油田水系统水质复杂，涉及到一般天然江河水、地下水、咸水和盐水。油田采出水中除了一般杂质外，还含有石油类有机物以及开发生产时投加的各种化学药剂。准确地测定油田水系统的性质，对于油田注水开发、防止对油层的伤害、研究油田生产中的腐蚀结垢以及研究油田污水处理保护环境都有十分重要的意义。 一、有机化学指标
1.胡纯玉溶解氧 （Dissolved oxygen，简称DO）
溶解氧指溶解在水中的分子态氧（O2），简称DO。水中溶解氧的含量与大气压、水温及含盐量等因素有关。大气压力下降、水温升高、含盐量增加，都会导致溶解氧含量减低。溶解氧是表示水污染状态的重要指标之一。
2.化学需氧量（Chemical oxygen demand ，简称COD）
化学需氧量是指以重铬酸钾（K2Cr2O7）或高锰酸钾（KMnO4）为氧化剂，氧化水中的还
原性物质所消耗氧化剂的量，结果折算成氧的量（以mg/L计）。 水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物。化学需氧量反应了水中受还原性物质污染的程度。基于水体被有机物污染是很普遍的现象，该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一，在与水质有关的各种法令中均采用它作为控制项目。在油田水测定中采用以酸性重铬酸钾法测得的COD值（简称CODCr）。
3.生化需氧量（Biochemical oxygen demand，简称BOD）
生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。同时亦包括如硫化物、亚铁等还原性无机物质氧化所消耗的氧量，但这部分通常占很小比例。
有机物在微生物作用下好氧分解大体上分为两个阶段。
1）含碳物质氧化阶段，主要是含碳有机物氧化为二氧化碳和水；
2）硝化阶段，主要是含氮有机化合物在硝化菌的作用下分解为亚硝酸盐和硝酸盐。约在5-7日后才显著进行。故目前常用的20℃五天培养法（BOD5法）测定BOD值一般不包括硝化
阶段。
BOD的测定是一种实验检测，即按标准的实验室操作程序测定废水、排放污水和受污染水对氧的相对需求量。这种检测广泛的应用于衡量废水处理能力以及评价此类处理系统去除生化需氧量的效率。
4.总有机碳（Total Organic Carbon，简称TOC）
以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。由于TOC的测定采用燃烧法，因此能将有机物全部氧化，它比BOD5或COD更能反映有机物的总量。
5.总磷（Total Phosphorus，简称TP）
油田水中磷的测定是对用含磷有机化合物抑垢和防腐的化学处理的一个监控手段。
6.氨（Ammonia）
水中的氨是指以游离氨NH3（也称非离子氨）和离子氨NH4+机组式柔印机形式存在的氨。对地面水，常要求测定非离子氨。两者的组成比决定于水的pH值和温度，当pH值偏高时，游离氨的比例 较高，反之，则氨盐的比例较高。
7.油和脂（Oil and Fat）
一般来讲，原油是含有各种各样化学成分的复杂的烃类混合物，这些化学成分大部分不溶于水。但也有一些原油含有相当多可溶于水的化学成分。
由于油和脂的这种溶解性，根据所分析的原油组分的差异，不同的水中油分析技术能够提供不同的分析结果。
8.有机酸（Organic Acids）
油田水中常含有腐蚀性很强的有机酸。
9.硫化物（ Sulfide）
一些油田水含有硫化氢和其它硫化物，它们系厌氧条件下含硫化合物分解而形成。
二、无机化学指标
1.pH值（pH value）
pH值表示水中酸碱性的强弱，用溶液中氢离子活度的负对数表示：
pH ＝－lgαH＋
pH表示水的最基本性质，它可以控制水体的弱酸、弱碱的离解程度，降低氯化物、氨、硫化氢等的毒性，防止底泥重金属的释放，是评价水质的一个重要参数。一些控制水pH值的流体组分包括可溶固体、沉淀反应物、二氧化碳、重碳酸盐、硼酸盐和硫化氢。水的pH值影响油田常见的几种矿物结垢的形成。pH值较低时，水的腐蚀性增加。
2.硬度(Hardness）
硬度又称总硬度，是从水处理工业沿袭过来的术语，用于描述水消耗皂的能力。起初表示水中肥皂起泡程度的大小，现在，人们在化学上把水中Ca、Mg离子含量，换算为与其相对应的CaCO3量来计算硬度值，用mg/L表示。硬度有总硬度、钙硬度、镁硬度、碳酸盐硬度（暂时硬度）、非碳酸盐硬度（永久硬度）等表示方式。
3.碱度（Alkalinity）
在不同PH值条件下水中碳酸盐和重碳酸盐的相对含量，通常称为碱度。油田水的碱度是由若干种不同离子引起的，通常归因于重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物的存在。碱度可定义为对反应组分和氢离子反应能力的度量。
在油田水中碳酸盐和重碳酸盐的含量也作为指标测定。
4.二氧化碳（Carbon Dioxide）
地表水每升中一般含有小于10mg的游离二氧化碳，而地下水每升中动辄含有数百毫克游离的二氧化碳。水的二氧化碳含量决定了它的碱度、结垢趋势和腐蚀性。由于二氧化碳是可溶性气体，所以分析要即时进行（最好现场检测）。
三、物理性质指标
1.浊度 （Turbidity）
浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中含有泥沙、黏土、有机物、无机物、浮游生物和微生物等悬浮物质时，可使光散射或吸收，浊度大。水的浊度大小不
仅和水中存在颗粒物含量有关，而且和其粒径大小、形状、颗粒表面对光散射特性有密切关系。浊度的高低一般不能直接说明水质的污染程度，但浊度增高表明水质变坏。
2.溶解总固体(Total Dissoloved Solids，简称TDS)
曾称总矿化度。指水中溶解组分的总量云盘控,包括溶解于水中的各种离子、分子、化合物的总量，但不包括悬浮物和溶解气体。大多数油田水都是氯化钠的水溶液，并含有少量的氯化钙、氯化镁和其它金属盐类。固体可以多种方式影响水质。
3.悬浮总固体（Suspended solids，简称SS）
水中的固体污染物主要以悬浮状态、胶体状态和溶解状态的形态存在于水体中。悬浮状态的固体污染物通常称为悬浮物，是指杂质、泥沙类的无机物、动植物体腐败而产生的有机质和浮游生物。固体悬浮物，它会造成水体外观恶化、混浊度升高，改变水的颜。
4.密度（Density）
密度是指在给定温度下任何体积的一种物质的质量与标准温度下等体积的某种其他物质的质量之比。为方便起见，油田水的密度常在室温下测定并校正到20℃。
5.电导率（conductivity）
水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定关系。油田水的电导率是表示水中离子传导电流的能力。通过水传导的电流是不同离子相对运动速度的函数。该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。电导率测量常转化为电阻率测量以用于测井解释。
四、金属
1．镉
镉的融点320.9℃，沸点765℃，是富延展性且柔软的金属，溶于稀硝酸。镉的毒性很强，可在人体的肝、肾等组织中蓄积，造成各种脏器组织的破坏，尤以对肾脏损害最为明显，还可以导致骨质疏松和软化，引起痛痛病。 铬由于其毒性和它带来的环境问题，因此在油田水分析中很重要。
2．铁
铁是天然水体中的微量元素之一，在水中的含量取决于该地区的地质状况，也取决于水体
中的其他化学成分。二价和三价铁离子是铁在水环境中的基本形态。二价铁存在于缺少溶解氧的水体中或存在于具有厌氧底层的可分层的湖泊深水中，当水中溶解氧增加或遇到氧化物质，二价铁迅速被氧化成三价铁离子，而以一种氢氧化铁形式，或是与其它阴离子一起沉降至水底的沉积物中，三价铁的氧化物实际上是不溶的。如果油田水中有硫化氢，则分别形成硫化亚铁，于是便产生了黑的无机物。
3、钡
以硫酸钡结垢形式存在的钡常常引起操作困难。在水中不可能有高浓度的钡和硫酸盐离子同时存在。因此，如果常规水分析表明有高浓度的硫酸盐离子，那么钡离子含量应该很低。
4.钙
钙能引起与油田水有关的严重碳酸盐和硫酸盐结垢。碳酸盐垢易于用酸来分解，而硫酸盐结垢问题却难于处理，因为硫酸盐垢一旦沉淀下来就几乎没有什么化学药剂能够溶解它。
5.钠
是第六种最常见的元素，是油田水的主要成分。它被用作区分微咸水、海水和卤水。
6.电石生产工艺镁
是第八种最常见的元素，也是油田水中的常见组分。它是水硬度的重要成分之一，而水的硬度会造成管线或油管结垢。
7.锰
大多数油田卤水的氧化还原电位呈还原性，在这种环境中锰以二价形式存在。如果卤水的氧化还原电位变成氧化性，溶液中的锰可能会沉淀。因此，锰必须在采样点现场测定，否则在样品送回中心实验室分析前必须对其进行酸化。
8.锶
常见于含钡的各种水和卤水中。当这种水与含有高浓度硫酸盐离子的流体混合时，会形成很难溶的垢，给油田作业带来严重问题。
除此之外，测定的金属指标还有锂、钾、钠和铝。
五、非金属
测定的非金属主要有硼、硅、溴和碘。
硼可用于确定侵入盐水的来源。硼在油田水中以硼酸、硼酸盐和有机硼酸盐的形式存在。当其以伴生硼酸存在时，对缓冲机制非常重要，其重要性仅次于碳酸盐体系。硼可能形成相对不溶的硼酸钙和硼酸镁沉淀。
硼和溴、碘一般与石油的伴生水有关。
六、化合物
1.氯化物
几乎所有的油田水中都有氯化物，其浓度可从很低到饱和。氯化物浓度可用于估计地层水的电阻率及区别地层。
2.溴化物
主要用于鉴定油田水的来源和区分地下地层。
3.物理除垢碘化物
碘化物经常被添加到注入水中作为化学示踪剂，从而用于确定油田水的来源和区分地层。
4.硝酸盐
地层水中通常不含硝酸盐，故硝酸盐的存在可能表明受到了地表水或浅层地下水的污染，或在注入水中有意加入了硝酸盐。
5.硫酸盐
结垢沉淀物在油田生产后引起严重问题。这些沉淀通常是两种或两种以上油田水混合引起的。水的混合可以发生在地表、二次采油中、井下或发生在套管破裂时。无论哪种情况，最好能了解水是否有成垢的趋势。由于溶解度低，所以硫酸盐结垢是最难处理的。
6.氟化物
氟化物指含负价氟的有机或无机化合物。与其他卤素类似，氟生成单负阴离子。氟可与除He、Ne和Ar外的所有元素形成二元化合物。
7.氢氧根
氯离子、硫酸根、氢氧根（碳酸根、碳酸氢根）、钙离子、镁离子、钾钠离子称为六项离子测定。测定的主要目的是：
1）计算油田污水（采出水）水型、确定水的来源；
2）确定和注入水的配伍性；
3）采用某种工艺时配制溶液用水（例如压裂液）。
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