CN106368679A - 一种海上油田用微量元素示踪剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海上油田专用微量元素示踪剂，所述示踪剂，原料包括：前驱物和后驱物。所述前驱物和后驱物中包含微量元素氯化物；所述微量元素混合物为镨‑钼氯化物混合物。本发明还提供一种微量元素示踪剂的使用方法，将制备的前驱物溶液和制备的后驱物溶液按照前后顺序注入到监测井中；所述前驱物溶液和后驱物溶液的体积比为1:0.8‑1；所述前驱物溶液和后驱物溶液的前后注入时间间隔为80‑120min。本发明制备的微量元素示踪剂无放射性、无污染、安全稳定性好；使用HR‑ICP‑MS仪器检测，检测最低检出限可以达到10^‑15（ppq级）的级别；在水中能迅速崩解并均匀扩散溶解，扩散时间≤48秒。

Description

一种海上油田用微量元素示踪剂及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种示踪剂及其使用方法，更具体地说，涉及一种海上油田用微量元素示踪剂及其使用方法。

背景技术

注水示踪技术是现场生产测试技术之一。其原理是从注入井注入示踪剂，然后按一定的取样规定在周围产出井取样，监测其产出情况，对样品进行分析，得出示踪剂产出曲线，然后进行拟合，反映注水开发过程中油水井的连通情况。掌握注入水的推进方向,驱替速度,波及面积以及储层非均质性和剩余油饱和度分布等从而指导油井开采的设计和油田开发后期的调整。

目前，注水开发是国内外油田开采的主要方式，据统计，我国大多都是采用注水开发的，因此示踪技术具有广阔的发展前景，随着国际原油价格居高不下。国内外各大石油公司加大了对现有油田二次,三次采油的力度，我国的大部分油田已进入二次,三次采油的阶段，示踪剂作为唯一能进入油藏并携带出流体和油

藏信息的物质，已广泛应用在油田勘探和采油过程中，在调查地下油层的分布及走向,聚合物投加与采油井之间的联系等方面起着非常重要的作用，岩层中的裂缝和岩层盐类的溶解是油田中形成大孔道的主要原因。

现有技术中，示踪剂主要存在以下缺陷：

1、由于油层的长期注水，导致增强岩层裂缝稳定性下降、可溶盐的溶解增大、裂缝的扩大直接导致大孔道的形成；

2、现有技术中的示踪剂具有无放射性、污染性、安全稳定性不够好；

3、现有技术中的示踪剂，分析精度不够高；

4、现有技术中国的示踪剂在水中的扩散时间较长。

由于以上缺陷，造成采油效率低下，出油率低，无水处理量大，增加产油成本,本发明正是针对现有技术的上述缺陷而提出的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种海上油田微量元素示踪剂，以实现以下发明目的：

1、增强岩层裂缝稳定性、降低可溶盐的溶解、减少裂缝的扩大和大孔道的形成；

2、无放射性、无污染、安全稳定性好；

3、分析精度高，检测技术先进，使用HR-ICP-MS仪器检测，检测最低检出限可以达到10^-15（ppq级）的级别；

4、在水中能迅速崩解并均匀扩散溶解，拡散时间≤48秒；

5、微量物质速溶颗粒型示踪剂外观为无味的颗粒，产品以颗粒状态存在不易被风吹起，不容易污染井口。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种微量元素示踪剂，其特征在于：所述示踪剂，原料包括：前驱物和后驱物。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述前驱物和后驱物中包含微量元素氯化物；所述微量元素氯化物为镨-钼氯化物混合物。

所述前驱物，制备原料包括：微量元素氯化物、前驱剂、碳酸氢钠、枸橼酸、磺化酚醛树脂、PAM。

所述前驱物，按重量份数计，制备原料包括：微量元素氯化物4-5份、前驱剂1-1.2份、碳酸氢钠0.1-0.15份、枸橼酸0.2-0.3份、磺化酚醛树脂0.08-0.1份、PAM0.12-0.14份。

所述镨-钼氯化物混合物中，镨氯化物与钼氯化物的摩尔质量比为0.6-1:1。

所述后驱物，制备原料包括：微量元素氯化物、后驱剂、氯化钙、十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酰胺。

所述后驱物，按重量份数计，制备原料包括：微量元素氯化物2-2.5份、后驱剂0.6-0.8份、氯化钙0.3-0.4份、十二烷基苯磺酸钠0.25-0.3份、聚丙烯酰胺0.05-0.08份。

所述前驱剂是乙二胺四甲叉磷酸钠。

所述后驱剂是木质素磺酸钙。

一种微量元素示踪剂的使用方法，其特征在于：将制备的前驱物溶液和制备的后驱物溶液按照前后顺序注入到监测井中； 所述前驱物溶液和后驱物溶液的体积比为1:0.8-1；所述前驱物溶液和后驱物溶液的前后注入时间间隔为80-120min。

由于采用了上述技术方案，本发明达到的技术效果是：

1、本发明制备的含金属钼的示踪剂，与矿化度为其水溶液透光率与矿化度为20000mg/L的水溶液混合后，在400℃温度下静置36h，其透光率≥98%；这种先将前驱物溶液与后驱物溶液混合再一起加入的方法，使得钼元素浓度的保有率在95%左右；

2、本发明制备的含金属钼的示踪剂，扩散时间为40-48s，可快速达到扩散的目的，无任何异味；

3、本发明制备的含金属钼的示踪剂，采用将其前驱物和后驱物分别先后加入的方式后，通过模拟试验，经过150天，其金属钼的元素浓度保留率≥98%，分析精度达10^-15；

4、本发明制备的含金属钼的示踪剂，采用将其前驱物和后驱物分别先后加入的方式后，通过模拟试验，经过150天同时在岩石缝隙中间有大量胶状物产生，降低了可溶盐的溶解，说明本发明制备的示踪剂具有稳定岩层、土层的作用，具有一定的防治大孔道产生的作用。

具体实施方式

实施例1 一种微量元素示踪剂，按重量份数计，包括以下组份：

前驱物：微量元素氯化物4份、前驱剂1份、碳酸氢钠0.1-份、枸橼酸0.2-份、磺化酚醛树脂0.08份、PAM0.12份；

前驱物中所述微量元素氯化物为镨-钼氯化物混合物；前驱剂是乙二胺四甲叉磷酸钠；

后驱物：微量元素氯化物2-份、后驱剂0.6-份、氯化钙0.3份、十二烷基苯磺酸钠0.25份、聚丙烯酰胺0.05份；

所述后驱物中，微量元素氯化物为镨-钼氯化物混合物；

所述前驱物和后驱物中，微量元素氯化物中镨氯化物与钼氯化物的摩尔质量比为0.6；

所述后驱剂木质素磺酸钙；

实施例2 一种微量元素示踪剂，采用实施例1所述原料，只改变原料的配比，改变为：

前驱物：微量元素氯化物4.5份、前驱剂1.1份、碳酸氢钠0.12份、枸橼酸0.25份、磺化酚醛树脂0.09份、PAM0.13份；

前驱物中所述微量元素氯化物为镨-钼氯化物混合物；前驱剂是乙二胺四甲叉磷酸钠；

后驱物：微量元素氯化物2.3份、后驱剂0.7份、氯化钙0.35份、十二烷基苯磺酸钠0.27份、聚丙烯酰胺0.07份；

所述后驱物中，微量元素氯化物为镨-钼氯化物混合物；

所述所述前驱物和后驱物微量元素氯化物中，镨氯化物与钼氯化物的摩尔质量比为0.8；

所述后驱剂木质素磺酸钙；

实施例3 一种微量元素示踪剂，采用实施例1所述原料，只改变原料的配比，改变为：

前驱物：微量元素氯化物5份、前驱剂1.2份、碳酸氢钠0.15份、枸橼酸0.3份、磺化酚醛树脂0.1份、PAM0.14份；

前驱物中所述微量元素氯化物为镨-钼氯化物混合物；前驱剂是乙二胺四甲叉磷酸钠；

后驱物：微量元素氯化物2.5份、后驱剂0.8份、氯化钙0.4份、十二烷基苯磺酸钠0.3份、聚丙烯酰胺0.08份；

所述后驱物中，微量元素氯化物为镨-钼氯化物混合物；

所述所述前驱物和后驱物微量元素氯化物中，镨氯化物与钼氯化物的摩尔质量比为1.1；

所述后驱剂木质素磺酸钙；

实施例4 一种微量元素示踪剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：前驱物制备：

前驱物a制备：将实施例1-3中前驱物中的微量元素氯化物和前驱剂按照份数比例分别溶解在水中，然后将前驱剂滴加到微量元素氯化物溶液中，并搅拌，降低温度至15-17℃，搅拌时间40-45min，搅拌完成后，将沉淀物收集并在80-85℃温度下烘干成粉末待用。

前驱物制备：将前驱物中的剩余原料，碳酸氢钠、枸橼酸、磺化酚醛树脂、PAM和制备的前驱物a，按照重量份数比例进行充分混合、研磨，将研磨物采用无水乙醇洗涤，将洗涤物放入80-85℃的烘箱中烘干，使得水份含量至2-3%，制得前驱物。

步骤2：后驱物制备：

后驱物b制备：将实施例1-3后驱物中的微量元素氯化物和后驱剂按照份数比例分别溶解在水中，然后将后驱剂滴加到微量元素氯化物溶液中，并搅拌，降低温度至20-22℃，搅拌时间60-75min，搅拌完成后，将沉淀物收集并在100-105℃温度下烘干成粉末待用。

后驱物制备：将后驱物中的制备原料，氯化钙、十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酰胺、制备的前驱物b，按照重量份数比例进行混合、研磨，将研磨物加入80-85%的乙醇水溶液进行洗涤，将洗涤物进行烘干，制得后驱物。

实施例5：一种微量元素示踪剂的使用方法，包括以下步骤：

步骤1 前驱物溶液配置：采用实施例4的方法将实施例1、2、3中的前驱物与矿化度为20000mg/L的地层溶液配置成溶液，钼元素浓度为15μg/L，实施例1、2、3分别标记为a1；a2；a3；

步骤2 后驱物溶液配置：采用实施例4的方法将实施例1、2、3中的后驱物与矿化度为20000mg/L的地层溶液配置成溶液，钼元素浓度为15μg/L，实施例1、2、3分别标记为b1；b2；b3；

步骤3：注入检测：将本发明制备的前驱物溶液和后驱物溶液按照前后顺序注入到监测井中，即可实现本发明的示踪监测。

所述前驱物溶液和后驱物溶液的体积比为1:0.8-1；

所述前驱物溶液和后驱物溶液的前后注入时间间隔为80-120min。

上述矿化度的范围可扩大或缩小。

本发明制备的含金属钼的微量元素示踪剂，经过大量试验监测，相关试验如下：

1、试验方法如下：将实施例5中的a1、a2、a3溶液先分别与等量b1、b2、b3溶液等体积混合，制成ab1、ab2、ab3混合液；

然后将ab1、ab2、ab3混合液，在400℃温度下静置36h后，测定各示踪元素的浓度变化，研究干扰离子对示踪剂浓度的影响，以及示踪剂间的相互干扰情况，同时测定混合液的透光率，相关检测情况见表1：

由上表可以看出，本发明制备的含金属钼的示踪剂，与矿化度为其水溶液透光率与矿化度为20000mg/L的水溶液混合后，在400℃温度下静置36h，其透光率≥98%；这种先将前驱物溶液与后驱物溶液混合再一起加入的方法，使得钼元素浓度的保有率在95%左右。

2、本发明制备的含金属钼的示踪剂，在水中能迅速溶解，扩散时间短，具体监测结果见表2：

由上表可以看出，本发明制备的含金属钼的示踪剂，扩散时间为40-48s，可快速达到扩散的目的，无任何异味。

3、本发明制备的示踪剂实例分析（只改变前驱物和后驱物的加入量，其他条件不变，使得前驱物液体中金属钼元素的浓度为100μg/L）

准备150g从地层中粉碎的岩石样品三份，分别放置于500ml广口瓶中，分别将上述实施例5中的a1、a2、a3示踪液200ml加入到广口瓶中，混合均匀后，在100min后，将b1、b2、b3溶液200ml加入到广口瓶中，搅拌均匀，盖好广口瓶的瓶盖，在一定条件下晃动瓶子150天后，对岩石样品进行观察，对示踪剂混合液的钼元素浓度进行测定，使用HR-ICP-MS仪器检测，相关测定结果如下：

由上表可以看出，本发明制备的含金属钼的示踪剂，采用将其前驱物和后驱物分别先后加入的方式后，通过模拟试验，经过150天，其金属钼的元素浓度保留率≥98%，分析精度达10^-15，同时在岩石缝隙中间有大量胶状物产生，说明本发明制备的示踪剂具有稳定岩层、土层的作用，具有一定的防治大孔道产生的作用。

除非另有说明和本领域常用单位，本发明中所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海上油田微量元素示踪剂，其特征在于：所述示踪剂，原料包括：前驱物和后驱物。

2.根据权利要求1所述的一种海上油田微量元素示踪剂，其特征在于：所述前驱物和后驱物中包含微量元素氯化物；所述微量元素氯化物为镨-钼氯化物混合物。

3.根据权利要求1所述的一种海上油田微量元素示踪剂，其特征在于：所述前驱物，制备原料包括：微量元素氯化物、前驱剂、碳酸氢钠、枸橼酸、磺化酚醛树脂、PAM。

4.根据权利要求1所述的一种海上油田微量元素示踪剂，其特征在于：所述前驱物，按重量份数计，制备原料包括：微量元素氯化物4-5份、前驱剂1-1.2份、碳酸氢钠0.1-0.15份、枸橼酸0.2-0.3份、磺化酚醛树脂0.08-0.1份、PAM0.12-0.14份。

5.根据权利要求2所述的一种海上油田微量元素示踪剂，其特征在于：所述镨-钼氯化物混合物中，镨氯化物与钼氯化物的摩尔质量比为0.6-1:1。

6.根据权利要求1所述的一种海上油田微量元素示踪剂，其特征在于：所述后驱物，制备原料包括：微量元素氯化物、后驱剂、氯化钙、十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酰胺。

7.根据权利要求1所述的一种海上油田微量元素示踪剂，其特征在于：所述后驱物，按重量份数计，制备原料包括：微量元素氯化物2-2.5份、后驱剂0.6-0.8份、氯化钙0.3-0.4份、十二烷基苯磺酸钠0.25-0.3份、聚丙烯酰胺0.05-0.08份。

8.根据权利要求3所述的一种海上油田微量元素示踪剂，其特征在于：所述前驱剂是乙二胺四甲叉磷酸钠。

9.根据权利要求6所述的一种海上油田微量元素示踪剂，其特征在于：所述后驱剂是木质素磺酸钙。

10.一种海上油田微量元素示踪剂的使用方法，其特征在于：将制备的前驱物溶液和制备的后驱物溶液按照前后顺序注入到监测井中； 所述前驱物溶液和后驱物溶液的体积比为1:0.8-1；所述前驱物溶液和后驱物溶液的前后注入时间间隔为80-120min。