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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點。SAGD 是國際開發超稠油的一項前沿技術。
SAGD 就是蒸汽驅開采方式，即向注汽井連續注入高溫、高干度蒸汽，首先發育蒸汽腔，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井中，然后采出。
加拿大 Northern Alberta 的Imperial Oil plant，在該地區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化，然后將油泵至地面。在此過程中，蒸汽被凝結成產出水流，并被泵送到地面。在蒸汽裝置中，這些水經過除油、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生器(OTSG boiler)，為油井的 CSS（循環蒸汽吞吐）產生蒸汽。這種“回收”蒸汽可以重復用于石油開采，節約企業水資源，提高水利用率，降低成本。
應用情況
EZ1016 在線總硬度分析儀
當地哈希團隊在該企業運營過程中，發現了鍋爐給水的硬度測量是運營人員優先考慮的水質問題。該企業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 總硬度分析儀在現場實驗室進行了連續測試。
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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場連續監測。
儀器在現場連續運行了 30 多天，測量 SAGD 工藝回用鍋爐給水，沒有發生任何故障，只需要補充試劑。在這期間，每天客戶用實驗室 ICP 測量和滴定法與現場 EZ1016 進行比對，EZ1016 低量程測量準確，現場平常測量結果為 0.1 mg/L（CaCO3 計）。
總結
經過幾個月的運行，現場人員的反饋表明，該系統運行良好、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。在采出水再利用和鍋爐給水應用中，現場人員能夠實時監測蒸汽鍋爐的關鍵給水質量，并根據監測數據做出決策。
針對客戶現場回水的工況條件，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 現在可以在蒸汽裝置中連續運行，無需停機，并且能夠測量有色水樣。（注：其他現場的樣品色度不同，需要根據具體應用細節進行評估。）
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最di檢出限 25μg/L，適用于超低量程硬度監測的需求。
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試劑配方公開，用戶可自行配置試劑，節省運維成本。
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可配置多通道分析，減少一次性投入成本。
硬度的監測在工業應用中很多，EZ1016 采用 EDTA 比色法原理，能夠滿足現場硬度精密監測的需求。通過定期維護和更換試劑，就能夠長時間穩定監測運行，為用戶提供可靠的水質數據。