CN117418829A - 利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，涉及检测分析领域。利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法包括：S1、依据压裂液的成分以及水平井的压裂段数选取不同的量子点示踪剂；S3、依据施工现场需求确定每一个压裂段的所述量子点示踪剂的用量；S5、将所需量的所述量子点示踪剂混入压裂液中，并泵送至底层；其中，每个所述压裂段使用不同的所述量子点示踪剂；S7、在返排口取样并进行分析，确定每段的产出情况。该方法可以更好的实现水平井产液剖面的测试。
Description
技术领域
本发明涉及检测分析领域，具体而言，涉及一种利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法。
背景技术
近年来，随着钻完井及储层改造技术的进步，国内在非常规油气藏中，水平井的应用数量大幅增加，使大量不可动用储量变成了可采储量，水平井采油已成为提高单井产量和转变开发方式的主要技术手段之一。但随着生产时间的延续，由于低渗透油藏水平井受储层裂缝发育和注水开发影响，在生产过程中出现了大量油井因含水上升而导致的产出油量快速降低。并且油井出水后因无法判断出水层段位置，而无法开展有针对性的堵水措施，导致油藏整体开发效果变差。为了提高水平井的产能，通常采用水平井产液剖面测试，获取井下产出层位的产出情况。
水平井产液剖面测试方法主要包括机械测试和化学测试。机械测试是通过下井设备测量各段产出情况。油田开发初期，采用电容式传感器、电导传感器或涡轮流量计测量持水率的方法取得了一定的效果，但是随着油田的持续开发，逐渐进入高含水开发阶段，油井综合含水不断升高，上述测量设备已经无法满足高含水或特高含水的测井需求，而且在三采之后，产出液粘度增大，涡轮流量计测量方法已无法满足复杂情况下的测井要求。近年来，发展了基于阵列探针的水平井成像测井仪器，但这些技术主要针对高产液井，难以适用于国内的低产井，而且对于非常规油藏水平井产液剖面的测井要求无法满足。
化学测试是在地层中注入示踪剂，施工结束后在井口取样进行分析，目前国内传统示踪剂主要有四类，包括：化学示踪剂，主要物质是无机盐、染料、卤代烃和醇类，其特点是地层吸附、易受到背景干扰、用量大、只能定性分析，而且化学示踪剂只能够对油、水两相液体进行示踪，无法示踪气相；同位素示踪剂，包括放射性同位素和非放射性同位素，放射性同位素包括氚水、氚化烷烃、氚化醇等物质，对环境影响较大，应用收到诸多限制，非放射性同位素，主要物质是可以活化的非放射性同位素等，但是它的应用种类少，检测手段繁琐，价格昂贵；荧光颗粒示踪剂，主要物质是微米粉体、亚微米粉体及纳米粉体，通过波普仪检测，该示踪剂使用时用量大，存在大量细菌蚕食的情况，而且热稳定性较差，检测时只能通过荧光浓度定性分析；微量元素示踪剂，主要物质为BK系列的微量隐现光，该示踪剂为稀土金属鳌合的一种物质，油相为固体颗粒，易分解沉淀，测量时存在误差。
上述机械及化学的测试方法，存在评价周期短、化验分析周期长、只能定性分析，不能够定量描述、而且受井眼轨迹和井筒条件限制，存在作业风险等问题。
发明内容
本发明的目的包括，例如，提供了一种利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，其能够利用量子点示踪剂更好的实现水平井产液剖面的测试。
本发明的实施例可以这样实现：
第一方面，本发明提供一种利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，所述方法包括：
S1、依据压裂液的成分以及水平井的压裂段数选取不同的量子点示踪剂；
S3、依据施工现场需求确定每一个压裂段的所述量子点示踪剂的用量；
S5、将所需量的所述量子点示踪剂混入压裂液中，并泵送至底层；其中，每个所述压裂段使用不同的所述量子点示踪剂；
S7、在返排口取样并进行分析，确定每段的产出情况。
在可选的实施方式中，步骤S1包括以下子步骤：
S11、以清水为溶剂对不同的量子点示踪剂分别进行稀释得到对照组，检测对照组中每个量子点示踪剂的光强；
S13、依据施工确定的现场压裂液类型，将不同的量子点示踪剂与压裂液一一混合，得到试验组，检测试验组中量子点示踪剂的光强；
S13、依据对照组的光强和试验组的光强进行对比，筛选出不受所述压裂液影响光强的量子点示踪剂。
在可选的实施方式中，步骤S3包括以下子步骤：
S31、通过试验确定每种量子点示踪剂在所对应的压裂液中的最低检测浓度；
S33、依据每个压裂段中压裂液的用量以及对应的量子示踪剂的最低检测量确定量子示踪剂的用量。
在可选的实施方式中，步骤S5包括以下子步骤：
S51、将所需量的量子点示踪剂溶于水中；
S53、利用混砂车向压裂段开始注入压裂液；
S55、待混砂车排量稳定后将溶于水的量子点示踪剂按照预设排量抽至混砂车以与压裂液混合均匀，使所述量子点示踪剂随压裂压注入地层。
在可选的实施方式中，步骤S7包括以下子步骤：
S71、在返排初期间隔第一预设时间取一次检测样本，且每次取多组；
S73、在返排稳定后间隔第二预设时间取一次检测样本直至采排结束，每次取多组；
S75、对采集的检测样本进行分次分组处理分析确定每段的产出情况；其中，第二预设时间大于第一预设时间。
在可选的实施方式中，所述第一预设时间为两小时，所述第二预设时间为五小时。
在可选的实施方式中，所述步骤S75包括以下子步骤：
S751、对每次采集的多组检测样本分别进行离心处理，得到检测样本溶液；
S753、对得到的检测样本的溶液进行提纯处理得到提纯检测液；
S755、利用荧光分光光度计对提纯检测液进行测试，并对测试数据进行分析得到每种检测液的量子点示踪剂的种类、浓度和占比；
S755、依据量子点示踪剂的种类、浓度和占比推算出每个压裂段的产液量贡献率。
在可选的实施方式中，步骤S31包括以下子步骤：
S311、针对每种压裂液和与之对应的量子点示踪剂建立量子点示踪剂的光强随浓度变化的曲线；
S313、依据建立的量子点示踪剂的光强随浓度变化的曲线确定最低检测浓度。
在可选的实施方式中，步骤S13包括以下子步骤：
S131、依据施工确定的现场压裂液类型，将不同的量子点示踪剂与压裂液一一混合；
S133、将不同的量子点示踪剂与压裂液一一混合的混合液放置预设环境中，并逐一测试试验组中的量子点示踪剂的光强。
在可选的实施方式中，所述预设环境为常温和常压；和/或，地层温度和常压；和/或，地层温度和地层压力。
本发明实施例提供的利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法的有益效果包括，例如：
由于压裂液中方中含有降阻剂、助排剂、粘土稳定剂以及破胶剂。各化学试剂由于结构和基团组成，会对量子点光强造成不同程度的影响，如破胶剂属于过硫酸盐类，对量子点发光体苯环有破坏作用，则量子点会被破胶剂直接淬灭。而本申请在测试前通过依据压裂液的成分以及水平井的压裂段数选取不同的量子点示踪剂，从而可以避免压裂液对量子点的光强影响导致测试失败的问题。其次，通过压裂液的用量可以计算出量子点示踪剂的用量，从而可以实现定量测量。还有就是可以将量子点示踪剂均匀的可以混合到压裂压中，这样就使得量子点能精准标记每一段，且返排时一定能被搜集到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
实施例
请参照图1，本发明提供一种利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，所述方法包括：
S1、依据压裂液的成分以及水平井的压裂段数选取不同的量子点示踪剂；
S3、依据施工现场需求确定每一个压裂段的所述量子点示踪剂的用量；
S5、将所需量的所述量子点示踪剂混入压裂液中，并泵送至底层；其中，每个所述压裂段使用不同的所述量子点示踪剂；
S7、在返排口取样并进行分析，确定每段的产出情况。
由于压裂液中方中含有降阻剂、助排剂、粘土稳定剂以及破胶剂。各化学试剂由于结构和基团组成，会对量子点光强造成不同程度的影响，如破胶剂属于过硫酸盐类，对量子点发光体苯环有破坏作用，则量子点会被破胶剂直接淬灭。而本申请在测试前通过依据压裂液的成分以及水平井的压裂段数选取不同的量子点示踪剂，从而可以避免压裂液对量子点的光强影响导致测试失败的问题。其次，通过依据施工现场需求确定每一个压裂段的所述量子点示踪剂的用量压裂压的用量可以实现定量测量。还有就是可以将量子点示踪剂均匀的可以混合到压裂压中，这样就使得量子点能精准标记每一段，且返排时一定能被收集到。
请参照图1，在本实施例中，步骤S1包括以下子步骤：
S11、以清水为溶剂对不同的量子点示踪剂分别进行稀释得到对照组，检测对照组中每个量子点示踪剂的光强；
S13、依据施工确定的现场压裂液类型，将不同的量子点示踪剂与压裂液一一混合，得到试验组，检测试验组中量子点示踪剂的光强；
S13、依据对照组的光强和试验组的光强进行对比，筛选出不受所述压裂液影响光强的量子点示踪剂。
通过利用清水作为对照组，可以方便快速的筛选出来不受压裂液影响的量子点示踪剂。
在本实施例中，步骤S13包括以下子步骤：
S131、依据施工确定的现场压裂液类型，将不同的量子点示踪剂与压裂液一一混合；
S133、将不同的量子点示踪剂与压裂液一一混合的混合液放置预设环境中，并逐一测试试验组中的量子点示踪剂的光强。
在本实施例中，所述预设环境为常温和常压；和/或，地层温度和常压；和/或，地层温度和地层压力。
需要说明的是，据设计确定现场压裂液配方，将量子点示踪剂与压裂液混合，在不同条件下如：常温和常压、地层温度和常压、地层温度和地层压力等条件进行测试。地层温度一般是在70～140℃之间。测试压裂压不同成分(降阻剂、助排剂、粘土稳定剂、破胶剂等)对量子点光强的影响，空白样即为量子点溶液加清水。
请参照图1，在本实施例中，在可选的实施方式中，步骤S3包括以下子步骤：
S31、通过试验确定每种量子点示踪剂在所对应的压裂液中的最低检测浓度；
S33、依据每个压裂段中压裂液的用量以及对应的量子示踪剂的最低检测量确定量子示踪剂的用量。
确定最低检测浓度这样方便实现量化测试。
需要说明的是，量子点示踪剂的使用数量需要根据施工方量来进行确认，如一段施工需压裂液是2000方，量子示踪剂的最低检测量是1mg/L，则整段施工需要2kg量子示踪剂。量子示踪剂的用量＝压裂液的用量＊量子点示踪剂在压裂液中的最低检测浓度。每段使用不同的量子点进行标记，精准测定每一段的生产数据；
具体地，步骤S31包括以下子步骤：
S311、针对每种压裂液和与之对应的量子点示踪剂建立量子点示踪剂的光强随浓度变化的曲线；
S313、依据建立的量子点示踪剂的光强随浓度变化的曲线确定最低检测浓度。
由于压例液在正常情况下浓度与光强成正比，当出现浓度和光强不成正比时，确定该灵界点为最低检测浓度。
需要说明的是，建立量子点示踪剂的光强随浓度变化的曲线即量子点标准曲线以每一种量子点在设计要求的配方中以浓度为横轴，而光强为纵轴，建立标准曲线。以确认每种量子点示踪剂在对应压裂液体系中的最低检测浓度。一般测试要求需在地层温度条件下放置一段时间，放置时间一般为5天－20天不等。
在本实施例中，步骤S5包括以下子步骤：
S51、将所需量的量子点示踪剂溶于水中；
S53、利用混砂车向压裂段开始注入压裂液；
S55、待混砂车排量稳定后将溶于水的量子点示踪剂按照预设排量抽至混砂车以与压裂液混合均匀，使所述量子点示踪剂随压裂压注入地层。
这样可以保证量子示踪剂均匀稳定的注入压裂段。便于检出和定量分析。
需说明的是，将量子点示踪剂溶于水，在水中混合均匀。施工时，单独接一个泵待施工排量稳定后(5min之内)将量子点示踪剂的水溶液按照一定的排量匀速的抽到混砂车上，与压裂液在混砂车混合均匀，随着压裂液一起泵入地层中。从而保证量子点溶液是全程均匀与压裂液混合均匀。
请参照图1，在本实施例中，步骤S7包括以下子步骤：
S71、在返排初期间隔第一预设时间取一次检测样本，且每次取多组；
S73、在返排稳定后间隔第二预设时间取一次检测样本直至采排结束，每次取多组；
S75、对采集的检测样本进行分次分组处理分析确定每段的产出情况；其中，第二预设时间大于第一预设时间。
在本实施例中，所述第一预设时间为两小时，所述第二预设时间为五小时。
这样可以保证采集的样本方便方便数据的处理。
需要说明的是，在返排取样阶段，由于返排初期返排量较大，返排液量没有明显的规律，取样时间为2h取一次，一次取三个平行样。直到排采稳定后，取样时间间隔变为5h，一次取三个平行样，直到排采结束。
在可选的实施方式中，所述步骤S75包括以下子步骤：
S751、对每次采集的多组检测样本分别进行离心处理，得到检测样本溶液；
S753、对得到的检测样本的溶液进行提纯处理得到提纯检测液；
S755、利用荧光分光光度计对提纯检测液进行测试，并对测试数据进行分析得到每种检测液的量子点示踪剂的种类、浓度和占比；
S755、依据量子点示踪剂的种类、浓度和占比推算出每个压裂段的产液量贡献率。
需要说明的，检测样本搜集到后，由于所取的检测样本中除含有量子点以外还有泥沙、地层离子等，一般需要先进行两次离心，除去溶液中的不溶离子，再进行提纯，最后用荧光分光光度计进行测试。由于每种量子点的测试参数不同，各量子点之间光强不受影响，因为在混合样中用各量子点的测试参数可以识别出不同的量子点，再比对子点示踪剂的光强随浓度变化的曲线，通过光强确定混合样中某一量子点的浓度和占比，从而推导出被该种量子点标记的段的返排量。
本发明实施例提供的利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法的有益效果包括，例如：
由于压裂液中方中含有降阻剂、助排剂、粘土稳定剂以及破胶剂。各化学试剂由于结构和基团组成，会对量子点光强造成不同程度的影响，如破胶剂属于过硫酸盐类，对量子点发光体苯环有破坏作用，则量子点会被破胶剂直接淬灭。而本申请在测试前通过依据压裂液的成分以及水平井的压裂段数选取不同的量子点示踪剂，从而可以避免压裂液对量子点的光强影响，从而导致测试失败的问题。其次，通过压裂压的用量可以计算出量子点示踪剂的用量，从而可以实现定量测量。还有就是可以将量子点示踪剂均匀的可以混合到压裂压中，这样就使得量子点能精准标记每一段，且返排时一定能被搜集到。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、依据压裂液的成分以及水平井的压裂段数选取不同的量子点示踪剂；
S3、依据施工现场需求确定每一个压裂段的所述量子点示踪剂的用量；
S5、将所需量的所述量子点示踪剂混入压裂液中，并泵送至底层；其中，每个所述压裂段使用不同的所述量子点示踪剂；
S7、在返排口取样并进行分析，确定每段的产出情况。
2.根据权利要求1所述的利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，其特征在于，
步骤S1包括以下子步骤：
S11、以清水为溶剂对不同的量子点示踪剂分别进行稀释得到对照组，检测对照组中每个量子点示踪剂的光强；
S13、依据施工确定的现场压裂液类型，将不同的量子点示踪剂与压裂液一一混合，得到试验组，检测试验组中量子点示踪剂的光强；
S13、依据对照组的光强和试验组的光强进行对比，筛选出不受所述压裂液影响光强的量子点示踪剂。
3.根据权利要求1所述的利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，其特征在于，
步骤S3包括以下子步骤：
S31、通过试验确定每种量子点示踪剂在所对应的压裂液中的最低检测浓度；
S33、依据每个压裂段中压裂液的用量以及对应的量子示踪剂的最低检测量确定量子示踪剂的用量。
4.根据权利要求1所述的利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，其特征在于，
步骤S5包括以下子步骤：
S51、将所需量的量子点示踪剂溶于水中；
S53、利用混砂车向压裂段开始注入压裂液；
S55、待混砂车排量稳定后将溶于水的量子点示踪剂按照预设排量抽至混砂车以与压裂液混合均匀，使所述量子点示踪剂随压裂压注入地层。
5.根据权利要求1所述的利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，其特征在于，
步骤S7包括以下子步骤：
S71、在返排初期间隔第一预设时间取一次检测样本，且每次取多组；
S73、在返排稳定后间隔第二预设时间取一次检测样本直至采排结束，每次取多组；
S75、对采集的检测样本进行分次分组处理分析确定每段的产出情况；其中，第二预设时间大于第一预设时间。
6.根据权利要求5所述的利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，其特征在于，
所述第一预设时间为两小时，所述第二预设时间为五小时。
7.根据权利要求5所述的利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，其特征在于，
步骤S75包括以下子步骤：
S751、对每次采集的多组检测样本分别进行离心处理，得到检测样本溶液；
S753、对得到的检测样本的溶液进行提纯处理得到提纯检测液；
S755、利用荧光分光光度计对提纯检测液进行测试，并对测试数据进行分析得到每种检测液的量子点示踪剂的种类、浓度和占比；
S755、依据量子点示踪剂的种类、浓度和占比推算出每个压裂段的产液量贡献率。
8.根据权利要求3所述的利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，其特征在于，
步骤S31包括以下子步骤：
S311、针对每种压裂液和与之对应的量子点示踪剂建立量子点示踪剂的光强随浓度变化的曲线；
S313、依据建立的量子点示踪剂的光强随浓度变化的曲线确定最低检测浓度。
9.根据权利要求2所述的利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，其特征在于，
步骤S13包括以下子步骤：
S131、依据施工确定的现场压裂液类型，将不同的量子点示踪剂与压裂液一一混合；
S133、将不同的量子点示踪剂与压裂液一一混合的混合液放置预设环境中，并逐一测试试验组中的量子点示踪剂的光强。
10.根据权利要求9所述的利用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法，其特征在于，所述预设环境为常温和常压；和/或，地层温度和常压；和/或，地层温度和地层压力。
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|---|---|
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