Являясь мощным инструментом анализа материалов, рентгеноструктурный анализ также имеет широкий спектр применений в нефтяной промышленности: анализ минералов и всей горной породы, тип и количественный анализ глины, определение характеристик катализатора, анализ отложений и продуктов коррозии. В этой статье описывается, как использовать рентгеновский дифрактометр Брукер D2 Фазер для качественного анализа фаз иколичественный анализ осадочного масштаба.
1. Введение в масштабирование:
Накипь – это твердый отложения в растворе или суспензии. Условия образования накипи сложны и определяются рядом переменных, включая растворенный газ, тип и концентрацию ионов, температуру, давление, рН и соленость.
С точки зрения добычи отложения и загрязнения являются важной проблемой для нефтяной промышленности, поскольку эти отложения могут привести к быстрому падению потока в нефтепроводах и засорению клапанов и буровых портов. На рис. 1 показаны две разные толщины отложений, обе из которых приводят к снижению пропускной способности трубопровода.
Некоторые репрезентативные продукты промышленного масштаба и коррозии, такие как карбонат кальция и сульфат бария, перечислены в таблице 1. Фаза образования накипи часто связана с условиями образования и местом происхождения.
Конечная цель описания отложений накипи или продуктов коррозии состоит в разработке разумного процесса обработки для удаления или предотвращения их образования, тем самым сокращая затраты и время на техническое обслуживание. В этом отчете образцы осадочных структур были качественно и количественно проанализированыДифракция рентгеновского излученияметод.
2. Экспериментальная часть
Сначала собранные образцы измельчают на более крупные частицы, которые затем перетирают в агатовой ступке до мелкого порошка размером менее 325 меш. Если объем пробы большой, ее можно обработать с помощью механического измельчительного оборудования, такого как мельница или вибрационная мельница. Анализ пробы можно провести с помощьюнастольный порошковый дифрактометр.
3. Результаты экспериментов
Существует множество типов осаждающихся отложений, и важно определить фазовый состав каждого образца, определить причину осаждения и предложить варианты лечения или предотвращения его образования. Методы лечения отложений корней: (1) обработка кислотной жидкостью; (2) связывание ионов путем хелатирования; (3) Физические методы, такие как промывка водой или измельчение.
Поликристаллическая форма карбоната кальция взята в качестве примера для иллюстрации вышеизложенного содержания. СаСО3 имеет две кристаллические формы: кальцит и арагонит, которые образуются в разных местных средах.
дифракцияСтруктура нескольких образцов кальцийсодержащих отложений показана на рисунке 3. После понимания фазового состава можно проанализировать механизм образования осадочных отложений и разработать методы целенаправленной обработки.
Для смеси нескольких фаз количество каждой фазы можно определить по структуре каждого минерального состава, как показано на рисунке 4 (образец осадка, содержащего в основном сульфат кальция). Относительный массовый процент каждой фазы показан на рисунке 5.
4. Вывод
РФА — мощный инструмент качественного и количественного фазового анализа промышленных отложений и продуктов коррозии. Рентгеновская дифракция часто используется как вспомогательный метод элементного анализа для более детальной характеристики анализа материалов, особенно для различения фаз со сходным химическим составом, поэтомурентгеноструктурный анализшироко используется в нефтяной промышленности.