[发明专利]油田集输管道内采出液PH值的计算方法

说明书

本发明公开了一种油田集输管道内采出液PH值的计算方法，属于油田输送技术领域。本发明通过获取油田集输管线内采出液的Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^‑以及SO₄^2‑的浓度，结合油田集输管线内气体浓度及分压，并采用离子逐步添加的方法，对油田集输管道内采出液的原位pH值进行计算。这不仅考虑了油田集输管道内的温度以及各个气相的分压，而且也基于溶液正负电荷平衡及物质的量守恒定律，采用离子逐步添加的方式，分步计算各步骤的离子浓度及平衡情况，充分考虑了溶质添加过程中的离子沉积反应，提高了油田集输管道原位pH值的计算精度。

技术领域

本发明涉及油田输送技术领域，特别涉及一种油田集输管道内采出液PH值的计算方法。

背景技术

在油田集输管道输送采出液的过程中，由于采出液中含有大量的酸性介质(例如二氧化碳、硫化氢)，这会腐蚀油田集输管道，严重时会造成油气的泄漏。其中，油田集输管道发生腐蚀的程度与采出液的PH值密切相关。

目前，通常先对油田集输管道内的采出液进行降温、降压和脱气处理，然后再测量采出液的PH值。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术所提供的方法，没有考虑油田集输管道的工况条件，即带压带温带气，无法精确确定油田集输管道内采出液的PH值，也就难以准确反映油田集输管道内采出液的原位腐蚀性信息，进而制约集输管道内腐蚀失效分析以及科学有效的防控措施。

发明内容

本发明实施例提供了一种油田集输管道内采出液PH值的计算方法，可以解决上述问题。所述技术方案如下：

一种油田集输管道内采出液PH值的计算方法，所述计算方法包括：

获取油田集输管道内的温度、二氧化碳气体的百分含量、硫化氢气体的百分含量以及所述油田集输管道内采出液中每种离子浓度；

基于所述油田集输管道内的温度、二氧化碳气体的百分含量、硫化氢气体的百分含量，确定所述采出液的碳酸浓度、硫化氢浓度；

基于所述油田集输管道内的温度以及所述采出液的每种离子浓度、碳酸浓度和硫化氢浓度，确定第一体系的氢离子浓度、碳酸氢根离子浓度、碳酸根离子浓度，其中，所述第一体系为氯化钠和氯化钾所组成的混合溶液；

向所述第一体系中加入碳酸氢根离子，形成第二体系，然后基于所述油田集输管道内的温度、所述第一体系的氢离子浓度、碳酸氢根离子浓度、碳酸根离子浓度以及所述采出液的碳酸氢根离子、碳酸浓度，确定所述第二体系的氢离子浓度、碳酸氢根离子浓度、硫化氢根离子浓度；

向所述第二体系中加入硫酸根离子，形成第三体系，然后基于所述油田集输管道内的温度、所述第二体系的氢离子浓度、硫化氢根离子浓度、碳酸氢根离子浓度以及所述采出液的硫酸氢根离子、硫化氢浓度、碳酸浓度，确定所述第三体系的氢离子浓度、碳酸氢根离子浓度、碳酸根离子浓度、硫化氢根离子浓度；

向所述第三体系中加入钙离子和镁离子，形成第四体系，然后基于所述油田集输管道内的温度、所述第三体系的氢离子浓度以及所述采出液的碳酸浓度，确定所述第四体系的钙离子沉积反应的临界浓度值和镁离子沉积反应的临界浓度；

将所述钙离子沉积反应的临界浓度与所述采出液的钙离子浓度以及所述镁离子沉积反应的临界浓度值与所述采出液的镁离子浓度进行依次比较，并基于比较结果，确定所述第四体系的氢离子浓度；

根据所述第四体系的氢离子浓度，确定所述油田集输管道内采出液的PH值。

在一种可能的设计中，所述第四体系的氢离子浓度通过如下方法确定：