Als leistungsstarkes Werkzeug für die Materialanalyse hat XRD auch in der Erdölindustrie ein breites Anwendungsspektrum: Mineral- und Ganzgesteinsanalyse, Typ- und Mengenanalyse von Ton, Katalysatorcharakterisierung, Ablagerungen und Analyse von Korrosionsprodukten. In diesem Dokument wird die Verwendung des Bruker D2 Phaser-Röntgendiffraktometers für qualitative Phasenanalysen vorgestelltquantitative Analyse Sedimentablagerungen.
1. Einführung in die Skalierung:
Ablagerungen sind feste Ablagerungen in einer Lösung oder Suspension. Die Bedingungen für die Bildung von Ablagerungen sind komplex und werden durch eine Reihe von Variablen bestimmt, darunter gelöstes Gas, Art und Konzentration der Ionen, Temperatur, Druck, pH-Wert und Salzgehalt.
Aus Produktionssicht sind Ablagerungen und Verschmutzung ein wichtiges Problem für die Ölindustrie, da diese Ablagerungen zu einem raschen Rückgang des Durchflusses von Ölpipelines und zur Verstopfung von Ventilen und Bohrhäfen führen können. Abbildung 1 zeigt zwei unterschiedliche Dicken der Ablagerungsablagerungen, die beide zu einer verringerten Pipelinekapazität führen.
Einige repräsentative industrielle Kesselstein- und Korrosionsprodukte, wie z. B. Calciumcarbonat und Bariumsulfat, sind in Tabelle 1 aufgeführt. Die Phase der Kesselsteinbildung hängt häufig mit den Entstehungsbedingungen und dem Entstehungsort zusammen.
Das ultimative Ziel der Charakterisierung abgelagerter Ablagerungen oder Korrosionsprodukte besteht darin, einen sinnvollen Behandlungsprozess zu entwickeln, um deren Entstehung zu beseitigen oder zu verhindern und dadurch Wartungskosten und -zeit zu reduzieren. In diesem Bericht wurden die Proben der Sedimentstruktur qualitativ und quantitativ analysiertRöntgenbeugungMethode.
2. Experimenteller Teil
Zunächst werden die gesammelten Proben in gröbere Partikel zerkleinert, die dann in einem Achatmörser zu einem feinen Pulver von weniger als 325 Mesh gemahlen werden. Wenn das Probenvolumen groß ist, kann es mit mechanischen Mahlgeräten wie einer Mühle oder einer Vibrationsmühle behandelt werden. Die Probenanalyse kann mit a durchgeführt werdenTisch-Pulverdiffraktometer.
3. Experimentelle Ergebnisse
Es gibt viele Arten abgelagerter Ablagerungsmaterialien, und es ist wichtig, die Phasenzusammensetzung jeder Probe zu bestimmen, die Ursache der Ablagerung zu ermitteln und Behandlungsoptionen vorzuschlagen oder deren Bildung zu verhindern. Die Behandlungsmethoden für Wurzelablagerungen sind: (1) Behandlung mit saurer Flüssigkeit; (2) Bindung von Ionen durch Chelatbildung; (3) Physikalische Methoden wie Wasserspülen oder Mahlen.
Zur Veranschaulichung der oben genannten Gehalte wird beispielhaft die polykristalline Form von Calciumcarbonat herangezogen. CaCO3 hat zwei Kristallformen, Calcit und Aragonit, die in unterschiedlichen lokalen Umgebungen gebildet werden.
DerBeugungMuster mehrerer kalziumhaltiger Sedimentproben sind in Abbildung 3 dargestellt. Nach dem Verständnis der Phasenzusammensetzung kann der Entstehungsmechanismus der Sedimentablagerungen analysiert und gezielte Behandlungsmethoden weiterentwickelt werden.
Bei einer Mischung aus mehreren Phasen kann die Menge jeder Phase durch die Struktur jeder Mineralzusammensetzung bestimmt werden, wie in Abbildung 4 dargestellt (eine Probe eines Sediments, das hauptsächlich Calciumsulfat enthält). Der relative Massenanteil jeder Phase ist in Abbildung 5 dargestellt.
4. Fazit
XRD ist ein leistungsstarkes Werkzeug zur qualitativen und quantitativen Phasenanalyse von Industriesedimenten und Korrosionsprodukten. Röntgenbeugung wird häufig als Hilfsmittel der Elementaranalyse eingesetzt, um eine detailliertere Charakterisierung der Materialanalyse zu ermöglichen, insbesondere um Phasen mit ähnlicher chemischer Zusammensetzung zu unterscheidenXRDwird häufig in der Erdölindustrie eingesetzt.