保溶解氧浓度始终处于安全范围。
2. 实验室检测
- 对注水样本进行定期采样分析,验证在线监测系统的准确性,确保溶解氧检测结果的可靠性。
3. 结合除氧工艺
- 溶解氧检测结果可以用于优化除氧工艺(如超重力除氧、真空脱氧、热力除氧、化学除氧等)的运行参数,提高除氧效率。
六、溶解氧检测的目标浓度
在石油开采过程中,不同场景对溶解氧浓度的要求可能有所不同,但通常以下目标浓度是行业的通行标准:
- 一般注水系统:溶解氧浓度控制在0.05-0.1 mg/L以下。
- 高腐蚀性环境:溶解氧浓度控制在0.01 mg/L以下。
综上所述,注水溶解氧的检测在石油开采过程中具有重要意义,它不仅能有效防止管道和设备的腐蚀,延长设备使用寿命,还能提高注水系统的运行效率和采油效果,降低运营成本。此外,溶解氧检测还能减少环境污染和突发事故风险,保障油田的安全生产。因此,溶解氧检测已成为油田注水管理中不可或缺的重要环节。
上海忻成科技有限公司的痕量溶解氧分析仪打破进口同类产品垄断已用于中海油南海海上石油钻井平台的溶解氧在线检测,各项检测指标均满足注水溶解氧检测要求(检测精度、检测速度等个别指标优于进口产品),并获得客户的项目验收,已开始领域推广应用阶段。
SPO5000系列在线式溶解氧分析仪
主要特点
Ø 高精度:检测精度最高达0.1μg/L(ppb),分辨率最高达0.01μg/L(ppb);
Ø 响应快:从空气中饱和氧浓度8mg/l测量到5μg/L(ppb)级只需5分钟;
Ø 多用途:气体氧、溶解氧均可测量;
Ø 实时、历史曲线显示:实时测量值与曲线同步显示,历史数据曲线显示;
Ø 1-4道设置:可选1-4路溶解氧或气体氧传感器接入,为客户节约成本;
Ø 新升级:模拟、数字及耐腐电极可选,;
Ø 长寿命:电极使用寿命达5年以上,减少更换电极的使用成本;
Ø 使用简单:开机即可测量,无需长时间电极极化;
Ø 维护方便:正常使用电极维护周期4~8个月,膜片及电解液更换简易;
Ø 大容量数据存储:可存储320万条数据,历史曲线查询功能 ;
Ø 高防护等级:IP65;
Ø 质保期:1年
技术参数:
型号 | SPO5000-U | SPO5000-P | SPO 5000-H |
测量范围 | 0.01μg/L~20mg/ L | 0.1μg/L~20mg/L | 1μg/L~20mg/L |
分 辨 率 | 0.01μg/L(ppb) | 0.1μg/L(ppb) | 1μg/L(ppb) |
检测精度 | ±0.1μg/L(ppb) | ≤±1μg/L(ppb) | ±2μg/L(ppb) |
响应时间(T90) | 小于15s | ||
样品温度 | 0-50℃ | ||
水样流量 | (100~400)mL/min | ||
电极使用寿命 | 大于5年(取决于样品) | ||
工作环境 | 温度:0-50℃;相对湿度:不大于90% | ||
输出电流 | 0/4~20 mA (二路隔离输出) | ||
输出电流精度 | ±0.01mA | ||
最大负载电阻 | 800Ω (20mA max.) | ||
报警输出 | 二路报警输出 | ||
供电电源 | AC 220V;DC 24V | ||
屏幕显示 | 7英寸分辨率彩色触摸屏,中、英文菜单 | ||
数据存储 | 可存储320万条数据 | ||
通信方式 | RS485 | ||
重 量 | 2.8Kg | ||
安装方式 | 开孔/壁挂/管道 | ||
开孔尺寸 | 190mm×227mm |
1X00系列手持式溶解氧分析仪
主要特点
Ø 高精度:检测精度达0.10μg/L(ppb),分辨率达0.01μg/L(ppb);
Ø 响应快:空气中饱和氧浓度到5μg/L(ppb)级只需5分钟;
Ø 多用途:气体氧、溶解氧均可测量;
Ø 新升级:数字、模拟及耐腐电极可选,屏幕背光无惧灰暗环境下测量;
Ø 长续航:超低功耗,4节5号电池可持续续航1200小时;
Ø 长寿命:电极使用寿命达5年以上,减少更换电极的使用成本;
Ø 使用简单:开机即可测量,无需长时间电极极化;
Ø 维护方便:正常使用电极维护周期4~8个月,膜片及电解液更换简易;
Ø 人性化设计:整机重量仅300克,轻巧;磁性贴合,便捷;
Ø 高防护等级:IP65;
技术参数
型号 | SH1100 | SH1200 | SH1300 |
测量范围 | 0.01μg/L~20mg/(ppm) | 0.1μg/L~20mg/L(ppm) | 1μg/L~20mg/L(ppm) |
检测精度 | ±0.1μg/L(ppb) | ≤±1μg/L(ppb) | ±2μg/L(ppb) |
分辨率 | 0.01μg/L(ppb) | 0.1μg/L(ppb) | 1μg/L(ppb) |
响应时间 | T90<10S | T90<15S | T90<30S |
温补范围 | 0-45℃ | ||
测温精度 | 0.1℃ | ||
补偿功能 | 自动温补,支持手动输入大气压和盐度补偿 | ||
供电方式 | 4节#5号电池 | ||
续航时间 | 1200小时 | ||
工作环境 | 温度0-50℃,流量:200~500mL/min并保持恒定 | ||
外壳等级 | IP65 | ||
主机尺寸 | 185mm(长)×76mm(宽)×24mm(厚) | ||
整机重量 | 800g(含流通池) |