EA012563B1 - Способ трассирования и оборудование - Google Patents

Способ трассирования и оборудование Download PDF

Info

Publication number
EA012563B1
EA012563B1 EA200870324A EA200870324A EA012563B1 EA 012563 B1 EA012563 B1 EA 012563B1 EA 200870324 A EA200870324 A EA 200870324A EA 200870324 A EA200870324 A EA 200870324A EA 012563 B1 EA012563 B1 EA 012563B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
indicator
metal
sample
formation
charge
Prior art date
Application number
EA200870324A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200870324A1 (ru
Inventor
Даррелл Грин
Дэвид Стаббз
Original Assignee
Джонсон Мэтти Плс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джонсон Мэтти Плс filed Critical Джонсон Мэтти Плс
Publication of EA200870324A1 publication Critical patent/EA200870324A1/ru
Publication of EA012563B1 publication Critical patent/EA012563B1/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/10Locating fluid leaks, intrusions or movements
    • E21B47/11Locating fluid leaks, intrusions or movements using tracers; using radioactivity
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/11Perforators; Permeators
    • E21B43/116Gun or shaped-charge perforators
    • E21B43/117Shaped-charge perforators

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
  • Vending Machines For Individual Products (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

Изобретение описывает способ мониторинга течения флюида внутри или из нефтеносного или газоносного пласта, в котором твердый индикатор вводится в пласт согласно известным способам, индикатор, включающий по меньшей мере один металл, выбранный из цезия, ниобия, тантала, теллура, тербия, лантана, золота, иридия, осмия, серебра, платины, палладия, рения, рутения, родия, гафния, индия, металла из ряда лантаноидов Периодической таблицы, или соли таковых. Образец флюида внутри или вытекающий из пласта отбирается и анализируется для определения количества названного индикатора в образце. Также описано перфорационное устройство для введения индикатора внутрь пласта.

Description

Настоящее изобретение относится к способу трассирования флюидов, в частности флюидов, протекающих внутри буровых скважин, таких как вытекающих из нефтеносного или газоносного пласта, и к перфорационному устройству, пригодному для введения индикатора в такой пласт.
В нефтеразведочной и нефтедобывающей отрасли промышленности является общепринятым введение индикаторов в буровую скважину, чтобы определять течение флюида из буровой скважины или ее конкретной части. Когда во флюид, вытекающий из буровой скважины, введен индикатор, он может быть обнаружен во флюиде путем анализа флюида, достигающего устья буровой скважины. Например, патент И8 3623842 описывает способ определения насыщенности флюидом порового пространства в пластах путем введения по меньшей мере двух индикаторов, имеющих различные коэффициенты распределения между жидкими фазами (например, нефтью и водой), в пласт месторождения и мониторинга появления двух индикаторов в извлекаемых флюидах. Этот пример использует этилацетат в качестве химического индикатора. Радиоактивные индикаторы широко применялись в течение многих лет для мониторинга буровых скважин. В качестве примера см. патент И8 5077471, в котором радиоактивные индикаторы вводятся в перфорированную скважину, герметизируются и затем прослеживаются по радиоактивному распаду для контроля течения флюида из пласта.
Одна проблема, возникающая при применении радиоактивных индикаторов, состоит в том, что их перевозка и употребление строго регламентированы, что приводит к увеличению расходов и затруднению их применения. Кроме того, стало вполне общепринятым употребление индикаторов, связанных с перфорационным оборудованием, в котором индикатор выстреливается с помощью взрыв-патронов, размещенных вокруг устройства, в пласт для перфорирования пласта и тем самым введения индикатора в пласт. Поскольку взрывные устройства также строго контролируются, становится весьма затруднительным организовывать транспортировку устройств, включающих как радиоактивные источники, так и взрывчатые вещества. Хотя могут быть использованы нерадиоактивные индикаторы, то есть химические индикаторы, они требуют тщательного подбора для обеспечения того, что они будут в достаточной степени растворимыми в отслеживаемой фазе и что они будут легко детектируемыми при низких концентрациях. Высокий предел обнаружения многих химических веществ делает их непригодными для применения в качестве индикаторов. Патент США ϋδ 4755469 описывает применение индикаторов из редкоземельных металлов для мониторинга нефти и сопутствующих скважинных флюидов путем смешивания диспергируемой в нефти соли редкоземельного металла с нефтью или нефтеподобной композицией, введения растворенной индикаторной композиции в подземный пласт и анализа нефтяных флюидов, выведенных из различных частей пласта, на наличие редкоземельного металла, чтобы определить, была ли нефть, смешанная с индикатором, добыта из пласта.
Задача настоящего изобретения состоит в представлении индикатора и способа мониторинга флюидов, вытекающих из пласта, с использованием индикатора, который преодолевает некоторые из проблем, связанных с существующими индикаторами и способами.
Согласно изобретению авторы представляют способ мониторинга течения флюида внутри или из пласта, включающий стадии введения в названный пласт твердого нерадиоактивного индикатора, включающего по меньшей мере один металл, выбранный из цезия, ниобия, тантала, теллура, тербия, лантана, золота, иридия, осмия, серебра, платины, палладия, рения, рутения, родия, гафния, индия, металла из ряда лантаноидов Периодической таблицы, или соли таковых, последующего отбора образца флюида внутри пласта или вытекающего из пласта, и анализа названного образца для определения количества названного индикатора, содержащегося в образце. По присутствию или отсутствию индикатора в образце, его количеству и прочим параметрам, таким как величина образца, периодичность взятия образца и т.д., может быть собрана информация о течении флюида внутри пласта.
Пласт обычно представляет собой подземный нефтеносный пласт и/или пласт природного газа. Флюид, протекающий внутри пласта, обычно содержит нефть, природный газ, воду и твердые компоненты, такие как песок или другие частицы.
Согласно второму аспекту изобретения авторы представляют перфорационное устройство, включающее удлиненный корпус, имеющий центральную продольную ось, средства контроля, средства размещения и по меньшей мере один заряд взрывчатого вещества, смонтированный на названном корпусе или внутри такового и связанный с подрывным средством, с названным зарядом, расположенным для направления энергии взрыва наружу, и, предпочтительно перпендикулярно, по траектории относительно удлиненного корпуса при подрыве, и по меньшей мере один индикаторный материал, смонтированный на названном корпусе или внутри такового, в пределах траектории распространения названной энергии взрыва, отличающееся тем, что индикаторный материал включает по меньшей мере один нерадиоактивный металл, выбранный из цезия, ниобия, тантала, теллура, тербия, лантана, золота, иридия, осмия, серебра, платины, палладия, рения, рутения, родия, гафния, индия, металла из ряда лантаноидов Периодической таблицы, или соли таковых.
Индикатор включает по меньшей мере один нерадиоактивный металл, выбранный из цезия, ниобия, тантала, теллура, тербия, лантана, золота, иридия, осмия, серебра, платины, палладия, рения, рутения, родия, гафния, индия, металла из ряда лантаноидов Периодической таблицы, или соли таковых. Металлы
- 1 012563 из ряда лантаноидов включают элементы с атомными номерами от 57 до 71. Предпочтительные металлы включают ниобий, тантал, теллур, тербий, европий, платину и родий, и в особенности предпочтительными являются ниобий, тантал, теллур, тербий и европий. Эти металлы не являются широко распространенными в природе и имеют низкий предел обнаружения при использовании стандартных методов элементного анализа, таких как масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (1СР-М8).
Многие из металлов в естественном состоянии содержат более чем один изотоп. Под нерадиоактивными авторы подразумевают, что металлы, используемые в качестве индикатора, не содержат радиоактивных изотопов в большем количестве, чем таковые находятся в присутствующих в природе металлах, то есть не являются обогащенными радиоактивными изотопами. Некоторые из металлов могут содержать нестабильные радиоактивные изотопы в своем природном состоянии, но радиоактивное излучение является очень низким, и они непригодны для применения в качестве радиоактивных индикаторов при разбавлениях, типично употребляемых без обогащения одним или более радиоактивными изотопами. Как правило, для использования в качестве радиоактивного индикатора металл подвергается обработке, например, путем бомбардировки нейтронами в ядерном реакторе для обогащения изотопного состава нестабильными радиоактивными изотопами, которые могут излучать определяемую радиацию. Металлы, используемые в индикаторах согласно настоящему изобретению, могут иметь изотопный состав, который не соответствует природному составу, благодаря обогащению одним или более стабильными нерадиоактивными изотопами, для способствования идентификации металла, в частности, с помощью масс-спектрометрии.
В одном предпочтительном варианте осуществления индикатор или индикаторы могут быть сформированы из выбранного металла или металлов в элементарной форме. Альтернативно, индикатор может быть поставлен в виде солей металлов. При использовании в виде солей предпочтительными являются неорганические анионы, в частности анион с низкой массой, такой как нитрид или карбид, чтобы увеличить количество индикаторного металла в данной массе индикаторной композиции.
Индикатор в элементарной форме может быть удобно поставлен в виде отдельного индикаторного блока, такого как диск, проволока или пруток, или в виде покрытия для помещения в скважинный перфоратор или размещения на таковом (перфорационном устройстве). Альтернативно, индикаторный металл может быть отформован для соответствия профилю взрывного заряда. Соли могут быть поставлены в виде спрессованных дисков или в еще какой-либо форме. В индикаторе может быть использован более чем один металл. Когда в качестве индикатора применяется более чем один металл, они могут быть просто смешаны или сплавлены. Альтернативно, в одном и том же месте может быть использован более чем один отдельный индикаторный блок, например металлический диск, или различные индикаторы могут быть размещены в различных местах.
Индикатору может быть придана физическая форма формованного металлического изделия, такого как диск, проволока или пруток, или индикатор может включать тонко измельченные частицы металла или быть в виде соли металла. Частицы могут быть сформованы в фасонное изделие, такое как таблетка или диск, например, путем прессования, экструдирования, гранулирования или прочими способами, необязательно с использованием связующего средства. Таблетка может далее включать другие материалы, такие как разбавитель (то есть неиндикаторный материал) для увеличения массы и/или диспергатор для способствования диспергированию и/или растворению частиц в отслеживаемом флюиде. Таблетка или другая форма могут быть облицованы защитным покрытием предпочтительно из растворимого или проницаемого материала.
Для введения индикатора с помощью скважинного перфоратора является предпочтительным формовать индикаторный металл в виде диска для размещения в перфорационном устройстве, либо во внешнем углублении, либо в непосредственной близости от заряда взрывчатого вещества. Типично диск может содержать от около 0,1 до 20 г, в особенности 5-20 г металла, предпочтительно от около 8 до 12 г. Индикатор может быть связан с каждым зарядом взрывчатого вещества или только с некоторыми из таковых. Предпочтительно количество индикатора, используемого в профиле скважины, составляет от около 20 до около 500 г (более предпочтительно между около 50 и 200 г) индикаторного металла.
Образец флюида может быть взят из верхней части скважины или может быть извлечен изнутри скважины с использованием подходящего скважинного оборудования. Образец может быть проанализирован любыми пригодными средствами для определения количества присутствующего индикатора. Существуют многочисленные пригодные способы определения и измерения металлов в образце с помощью элементного анализа. Один применимый способ представляет собой масс-спектрометрию с индуктивно связанной плазмой (1СР-М8), калиброванную по применяемому в индикаторе металлу. Собранный жидкий образец может быть вдут в плазму, необязательно после обработки для разделения фаз или для концентрирования образца. Альтернативно, когда образец представляет собой углеводород, такой как сырая нефть, образец может быть озолен и затем экстрагирован кислотой, которая может быть затем введена в плазму. Атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно связанной плазмой (1СР-ЛЕ8) также представляет собой применимый способ элементного анализа для определения содержания металлического индикатора в образце. Авторами было обнаружено, что полезно разбавлять образец подходящим растворителем предпочтительно с добавлением комплексообразователя. Комплексообразователь поддерживает
- 2 012563 индикаторный металл в растворе и позволяет избежать потерь индикатора на поверхностях внутри аналитического оборудования. Когда металлические индикаторы прилипают к поверхностям внутри прибора, они могут вымываться последующими образцами, проходящими через прибор, и вести к искажению определений индикатора в образце. Может быть использован любой пригодный комплексообразователь, при условии, что он не препятствует анализу индикаторов и формирует прочный комплекс с металлом в выбранном растворителе. Пригодные комплексообразователи включают четвертичные аммониевые соединения. Авторами найдено, что для анализа индикаторов в органическом растворе являются очень пригодными четвертичные аммониевые соединения, имеющие длинноцепочечные или объемистые алкильные группы, например хлорид метилтриоктиламмония, имеющийся в продаже как АЫЦИАТ™ 336.
В предпочтительном способе анализа нефтяного образца на наличие индикатора к образцу добавляют внутренний стандарт, который, как представляется, содержит индикатор и разбавитель с растворителем, содержащим комплексообразователь. Полученный раствор затем анализируют с помощью метода 1СР-М8, отрегулированного для обработки органических образцов.
Альтернативно, рентгеновская флуоресцентная спектроскопия может быть использована для определения уровня флуоресценции, испускаемой образцом при одной или более характеристических частотах, при воздействии рентгеновского излучения. Все эти способы широко применяются в анализе и могут быть проведены квалифицированным специалистом в надлежащем режиме.
Альтернативные способы элементного анализа также могут быть использованы, как должно быть известно квалифицированному аналитику. Такие способы могут включать химический анализ, атомноабсорбционную спектроскопию, применение чувствительных к металлам электродов, вольтамперометрии и т. д., но эти способы скорее всего менее чувствительны, чем предпочтительные инструментальные аналитические методы, описанные выше, и тем самым являются менее предпочтительными.
Является предпочтительным анализ холостого образца из скважины (то есть образца, взятого перед введением индикатора в пласт), чтобы определить количество выбранного индикаторного металла, естественным образом присутствующего во флюиде. Когда индикатор определяется в водном флюиде, например, таком как извлекаемая вода, то приготовление образца может отличаться от такового, применяемого для органического образца, например путем выпаривания образца, а не озоления такового.
Вышеописанные способы, в общем, пригодны для количественного определения содержания металла, находящегося в образце, при соответственной калибровке. Однако должно быть понятно, что сам по себе индикаторный метод не может быть количественным, поскольку, в особенности когда индикатор принудительно введен в пласт с помощью скважинного перфоратора, по меньшей мере часть металла может быть поглощена породой пласта непредсказуемым образом. Поэтому способ может быть наиболее пригодным для определения наличия или отсутствия течения из конкретной области пласта.
Индикаторный способ согласно изобретению можно варьировать согласно общепринятым методологиям, применяемым в промышленности. Поэтому два или более индикаторов могут быть скомбинированы в заранее заданном соотношении, чтобы приготовить уникальную индикаторную композицию для маркировки конкретной буровой скважины или профиля скважины. Может быть желательным определение течения индикатора из конкретной части буровой скважины или пласта. В этом случае отдельный пласт может быть маркирован путем введения различных индикаторов или комбинаций индикаторов в различные места, чтобы определить часть пласта, из которой происходил конкретный образец или через которую он протекал.
Индикатор может быть введен в пласт одним или более различными способами. Предпочтительный способ включает соединение индикатора с частью перфорационного устройства или скважинного перфоратора. Размещение индикатора в пласте с использованием перфорационного устройства (также известного как скважинный перфоратор) уже известно. Перфорационное устройство применяется в бурении нефтяных и газовых скважин, разведочной и добывающей промышленности для перфорирования буровой скважины, то есть для формирования каналов или отверстий, простирающихся от буровой скважины в породу пласта. Каждый канал или отверстие формируется путем взрыва заряда взрывчатого вещества, размещенного на введенном в буровую скважину устройстве. Энергия взрыва направлена в обсадную колонну скважины (если скважина была обсажена) или в стенку скважины, для проникновения в пласт так, что обсадная колонна скважины или боковая стенка буровой скважины пробивается, чтобы обеспечить связь с пластом в зоне расположения устройства. Перфорации образуют каналы, через которые пластовые флюиды могут вытекать из пласта в буровую скважину, тем самым вытекая на поверхность скважины для извлечения. Перфорационные устройства варьируют по своему размеру и конструкции согласно тому результату, каковой они должны обеспечить, и любое описание здесь перфорационных устройств приведено как общий базис, не предполагающий ограничения области изобретения. Перфорационные устройства представляют собой оборудование, уже известное и применяемое в нефтеразведочной промышленности, и тем самым квалифицированный конструктор таких устройств способен сконструировать устройство, пригодное для использования в настоящем изобретении. Устройство типично имеет, в общем, цилиндрическую форму и имеет длину, типично варьирующую между около 0,5 и около 10 м. Типично перфорационное устройство несет на себе более чем один заряд, обычно размещенный вокруг периферии устройства или перфоратора. Количество зарядов, размещенных на перфораци
- 3 012563 онном устройстве, может изменяться, но типично составляет между около 2 и около 12 зарядами на фут (300 мм), как правило, расположенных системно, например приблизительно по спирали, вдоль длины устройства. Заряд взрывчатого вещества, детонационные средства, средства размещения и средства контроля включают материалы и приспособления, которые известны в промышленности. Например, заряд обычно сформован так, чтобы направлять энергию взрыва по желаемому пути относительно корпуса перфорационного устройства. Детонатор обычно представляет собой электрический детонатор. Средства контроля могут включать микропроцессор с соответствующей контрольной программой, расположенный внутри перфорационного устройства или на сопровождающем устройстве, или устройство может контролироваться непосредственно с помощью сигналов, передаваемых на устройство оператором, обычно находящимся у устья скважины. Сигналы могут передаваться по кабелю, соединяющему устройство и устье скважины. Устройство обычно размещается путем опускания его вниз в скважину подвешенным на тросе или колонне труб до, во время или после завершения бурения скважины.
Устройство, в общем, имеет наружную гильзу, прикрывающую заряды взрывчатого вещества. Когда перфорационное устройство применяется для введения индикатора в пласт, индикатор может быть размещен в выемках или «зубцах», сделанных на наружной гильзе, обычно непосредственно над одним или более зарядами взрывчатого вещества, встроенными в устройство. Индикаторные соединения могут удерживаться на месте с помощью клеевого средства или покровной пленки, такой как оболочка из эпоксидной смолы. Альтернативно, индикаторные соединения могут быть размещены внутри наружной гильзы или обшивки перфорационного устройства, например, в контакте с внутренним стаканом внутри перфоратора. Предпочтительно, чтобы индикаторные материалы не были размещены в контакте с зарядами взрывчатого вещества, чтобы избежать дестабилизации зарядов вследствие изменения направления угла взрывной волны. Поэтому индикатор размещают несколько отдаленно от заряда в зоне распространения взрывной волны так, что по меньшей мере часть индикаторного материала выносится в породу пласта взрывными газами, когда заряд детонирует. Вероятно, что часть индикатора испаряется при взрыве и затем конденсируется внутри пласта. По меньшей мере, некоторые частицы индикатора затем выводятся из пласта протекающими флюидами, высвобожденными благодаря отверстиям в пласте, проделанным с помощью заряда взрывчатого вещества. Индикатор или индикаторы могут быть помещены в перфоратор или перфорационное устройство в форме фасонных блоков, как описано выше, или нанесены на скважинный перфоратор в виде покрытия. Альтернативно, индикаторный металл может быть отформован соответственно профилю заряда взрывчатого вещества.
Нет необходимости растворять индикатор в отслеживаемом флюиде; при многих обстоятельствах достаточно диспергировать частицы металла или соли во флюиде так, чтобы тонко измельченные металлические частицы перемещались вместе с текущим флюидом. Индикатор в виде соли металла может быть выбран растворимым во флюиде, который отслеживается. Например, когда индикатор предназначен для применения в мониторинге потоков нефти в нефтяной скважине, то может быть выбрана соль металла, растворимая в нефти, например соль органической кислоты, в частности длинноцепочечной алифатической кислоты. Когда индикатор предназначен для применения в системе водной среды, например, для отслеживания воды, закачиваемой в скважину, то предпочтительно применение водорастворимой соли индикаторного(ых) металла(ов), такой как сульфат, нитрат или галогенид. Альтернативно, твердый индикатор, включающий растворимую соль металла, помещают в скважину и затем растворяют в воде, протекающей внутри скважины. Способ согласно изобретению предназначен для помещения твердых индикаторов, включающих нерадиоактивные металлы, в пласт для отслеживания течения флюидов в скважине и из скважины, пробуренной в пласт. Из патентов ИЗ 5711900 и И8 6001280 известно применение в качестве индикатора раствора соли гадолиния и карбоновой кислоты. Применение индикаторных растворов, раскрытых в этих литературных источниках, не входит в рамки настоящего изобретения.
Изобретение далее будет описано нижеследующими примерами со ссылкой на чертеж, который представляет собой график, показывающий зависимость концентрации ниобия (N6) и тантала (Та), найденных в образце из пластовых флюидов, от времени взятия образца.
Приготовление реагентов
Были использованы следующие реагенты:
стандартные растворы для спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (1СР) с концентрацией 1000 мг/мл ниобия (ΝΕ), тантала (Та), иттрия (Υ), таллия (Т1), лантана (Ьа) (поставляемые фирмами 1погдаше уейитез, А1Ег1сй и У\УВ);
многоэлементный точный металлический эталон, содержащий 100 мг/мл золота (Аи), иридия (1г), осмия (Оз), платины (Р!), палладия (РЕ), платины (Р!), рения (Ве), родия (Ей) и рутения (Ви) (поставляемый фирмой АНа-Аезат);
раствор для разбавления фиксаналов, 10% (вес./об.) ΛΙίςυηΙ™ 336, 10%-ный (об./об.) раствор этилгексанола в метилизобутилкетоне (М1ВК);
раствор для разбавления образцов, 1% (вес./об.) Айдиа!™ 336, 5%-ный (об./об.) раствор этилгексанола в растворителе БоЮ.хапе™.
- 4 012563
Базовые растворы с концентрацией 1 мкг/мл были приготовлены путем разбавления аликвот объемом 50 мкл с концентрацией 1000 мкг/мл и объемом 500 мкл с концентрацией 100 мкг/мл, взятых из стандартных растворов для спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (1СР), до объема 50 мл добавлением раствора для разбавления фиксаналов.
Были приготовлены следующие комбинированные базовые растворы с концентрацией 1 мг/мл:
1) N6 + Та
2) Ба + Ιη
3) Аи, 1г, Оз, Р1, Рб, Р1, Ке, Кй + Ки
4) Υ + Т1 внутренний стандарт
Комбинированный стандарт с концентрацией 0,1 мг/мл был приготовлен смешиванием аликвот объемом 1 мл базовых растворов 1, 2 и з и разбавлением до 10 мл раствором для разбавления фиксаналов.
Оборудование
Масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой (1СР-М8), Тйегто X 8епез II, оснащенный набором органических реагентов, распылительной камерой с охлаждением элементом Пельтье, стеклянным концентрическим распылителем с микропотреблением М1сгоМ1з1 Ιχην Е1о^ пеЬий/ег (О1азз Ехрапзюп), расходомером Ех!га Мазз Е1о^ Соп!го11ег для добавления кислорода в плазму и платиновыми конусами. Прибор был первоначально настроен по системе введения стандартных водных образцов, и были выполнены кросс-калибровка детектора и общая настройка прибора. Проверка работоспособности прибора была затем проведена для подтверждения, что прибор работает в пределах допусков, указанных изготовителем. Затем был использован набор органических реагентов, и прибор был стабилизирован по изопропанолу. Был введен холостой раствор, содержащий внутренний стандарт. Ток кислорода был отрегулирован до устранения зеленого свечения углерода, и оптические системы 1СР-М8 были оптимизированы на низкую и высокую массу внутренних стандартов.
Калибровка
Калибровочные стандарты высокого уровня были приготовлены смешиванием аликвот базовых растворов 1, 2 и 3, плюс 500 мкл раствора внутреннего стандарта и 1 г базового масла, и разбавлением до 10 г с помощью раствора для разбавления образца. Калибровочные стандарты низкого уровня были приготовлены добавлением аликвот комбинированного стандарта с концентрацией 0,1 мкг/мл, 1 г базового масла и 500 мкл раствора внутреннего стандарта, и разбавлением до 10 г с помощью раствора для разбавления образца. Прибор был откалиброван с использованием приготовленных калибровочных стандартов высокого уровня и низкого уровня. Показания прибора были линейными в диапазоне калибровки 0-20 нг/г при относительном стандартном отклонении менее чем 2%.
Пределы определения
Пределы определения для металлов были установлены как трехкратное стандартное отклонение (предел обнаружения, БОЭ) и десятикратное стандартное отклонение (предел количественного анализа, БОР) результатов десяти повторных определений при измерении стандартного раствора с концентрацией 100 пг/г. Наивысшие значения БОО и БОР были найдены для лантана (Ба) при 35 и 117 пг/г соответственно.
Пример 1.
Образец массой 1 г сырой нефти разбавили 50 мкл комбинированного стандарта с концентрацией 0,1 мкг/мл. Добавили 500 мкл раствора внутреннего стандарта и разбавили до 10 г раствором для разбавления образца. Это дало добавленную концентрацию 0,5 нг/г в конечном растворе (эквивалентно 5 нг/г в 1 г образца). Для установления базового уровня тем же путем был приготовлен образец без добавки. Образцы проанализировали с использованием калиброванного прибора 1СР-М8, и результаты показаны в табл. 1.
Концентрация каждого металла, найденного в фоновом образце (то есть образце без добавки) показана вместе с процентной долей добавленного металлического индикатора, найденной в образце с добавкой, после вычитания фонового уровня. Результаты показывают, что извлечение металлических индикаторных элементов составляло между 80 и 110%. Как представляется, значения выше 100% обусловлены образцом с добавкой, лучше проявляющимся в плазме, чем калибровочные образцы, каковой эффект может быть вызван различной вязкостью образца и калибровочных растворов.
Таблица 1
Элемент Фоновое значение (пг/г) Улавливание добавки (%)
ΝΕ 718 82
Ки 41 103
КС 67 105
Рб 521 105
Ιη 78 105
Ьа 8763 104
Та 44 95
Ке 38 107
Оз 26 108
104 84
РС 23 110
Аи 121 112
- 5 012563
Пример 2.
г порошка карбида ниобия смешали с микрокристаллическим воском в качестве связующего средства и путем прессования сформовали 40 дискообразных таблеток, каждая приблизительно 10 мм в диаметре и 2 мм толщиной. Таблетки поместили в углубления, известные как зубцы, на наружной поверхности оболочки перфорационного устройства, и покрыли эпоксидным материалом. Вторую партию из 40 таблеток, содержащих в целом 12 г карбида тантала, смешанного с восковым связующим средством, приготовили тем же образом, и таблетки поместили в зубцы на втором перфорационном устройстве. Перфорационные устройства были стандартного типа, каждое было снабжено несколькими зарядами взрывчатого вещества, размещенными для взрыва наружу от перфорационного устройства в предварительно заданном направлении при действии устройства. Перфорационные устройства поместили в нижнюю часть скважины в различных местах породы нефтеносного пласта и взорвали для перфорирования пласта. Когда пластовые флюиды достигли поверхности, каждые 30 мин отбирали образцы пластового флюида. Позднее образцы проанализировали с использованием вышеописанного метода 1СР-М8. Результаты показаны на графике как концентрация ниобия (N6) и тантала (Та), найденная в образце, относительно времени, когда был взят образец. График показывает, что как ниобий (N6), так и тантал (Та) были определены с подтверждением, что оба перфорационных устройства сработали и что флюид вытекал вверх из скважины из мест расположения каждого перфорационного устройства. Это подтверждает, что перфорационное устройство успешно выполнило перфорирование пласта и что флюид вытекал из трещин в пласте, открытых действием устройства. Пик тантала (Та) появляется после пика ниобия (N6) с запозданием на короткое время, и это представляется как подтверждение того, что устройство, содержащее танталовый индикатор, было помещено дальше от устья скважины, чем устройство, содержащее ниобиевый индикатор.

Claims (9)

1. Перфорационное устройство, включающее удлиненный корпус, имеющий центральную продольную ось, средства контроля, средства размещения и по меньшей мере один заряд взрывчатого вещества, смонтированный на названном корпусе или внутри такового и связанный с подрывным средством, причем названный заряд расположен для направления энергии взрыва наружу от удлиненного корпуса при детонации, и по меньшей мере один индикаторный материал, смонтированный на названном корпусе или внутри такового, в пределах траектории распространения названной энергии взрыва, отличающееся тем, что индикаторный материал является твердым и включает по меньшей мере один нерадиоактивный металл, выбранный из цезия, ниобия, тантала, теллура, тербия, лантана, золота, иридия, осмия, серебра, платины, палладия, рения, рутения, родия, гафния, индия, металла из ряда лантаноидов Периодической таблицы, или соли названного металла.
2. Перфорационное устройство по п.1, в котором устройство включает наружную гильзу, прикрывающую заряды взрывчатого вещества, и в котором индикатор размещен в одной или более выемках, сделанных на наружной гильзе, с выравниванием относительно одного или более зарядов взрывчатого вещества.
3. Перфорационное устройство по п.1, в котором индикатор размещается отдаленно от заряда между названным зарядом и наружной гильзой названного устройства в предполагаемой зоне распространения взрывной волны так, что по меньшей мере часть индикаторного материала выносится в породу пласта взрывными газами, когда заряд детонирует.
4. Способ мониторинга течения флюида внутри или из подземного нефтеносного пласта и/или пласта природного газа, включающий стадии введения в названный пласт индикатора, последующего отбора образца флюида внутри или вытекающего из пласта и анализа названного образца для определения количества названного индикатора, содержащегося в образце, отличающийся тем, что индикатор вводят в пласт с помощью перфорационного устройства по любому из пп.1-3.
5. Способ по п.4, в котором индикатор включает водорастворимую соль по меньшей мере одного из названных металлов.
6. Способ по п.4, в котором индикатор включает растворимую в углеводороде соль по меньшей мере одного из названных металлов.
7. Способ по п.4, в котором индикатор включает по меньшей мере один из названных металлов в элементарной форме.
8. Способ по п.4, в котором индикатор находится в форме тонко измельченных частиц металла или соли металла.
9. Способ по п.8, в котором частицы сформованы в фасонное изделие.
EA200870324A 2006-03-06 2007-03-05 Способ трассирования и оборудование EA012563B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0604451.5A GB0604451D0 (en) 2006-03-06 2006-03-06 Tracer method and apparatus
PCT/GB2007/050099 WO2007102023A1 (en) 2006-03-06 2007-03-05 Tracer method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200870324A1 EA200870324A1 (ru) 2008-12-30
EA012563B1 true EA012563B1 (ru) 2009-10-30

Family

ID=36219191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200870324A EA012563B1 (ru) 2006-03-06 2007-03-05 Способ трассирования и оборудование

Country Status (16)

Country Link
US (1) US20090025470A1 (ru)
EP (1) EP1991759B1 (ru)
CN (1) CN101384794A (ru)
AT (1) ATE484651T1 (ru)
AU (1) AU2007222221B2 (ru)
BR (1) BRPI0708570A2 (ru)
CA (1) CA2636988A1 (ru)
DE (1) DE602007009806D1 (ru)
DK (1) DK1991759T3 (ru)
EA (1) EA012563B1 (ru)
GB (1) GB0604451D0 (ru)
MX (1) MX2008011399A (ru)
NO (1) NO20083437L (ru)
NZ (1) NZ569759A (ru)
WO (1) WO2007102023A1 (ru)
ZA (1) ZA200806458B (ru)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100304418A1 (en) 2007-12-17 2010-12-02 Artin Moussavi Compositions and Methods for Monitoring Flow Through Fluid Conducting and Containment Systems
FR2954796B1 (fr) * 2009-12-24 2016-07-01 Total Sa Utilisation de nanoparticules pour le marquage d'eaux d'injection de champs petroliers
US10125601B2 (en) * 2010-03-04 2018-11-13 University Of Utah Research Foundation Colloidal-crystal quantum dots as tracers in underground formations
US8230731B2 (en) 2010-03-31 2012-07-31 Schlumberger Technology Corporation System and method for determining incursion of water in a well
US8596354B2 (en) 2010-04-02 2013-12-03 Schlumberger Technology Corporation Detection of tracers used in hydrocarbon wells
US20110257887A1 (en) * 2010-04-20 2011-10-20 Schlumberger Technology Corporation Utilization of tracers in hydrocarbon wells
US9422793B2 (en) 2010-10-19 2016-08-23 Schlumberger Technology Corporation Erosion tracer and monitoring system and methodology
FR2976967B1 (fr) * 2011-06-22 2015-05-01 Total Sa Fluides traceurs a effet memoire pour l'etude d'un gisement petrolier
US20130087329A1 (en) 2011-10-05 2013-04-11 Johnson Mathey Plc Method of tracing flow of hydrocarbon from a subterranean reservoir
WO2013078031A1 (en) * 2011-11-22 2013-05-30 Baker Hughes Incorporated Method of using controlled release tracers
CN102587896B (zh) * 2012-03-15 2015-08-05 中国石油天然气股份有限公司 机械找水堵水验窜复合管柱
US9010421B2 (en) 2012-06-15 2015-04-21 Schlumberger Technology Corporation Flowpath identification and characterization
FR2999223B1 (fr) * 2012-12-11 2014-11-21 Total Sa Traceurs fluorescents pour le marquage d'eaux d'injection de champs petroliers
CN103132986B (zh) * 2013-02-05 2016-06-15 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司 一种测量煤层气井的不同储层的产液量的方法
GB201311609D0 (en) 2013-06-28 2013-08-14 Johnson Matthey Plc Well liner
GB201315848D0 (en) 2013-09-05 2013-10-23 Johnson Matthey Plc Tracer and method
WO2015040041A2 (en) 2013-09-17 2015-03-26 Mærsk Olie Og Gas A/S A system and a method for determining inflow distribution in an openhole completed well
US9594070B2 (en) * 2013-11-05 2017-03-14 Spectrum Tracer Services, Llc Method using halogenated benzoic acid esters and aldehydes for hydraulic fracturing and for tracing petroleum production
FR3013846A1 (fr) 2013-11-22 2015-05-29 Jacques Degroote Methode de marquage chimique de lots de dioxyde de carbone en vue d'en assurer la tracabilite
CN105756670B (zh) * 2013-12-13 2019-06-18 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 高含水水平井出水部位同位素标记测试方法
CN105735975B (zh) * 2013-12-13 2019-04-23 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 高含水水平井出水部位同位素标记测试方法
CN103643942B (zh) * 2013-12-13 2016-02-17 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 高含水水平井出水部位同位素标记测试方法
WO2015171561A1 (en) * 2014-05-05 2015-11-12 The Regents Of The University Of California Determining fluid reservoir connectivity using nanowire probes
US9303497B2 (en) 2014-06-27 2016-04-05 Baker Hughes Incorporated Use of long chain alcohols, ketones and organic acids as tracers
US9322269B2 (en) 2014-06-27 2016-04-26 Baker Hughes Incorporated Use of long chain alcohols, ketones and organic acids as tracers
US9297252B2 (en) 2014-06-27 2016-03-29 Baker Hughes Incorporated Use of long chain amines and difunctional compounds as tracers
GB2553953B (en) 2015-03-24 2020-01-08 Weatherford Tech Holdings Llc Apparatus for carrying chemical tracers on downhole tubulars, wellscreens, and the like
WO2017005882A1 (en) * 2015-07-07 2017-01-12 Institutt For Energiteknikk Tracers
NO343467B1 (en) * 2015-07-07 2019-03-18 Inst Energiteknik Tracers
GB2540162B (en) * 2015-07-07 2018-02-21 Inst Energiteknik Tracers
US10641083B2 (en) 2016-06-02 2020-05-05 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Method of monitoring fluid flow from a reservoir using well treatment agents
US10413966B2 (en) 2016-06-20 2019-09-17 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Nanoparticles having magnetic core encapsulated by carbon shell and composites of the same
EP3354683A1 (de) * 2017-01-26 2018-08-01 Curt-Engelhorn-Zentrum Archäometrie gGmbH Stoffgemisch zur herkunftsbestimmung von materialien
US12060523B2 (en) 2017-07-13 2024-08-13 Baker Hughes Holdings Llc Method of introducing oil-soluble well treatment agent into a well or subterranean formation
US11254861B2 (en) 2017-07-13 2022-02-22 Baker Hughes Holdings Llc Delivery system for oil-soluble well treatment agents and methods of using the same
GB201715109D0 (en) * 2017-09-19 2017-11-01 Johnson Matthey Plc Release system and method
US10760411B2 (en) * 2017-09-27 2020-09-01 Halliburton Energy Services, Inc. Passive wellbore monitoring with tracers
CN109667574B (zh) * 2017-10-13 2022-07-22 中国石油化工股份有限公司 一种多段压裂用金属离子示踪剂及其应用
CA3079526C (en) 2017-11-03 2022-06-28 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Treatment methods using aqueous fluids containing oil-soluble treatment agents
AR115370A1 (es) 2018-04-27 2021-01-13 Ypf Tecnologia Sa Nanotrazador para recuperación de petróleo y método de preparación del mismo
US11193368B2 (en) 2018-04-27 2021-12-07 Ypf Tecnologia S.A. Nanotracer for oil recovery comprising an occluded polynucleotide and method of preparation thereof
CN111236905A (zh) * 2018-11-13 2020-06-05 中国石油化工股份有限公司 一种用于测试水平井产出剖面的方法
US20210047903A1 (en) * 2019-08-14 2021-02-18 Allied-Horizontal Wireline Services Deploying Fluid Tracer Material with a Perforating Gun
US11326440B2 (en) 2019-09-18 2022-05-10 Exxonmobil Upstream Research Company Instrumented couplings
CN110749642A (zh) * 2019-10-29 2020-02-04 中广核工程有限公司 用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法
US10961444B1 (en) 2019-11-01 2021-03-30 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Method of using coated composites containing delayed release agent in a well treatment operation
CN111980639B (zh) * 2020-09-23 2022-10-14 青岛大地新能源技术研究院 一种射孔与示踪剂协作油层示踪监测方法及示踪射孔弹
CN112324431B (zh) * 2020-09-27 2023-01-10 四川瑞都石油工程技术服务有限公司 一种用于油气井的多谱带高分辨率智能化生产测试方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4755469A (en) * 1982-09-27 1988-07-05 Union Oil Company Of California Oil tracing method
EP0321198A1 (en) * 1987-12-14 1989-06-21 Halliburton Company Radioactive shaped charges and method for well perforating
US20040162224A1 (en) * 2002-04-18 2004-08-19 Nguyen Philip D. Method of tracking fluids produced from various zones in subterranean well

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3508875A (en) * 1967-10-03 1970-04-28 Union Oil Co Method for tracing the flow of water in subterranean formations
US3623842A (en) 1969-12-29 1971-11-30 Exxon Research Engineering Co Method of determining fluid saturations in reservoirs
US3799261A (en) * 1972-04-12 1974-03-26 Exxon Production Research Co Technique for measuring fluid drift
US3993131A (en) * 1975-11-03 1976-11-23 Cities Service Company Tracing flow of petroleum in underground reservoirs
US4168746A (en) * 1978-03-02 1979-09-25 Continental Oil Company Single well surfactant test to evaluate surfactant floods using multi tracer method
FR2473180A1 (fr) * 1980-01-08 1981-07-10 Petroles Cie Francaise Methode de tracage de la boue de forage par determination de la concentration d'un ion soluble
US4879181B1 (en) * 1982-02-09 1994-01-11 Carbo Ceramics Inc. Sintered spherical pellets containing clay as a major component useful for gas and oil well proppants
US4742873A (en) * 1985-05-06 1988-05-10 Mitchell Energy Corporation Subterranean flood tracer process
US5077471A (en) 1990-09-10 1991-12-31 Halliburton Logging Services, Inc. Method and apparatus for measuring horizontal fluid flow in downhole formations using injected radioactive tracer monitoring
US5246861A (en) * 1992-06-05 1993-09-21 Conoco Inc. Use of nonradioactive complex metal anion as tracer in subterranean reservoirs
US5711900A (en) * 1995-11-29 1998-01-27 Schlumberger Technology Corporation Gadolinium compounds for use as oil-soluble tracers
NO305181B1 (no) * 1996-06-28 1999-04-12 Norsk Hydro As Fremgangsmate for a bestemme innstromningen av olje og/eller gass i en bronn
NO20002137A (no) * 2000-04-26 2001-04-09 Sinvent As Reservoarovervåkning ved bruk av kjemisk intelligent frigjøring av tracere
US6912898B2 (en) * 2003-07-08 2005-07-05 Halliburton Energy Services, Inc. Use of cesium as a tracer in coring operations
WO2005103446A1 (en) * 2004-04-05 2005-11-03 Carbo Ceramics, Inc. Tagged propping agents and related methods
US7373813B2 (en) * 2006-02-21 2008-05-20 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for ion-selective discrimination of fluids downhole

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4755469A (en) * 1982-09-27 1988-07-05 Union Oil Company Of California Oil tracing method
EP0321198A1 (en) * 1987-12-14 1989-06-21 Halliburton Company Radioactive shaped charges and method for well perforating
US20040162224A1 (en) * 2002-04-18 2004-08-19 Nguyen Philip D. Method of tracking fluids produced from various zones in subterranean well

Also Published As

Publication number Publication date
EA200870324A1 (ru) 2008-12-30
GB0604451D0 (en) 2006-04-12
NZ569759A (en) 2012-03-30
BRPI0708570A2 (pt) 2011-05-31
WO2007102023A1 (en) 2007-09-13
ATE484651T1 (de) 2010-10-15
DE602007009806D1 (de) 2010-11-25
MX2008011399A (es) 2008-09-22
DK1991759T3 (da) 2011-01-10
AU2007222221B2 (en) 2011-10-27
EP1991759B1 (en) 2010-10-13
NO20083437L (no) 2008-09-09
US20090025470A1 (en) 2009-01-29
CN101384794A (zh) 2009-03-11
AU2007222221A1 (en) 2007-09-13
CA2636988A1 (en) 2007-09-13
EP1991759A1 (en) 2008-11-19
ZA200806458B (en) 2009-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA012563B1 (ru) Способ трассирования и оборудование
US7530265B2 (en) Method and apparatus for elemental analysis of a fluid downhole
US11560793B2 (en) Gas isotope analysis
US8230731B2 (en) System and method for determining incursion of water in a well
CN101258425B (zh) 使用脉冲中子装置的套管井眼内地层气体压力测量
US5413179A (en) System and method for monitoring fracture growth during hydraulic fracture treatment
US20110257887A1 (en) Utilization of tracers in hydrocarbon wells
US11519895B2 (en) In situ evaluation of gases and liquids in low permeability reservoirs
US11131788B2 (en) Capture gamma ray spectroscopy for analyzing gravel-packs, frac-packs and cement
US8826978B2 (en) Method of testing the operation of a producing oil well operated using the formation hydrofracturing process
US20160238736A1 (en) Downhole Evaluation with Neutron Activation Measurement
US20160320523A1 (en) Density measurements using detectors on a pulsed neutron measurement platform
US20180016896A1 (en) Assessing Permeability
US9074461B2 (en) Fluid analyzer with plasma emission unit and method of using same
US3175608A (en) Method and apparatus for directional tubing perforation
Hall et al. Analysis of Geological Materials for Bismuth, Antimony, Selnium and Tellurium by Continuous Flow Hydride Generation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry
US3566979A (en) Formation marking system
US8704160B1 (en) Downhole analysis of solids using terahertz spectroscopy
Grdeń Non-classical applications of chemical analysis based on nuclear activation
US20200025715A1 (en) Device and system for selective ionization and analyte detection and method of using the same
CN101311495B (zh) 用于油田流体的x射线工具
US20240263554A1 (en) Method of using a perforator device for the transfer of nanoparticle tracer additives into a formation and cluster level flow mapping
US3105900A (en) Method of injectivity profile logging comprising injecting radioactive tracer near interface of fluids
EA042366B1 (ru) Нерадиоактивный изотопный индикатор для оценки процедуры гидравлического разрыва

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ KZ RU