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EZ1016 總硬度分析儀在油田蒸汽鍋爐的應用
背景介紹
SAGD 簡稱蒸汽輔助重力泄油（Steam Assisted Gravity Drainage，簡稱 SAGD）是一種將蒸汽從位于油藏底部附近的水平生產(chǎn)井上方的一口直井或一口水平井注入油藏，被加熱的原油和蒸汽冷凝液從油藏底部的水平井產(chǎn)出的采油方法，具有高的采油能力、高油汽比、較高的最終采收率及降低井間干擾，避免過早井間竄通的優(yōu)點。SAGD 是國際開發(fā)超稠油的一項前沿技術。
SAGD 就是蒸汽驅開采方式，即向注汽井連續(xù)注入高溫、高干度蒸汽，首先發(fā)育蒸汽腔，在加熱油層并保持一定的油層壓力（補充地層能量），將原油驅至周圍生產(chǎn)井中，然后采出。
加拿大 Northern Alberta 的Imperial Oil plant，在該地區(qū)運營著多家蒸汽鍋爐廠，蒸汽對加拿大油砂的瀝青提取過程至關重要。該過程類似于蒸汽輔助重力泄油，將蒸汽泵入井中使稠油沉積流態(tài)化，然后將油泵至地面。在此過程中，蒸汽被凝結成產(chǎn)出水流，并被泵送到地面。在蒸汽裝置中，這些水經(jīng)過除油、熱石灰軟化和過濾除雜后被回收再利用，從而可以再次通過蒸汽發(fā)生器(OTSG boiler)，為油井的 CSS（循環(huán)蒸汽吞吐）產(chǎn)生蒸汽。這種“回收”蒸汽可以重復用于石油開采，節(jié)約企業(yè)水資源，提高水利用率，降低成本。
應用情況
EZ1016 在線總硬度分析儀
當?shù)毓F隊在該企業(yè)運營過程中，發(fā)現(xiàn)了鍋爐給水的硬度測量是運營人員優(yōu)先考慮的水質問題。該企業(yè)之前曾試圖尋找并測試一種可靠的方法來測量硬度，但沒有成功。隨后我們采用幾種實驗室方法和 EZ1016 總硬度分析儀在現(xiàn)場實驗室進行了連續(xù)測試。
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試驗包括 ICP 分析儀、哈希 DR2800 法和改進的APA6000 試劑法。實驗室方法對有顏色樣品測量不是很穩(wěn)定。而 EZ1016 總硬度分析儀測試效果，可以達到客戶的要求。
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EZ1016 和實驗室 ICP 方法比對結果（如右圖）很好達到指導客戶工藝的目的，因此客戶將儀器安裝在了現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)測。
儀器在現(xiàn)場連續(xù)運行了 30 多天，測量 SAGD 工藝回用鍋爐給水，沒有發(fā)生任何故障，只需要補充試劑。在這期間，每天客戶用實驗室 ICP 測量和滴定法與現(xiàn)場 EZ1016 進行比對，EZ1016 低量程測量準確，現(xiàn)場平常測量結果為 0.1 mg/L（CaCO3 計）。
總結
經(jīng)過幾個月的運行，現(xiàn)場人員的反饋表明，該系統(tǒng)運行良好、可靠。操作人員和管理團隊在總硬度超過 0.4 mg/L 限值時修改水處理工藝和蒸汽生產(chǎn)。在采出水再利用和鍋爐給水應用中，現(xiàn)場人員能夠實時監(jiān)測蒸汽鍋爐的關鍵給水質量，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)做出決策。
針對客戶現(xiàn)場回水的工況條件，EZ1016 是一個很好的選擇，可以為客戶實時反饋回用水總硬度的含量指標。該儀器具備以下優(yōu)點。
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水質達到限值時，EZ1016 和 ICP 方法之間的精確趨勢可以提供工藝指導和報警。
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EZ1016 現(xiàn)在可以在蒸汽裝置中連續(xù)運行，無需停機，并且能夠測量有色水樣。（注：其他現(xiàn)場的樣品色度不同，需要根據(jù)具體應用細節(jié)進行評估。）
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最di檢出限 25μg/L，適用于超低量程硬度監(jiān)測的需求。
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試劑配方公開，用戶可自行配置試劑，節(jié)省運維成本。
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可配置多通道分析，減少一次性投入成本。
硬度的監(jiān)測在工業(yè)應用中很多，EZ1016 采用 EDTA 比色法原理，能夠滿足現(xiàn)場硬度精密監(jiān)測的需求。通過定期維護和更換試劑，就能夠長時間穩(wěn)定監(jiān)測運行，為用戶提供可靠的水質數(shù)據(jù)。