王潔（中原油田技術(shù)監(jiān)測(cè)中心化工產(chǎn)品監(jiān)測(cè)總站， 河南 濮陽(yáng) 457001）

鉆井液用聚丙烯酰胺鉀鹽中鉀的含量測(cè)定的不確定度評(píng)定

王潔
（中原油田技術(shù)監(jiān)測(cè)中心化工產(chǎn)品監(jiān)測(cè)總站， 河南 濮陽(yáng) 457001）

測(cè)量不確定度是現(xiàn)在各個(gè)國(guó)家通用的用來(lái)表示測(cè)量結(jié)果的方法。下一步就是對(duì)檢測(cè)結(jié)果好壞的判定。怎么合理的判斷它的好壞，這個(gè)問(wèn)題一直困擾著科研工作者們。經(jīng)過(guò)多年的研究，人們漸漸形成了一套判定檢測(cè)結(jié)果的原則。第一點(diǎn)是對(duì)四苯硼鈉、滴定度等一系列可能產(chǎn)生誤差的量進(jìn)行計(jì)算，第二點(diǎn)就是鉀含量的測(cè)定，進(jìn)行不確定度的計(jì)算。通過(guò)對(duì)鉆井中聚丙烯酰胺鉀鹽鉀含量的測(cè)定，制定一定的標(biāo)準(zhǔn)。目的是對(duì)鉆井液中其他化學(xué)試劑提供方法模型。

鉆井液；聚丙烯酰胺鉀鹽；鉀的含量測(cè)定；不確定

1 對(duì)聚丙烯酰胺鉀鹽的介紹

聚丙烯酰胺鉀鹽也叫它聚丙烯酸鉀，一般是白色和淡黃色，含羧鉀聚丙烯酰胺衍生物之一，只是大量鉆井液中的一種，它的特點(diǎn)是能夠增強(qiáng)粘土和碎屑顆粒之間的粘性，使他們不易分散。例如，對(duì)于頁(yè)巖而言聚丙烯酰胺鉀鹽是很好抑制劑，防止頁(yè)巖分散。同時(shí)還有控制地層巖漿的作用，也能改變潤(rùn)滑性。同腐植酸一樣聚丙烯酰胺鉀鹽有一定的降率失量和抗鹽性，在高溫下亦同樣適用。能夠阻止地下造漿物質(zhì)進(jìn)行造漿。它的含量的測(cè)底對(duì)于尋找尤其起很大的作用，并且能保護(hù)油氣。同時(shí)它還有一定的使用條件，主要是淡水、鹽水、飽和鹽水鉆井。另一方面在是以各種形式用于鉆井中不同泥漿的條件下，主要是防止井壁塌陷。其中有很大作用的鉀離子，主要是阻止軟泥頁(yè)巖和脆性較好頁(yè)巖的水化和掉落，最終目的是加固井壁，與處理劑配合有更加好的性能。可應(yīng)用的范圍更加廣泛了，可用于直井、水平井、深井。

2 聚丙烯酰胺鉀鹽在鉆井液中的運(yùn)用

（1）比例 聚丙烯酰胺鉀鹽可以用于比重不相同的聚合物不分散的泥漿體系中，也可用于分散型的泥漿體系中，但是相比較而言，聚丙烯酰胺鉀鹽在淡水泥漿應(yīng)用中效果更加明顯。在不同的水基鉆井液體系中，不需要和其他試劑配合使用，直接加入即可。然后根據(jù)不同的情況來(lái)分析，其加入量也不盡相同，一般情況下為0.1%到0.6%。這里還要稍加解釋，加入量的量是體積和質(zhì)量的比值。

（2）聚丙烯酰胺鉀鹽的混合過(guò)程 簡(jiǎn)單描述聚丙烯酰胺鉀鹽的混合過(guò)程：加入泥漿前，首先配制成溶液，而且要把聚丙烯酰胺鉀鹽磨成粉末，配制成的溶液濃度不大，一般為0，5%到1%。注意不能把磨的干粉直接投入泥漿池中，要先潤(rùn)濕干粉，試劑一般是使用乙醇等水溶性低碳醇，然后配制成稀溶液。配置過(guò)程是在充分?jǐn)嚢璧乃芯徛尤敫煞郏敝疗渫耆芙狻?/p>

（3）測(cè)試過(guò)程及環(huán)境條件 ①鉀離子滴定度的計(jì)算過(guò)程。②式樣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，測(cè)試過(guò)程包括式樣的質(zhì)量測(cè)定、式樣的灰化及滴定。溫度為20 攝氏度左右，上下波動(dòng)范圍2攝氏度左右，相對(duì)濕度上限值是60%。

（4）模型的建立 整個(gè)計(jì)算過(guò)程的公式依據(jù)：H=T（20-10A/B）100/M，其中H是鉀的含量，T代表測(cè)定度，A是十六烷基三甲基溴化銨的消耗體積，B是四苯硼鈉和十六烷基三甲基溴化銨反應(yīng)體積，M代表式樣的質(zhì)量。

3 測(cè)試結(jié)果的不確定度的討論與分析

（1）尋找因果關(guān)系 在進(jìn)行不確定度的評(píng)定時(shí)，我們必須要討論分析引起不確定度產(chǎn)生的原因，了解它對(duì)不確定度的影響范圍，通過(guò)對(duì)不確定度辨別和其分量的分析來(lái)形成一種平衡關(guān)系。

（2）造成不確定度的原因 ①在測(cè)試過(guò)程中需要多次測(cè)量試樣的質(zhì)量，然后計(jì)算其平均值，在此過(guò)程中產(chǎn)生測(cè)量的不確定度，這是A類不確定度。②200毫升，四苯硼鈉的體積所產(chǎn)生的不確定度。這是B類不確定度。 ③試樣質(zhì)量產(chǎn)生的不確定度，屬于B類不確定度。④十六烷基三甲基溴化銨體積所產(chǎn)生的不確定度。⑤由滴定度所產(chǎn)生的不確定度。 ⑥其他相關(guān)系數(shù)。

4 舉例說(shuō)明不確定度的評(píng)定

（1）A類不確定度的相關(guān)評(píng)價(jià)及其計(jì)算 首先選擇樣品很重要，要有代表性。把試樣分成10份，然后把每一份的樣品都準(zhǔn)確的測(cè)量一次。接下來(lái)求不確定度的第一步是，求平均值。第二步根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。第三步對(duì)樣品數(shù)量求根號(hào)。第四步標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算，用標(biāo)準(zhǔn)偏差除以第三步求完根號(hào)的值來(lái)求得。

（2）B類不確定度的評(píng)價(jià)及其計(jì)算 ①由于四苯硼鈉體積引起的不確定度。由試管量取溶液體積時(shí)產(chǎn)生了三種不確定度來(lái)源：第一個(gè)是忽略由體積變化引起的重復(fù)性。第二是試管上標(biāo)定的刻度所產(chǎn)生的不確定度。。第三是溫度差異所引起的，主要是量取體積后的溫度變化與標(biāo)準(zhǔn)溫度的對(duì)比。②稱取樣品質(zhì)量時(shí)產(chǎn)生的不確定度。首先要有相同的環(huán)境，干燥器與天平同時(shí)放上硅膠，這種情況下把他們的環(huán)境視為相同。天平經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)后才能進(jìn)行測(cè)量，在校準(zhǔn)過(guò)程中有幾個(gè)可能引起不確定度的操作。第一個(gè)是天平的靈敏度，這個(gè)影響很小，可以將其忽略。第二個(gè)是其線性關(guān)系，對(duì)于電子天平而言，其鑒定證書(shū)上面寫(xiě)的線性分量大約為0.15毫升，關(guān)于其本身制造過(guò)程中的不確定度可以采用矩形分布將線性分量變成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。③十六烷基三甲基溴化銨消耗的體積產(chǎn)生的不確定度。在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的不確定度有以下幾種來(lái)源：a.關(guān)于滴定體積變動(dòng)的重復(fù)性。b.量取溶液時(shí)試管上所標(biāo)的刻度引起的不確定度。c.溫度差即滴定時(shí)溶液與標(biāo)準(zhǔn)溫度的差值。d.最后時(shí)的檢測(cè)所引起的不確定度。

（文章標(biāo)題：鉆井液用聚丙烯酰胺鉀鹽中鉀的含量測(cè)定的不確定度評(píng)定）

5 結(jié)語(yǔ)

聚丙烯酰胺鉀鹽的純度是非常重要的，是鉆井液眾多重要指標(biāo)之一。檢測(cè)純度的時(shí)候我們采用加入稀鹽酸來(lái)溶解混入的無(wú)機(jī)鹽，至今這種方法是比較科學(xué)先進(jìn)的，但需要考慮鹽酸加入的最佳量和本身的濃度。注意檢測(cè)鉆井液中聚丙烯酰胺鉀鹽純度的時(shí)候，要考慮水分的存在，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都需要水的參與，時(shí)刻考慮水對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的不同影響。鉆進(jìn)液中聚丙烯酰胺鉀鹽純度的標(biāo)準(zhǔn)一般認(rèn)為大于75.0%為宜。