NO333424B1 - Et sporstoffsystem og en fremgangsmate for a spore en sporstofforbindelse i et petroleumsproduksjons-fluidsystem - Google Patents

Abstract

Et tracersystem omfattende en eller flere hovedsakelig monodisperse polyeteralkohol- forbindelser, hvor de en eller flere hovedsakelig monodisperse polyeteralkohol-forbindelsene er anordnet i kontakt med et fluid, hvor de en eller flere hovedsakelig monodisperse polyeteralkohol-forbindelsene omfatter en eller flere funksjonelle grupper.

Description

Et sporstoffsystem og en fremgangsmåte for å spore en sporstofforbindelse i et petroleumsproduksjonsfluidsystem

Innledning

Tracermaterialer her et stort og i særdeleshet økende anvendelsesområde fordi de nå kan anvendes i et stort antall anvendelser og på mange fagområder. Bruken av tracere kan finnes innenfor nesten alle tekniske fagområder, og er av interesse med hensyn til måling av hendelser både industrielt og innenfor andre områder. Utviklingen av nye tracermaterialer er således av stor praktisk betydning og den foreliggende oppfinnelsen frembringer en ny klasse av tracermaterialer.

Petroleumsleting og produksjon forblir et sentralt element i den moderne verdensøkonomien og er en av de avgjørende økonomiske innsatsfaktorer på verdensbasis. Et stort antall oljefelter er imidlertid av langt fremskreden alder og nærmer seg haleproduksjonen i deres livssyklus. Dette er ofte markert ved et antall forandringer i brønntilstanden slik som fall i trykk, og enda mer betydelig, en økende innstrømning av vann inn i produksjonsfluidene. Innstrømningen av vann i produksjonsfluidene er stor betydning fordi det øker produksjonskostnadene og nødvendiggjør store og dyre separasjonsanlegg for hensiktsmessig behandling av det produserte fluidet. Således ville det være av stor praktisk nytte å etablere hvorvidt et gjennombrudd av formasjonsvann har forekommet i petroleumsproduksjonsrøret eller - kanalen, og ikke minst bestemme på hvilket sted denne innstrømningen har forekommet. Tracere kan særlig tjene til å detektere slike hendelser og anvendelsen av de nedenfor beskrevne nye klassen av tracermaterialer vil være spesielt interessant.

Vannproduksjon er en av de store tekniske, miljømessige og økonomiske problemene forbundet med olje- og gassproduksjon. Vanninnstrømning kan begrense den produktive levetiden for olje- og gassbrønner og kan forårsake alvorlige operasjonsproblemer inklusive korrosjon av rørutstyr, transport av fine partikler, sandproduksjon, og hydrostatiske belastninger. I miljømessig følsomme områder så som Barentshavet er det kritisk å ha pålitelige overvåkningssystemer. Lekkasje av olje og avfallsvann er ikke en mulig løsning. Således må overvåkningssystemer i fremtiden være enkle og pålitelige. Selv om mange feltutbygginger planlegges å ha overvåkningsteknologi blir bare et lite antall felter faktisk overvåket på grunn av mangelen på tilgjengelig teknologi og / eller kostnadene forbundet med dette. De mest vanlig anvendte overvåkningsteknologiene er produksjonslogging (PLT) ved bruk av vanlige vaierbårne verktøy, forskjellige permanent anbrakte nedihullssystemer, f.eks. DTS: distribuerte temperatursensorer (eng.: distributed temperature sensing) og permanente måleinstrumenter basert på fiberoptisk teknologi. Et vanlig problem er at nedihulls sensorer og måleinstrumenter ikke virker pålitelig, noe som tvinger operatøren til å kjøre hyppige vaierline-loggeoperasjoner, eller installere annet dyrt ombygget utstyr.

Moderne offshoreinstallasjoner er vanligvis forbundet til et ganske stort antall av produksjonsbrønner, og hver brønn kan omfatte et antall underordnede brønner. Å overvåke brønnproduksjonen, dvs. å bestemme fluidinnstrømningen, f.eks. olje, gass- eller vannproduksjon, langs brønnen, blir mer og mer komplisert men samtidig viktig. For å sikre optimalisering av utvinningsgraden av feltet er det av stor betydning å kjenne produksjonen av olje, gass og vann langs brønnen. Strømningsmønstrene innenfor reservoaret, og detekteringen av dette er ofte vanskelig å bestemme. Gitt de nødvendige redskapene vil imidlertid forståelsen av reservoaret kunne bli sterkt forbedret og øke det økonomiske utbytte fra brønnen. Gitt at boreoperasjoner er svært dyre er forståelsen av reservoaret av avgjørende betydning for å kunne plassere sekundære brønner på riktig måte, og også forståelsen av dreneringsmønstre, av trykkstyring i reservoaret, etc. for å kunne regulere og styre reservoaret på en hensiktsmessig måte.

Selv om det har vist seg mulig å bestemme at en vannintrusjon har funnet sted har det vist seg vanskelig å lokalisere selve posisjonen for vannintrusjonen langs brønnbanen og muligens innenfor den underordnede brønn, slik at hensiktsmessige tiltak kan iverksettes. Tiltak kan omfatte å stenge ned den spesifikke rørlengden som har blitt påvirket eller i særdeleshet å stenge ned hele produksjonsrørlengder dersom vedlikehold må utføres. Imidlertid har informasjonen som måtte være nødvendig for å bestemme selve stedet for vanninnstrømningen hittil ikke vært tilgjengelig. Den foreliggende oppfinnelsen søker å løse dette spørsmålet ved å bruke den nye klassen av tracermaterialer.

Den foreliggende oppfinnelsen beskriver bruken av nye tracermaterialer omfattende ekte monodisperse polyetheralkoholforbindelser, f.eks. polyethylenglykol (PEG) / polypropylenglykol (PPG) eller lignende og deres derivater som tracere. Fordelene av de nye tracermaterialene vil bli diskutert og fordelaktige anvendelser av disse vil bli forklart.

Kjent teknikk på området

Det har blitt gjort mange forsøk på å bruke tracere for å karakterisere hydrokarbonbrønner, og de mest relevante blir diskutert kort nedenfor.

Foreliggende metoder for å detektere vannintrusjon oppfatter bruk av fluorescente materialer, radioaktive materialer, peptider og aminosyrer blant andre. Imidlertid er disse forbindelsene ikke alltid lett detekterbare.

WO0181914 gjelder en metode for å overvåke hydrokarbon- og vannproduksjon fra forskjellige produksjonssoner i et hydrokarbonreservoar eller injeksjonsbrønner og detektering av forskjellige fenomener som f.eks. lokale variasjoner i pH, salinitet, hydrokarbonsammensetning, temperatur, trykk, mikroorganismer, og forskjellen/forholdet mellom produksjon av formasjons og/eller injeksjonsvann fra forskjellige soner i et hydrokarbonreservoar. Metoden omfatter å dele inn regioner omkring brønner i reservoaret i et antall seksjoner, og injisere eller plassere spesifikke tracere med unike karakteristikker for hver seksjon inn i formasjonen i disse regionene. Tracerne er kjemisk bundet eller integrert i formasjonen eller i mekaniske deler eller filtre omkring brønnene, hvor tracerne (tracerbærerne) er "kjemisk intelligente" og frigjøres som en funksjon av spesifikke hendelser. Detektering av tracere nedstrøms gir informasjon om de forskjellige sonene. Det er bare nevnt PEG-materialer som danner en del av bærermaterialet, og ikke bruk av PEG-materiale som en unik tracer i seg selv.

US4555489 beskriver en metode for å bestemme strømningsmønstre inne i en underjordisk geologisk formasjon som er gjennomboret av et spredt injiseringssystem og produksjonssystem som omfatter injeksjon inn i formasjonen ved en forhåndsbestemt dybde fra injeksjonssystemet med en løsning som inneholder en liten mengde av ett eller flere vannløselige tracerforbindelser, hvor man gjenvinner traceren i produksjonssystemet, bestemmer dybden av hvor man hentet traceren, og identifiserer tracerforbindelsene ved gasskromatografi og flammeioniseringsdetektor, hvor tracerforbindelsene er vannløselige organiske forbindelser med fosfor, nitrogen eller svovel i molekylet.

WO2007132137 beskriver en fremgangsmåte for karakterisering av hydrokarbonreservoarer ved bruk av biologiske markører.

US5077471 beskriver en metode hvor formasjonsfluider strømmer i geologiske formasjoner overfor en perforert brønhullssone blir målt og overvåket ved å injisere radioaktive tracere i perforeringene, blokkerer perforeringene for å beholde tracerne i formasjonen, og overvåker de tilsynelatende nedbrytningsratene av de injiserte tracerne, og så bestemmer ratene for hvor fort tracerne blir båret bort av fluidbevegelser i den geologiske formasjonen. Fra dette kan strømningsratene av fluidene i de geologiske formasjonene nær borehullsintervallet anslås.

US6670605 beskriver en metode hvori en formasjonsfluid-analysemodul benytter et nedihulls massespektrometer for å bestemme de molekylære bestanddelene av formasjonsfluidene, som adskiller seg fra boreforurensninger, og for å gi informasjon om de fysiske og kjemiske egenskapene til prøven.

US5789663 beskriver en metode for kvantitativ måling av de karakteristiske fysiske parametre for et porøst medium, slik som at en aquifer (vannførende lag) opprinnelig blir fylt med en fyllingsrate og påfølgende tømt med en tømmingsrate av et pumpet fluid som bruker en enkelt brønn hvor en tracer blir injisert under påfyllingen, og hvor traceren deretter blir detektert under tømmingen. En måling av den forløpte tiden sammen med en formel basert på en konvektiv fysisk modell som relaterer de karakteristiske parametrene til målingene som funksjon av tid, er fremskaffet.

US20040166532A1 beskriver en metode for å analysere prøver fra et pattedyr hvor inntil 5 monodisperse polyeteralkoholforbindelser og kombinasjoner av disse kan benyttes som tracere, samt utstyr for å utføre metoden. Metoden inkluderer trinnene: a) forsyne pattedyret med i det minste en tracer, b) vente en tid c) ta ut en biologisk prøve, d) undersøke prøven for tilstedeværelse av en tracer og e) undersøke prøven for en analytt.

Bruken av PEG-tracere har til en viss grad blitt diskutert i forskjellige tidsskrift. Imidlertid har det ikke vært noen publisering av bruken av hovedsakelig monodisperse polyetere som tracermaterialer. Analytica Chimica Acta Volume 611, Issue 2," A solid-phase extraction and size-exclusion liquid chromatographic method for polyethylene glycol 25 p-aminobenzoic acid determination in urine: Validation for urinary excretion studies of users of sunscreens" (En faststoff-fase ekstraksjon og størrelses-ekskluderende væskekromatografisk metode for polyetylenglykol 25 p-aminobenzoic-syrebestemmelse i urin: validering for urinekskresjonsstudier av brukere av solkremer) foreksempel beskrives detekteringen av et PEG-derivat i solkrem slik at detekteringen av solkremkomponenter i menneskeurin kan utføres. Imidlertid er ikke PEG-forbindelsen brukt som en tracer, det er bare en naturlig forekommende forbindelse i solkremen.

Således beskriver ingen av de ovenfor nevnte anvendelsene noen nye tracermaterialer som omfatter hovedsakelig monodisperse polyetheralkoholer som vil bli beskrevet nedenfor.

Kort sammendrag av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelsen frembringer et tracersystem omfattende en eller flere hovedsakelig teller ekte ] monodisperse polyeteralkoholforbindelser, hvor den ene eller flere hovedsakelig monodisperse polyeteralkolforbindelsen er anordnet i kontakt med et fluid, hvor den ene eller flere hovedsakelig monodisperse polyeteralkoholforbindelsen omfatter en eller flere funksjonelle grupper.

Den foreliggende oppfinnelsen beskriver en tracingmetode som omfatter å sette inn en eller flere ekte monodisperse polyetheralkoholforbindelser som et tracersystem i et område eller volum som skal overvåkes, hvor de ekte monodisperse polyeteralkoholforbindelsene om fatter en eller flere funksjonelle grupper.

Oppfinnelsen beskriver videre bruken av tracersystemet innrettet til å respondere på en forandring i tilstanden, hvorved den ene eller flere ekte monodispers polyetheralkoholforbindelsene er innrettet til å frigjøres fra en matrise til fluidet, slik at forandringen i tilstanden er påvist å ha skjedd, hvori forandringen i tilstand omfatter en vanningrusjon inn i et petroleumsproduksjonsrør.

Oppfinnelsen beskriver videre bruken av et tracersystem for overvåking av brønn-integriteten i en petroleumsproduksjonsbrønn.

Oppfinnelsen beskriver videre bruken av et tracersystem for brønn-til-brønn-tracing.

Oppfinnelsen beskriver videre bruken av et tracersystem ifølge kravet [krav 1] for bestemmelse av et innløpssted for en fluidkomponent i en fluidleder, hvor lederen er innrettet til å motta fluider og befordre fluidene til et ønsket sted, hvor lederen er inndelt i lederseksjoner hvor hver lederseksjon er utstyrt med en spesifikk kombinasjon av polyeteralkoholforbindelser anordnet langs lederens lengde i henhold til et definert mønster,

hvor den spesifikke kombinasjonen av bestemte polyeteralkoholforbindelser er innrettet til å frigjøres ved kontakt med fluidkomponenten som skal detekteres,

hvor hver kombinasjon omfatter to eller flere distinkte polyeteralkoholforbindelser,

hvor den spesifikke kombinasjonen av polyeteralkoholforbindelser føres med fluidstrømmen inne i lederen,

hvor et detekteringsapparat er anordnet for å detektere den spesifikke kombinasjonen av polyeteralkoholforbindelser i fluidstrømmen og således detektere fluidkomponenten i lederen og bestemme hvilken lederseksjon som har tillatt innløp av den aktuelle fluidkomponenten.

Beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen

Tracerforbindelser bør hovedsakelig framvise et antall ønskede egenskaper, og således dekke i det minste to viktige kriterier: - de bør frigjøres fra innen et matrisesystem på grunn av en tilstand man ønsker å detektere,

- de bør være detekterbare

I tillegg bør traceren fremvise andre ønskelige egenskaper, noen av disse er oppført nedenfor:

- den bør være lett å konsentrere opp til ønskede konsentrasjoner

- den bør ifølge den foreliggende oppfinnelsen være mulig å kode; "kodbar"

- den bør ha lav giftighetsgrad

- den bør ha et rimelig prisnivå

- den bør ha forutsigbare egenskaper.

Tracersystemet ifølge oppfinnelsen omfattende en eller flere ekte monodisperse polyeteralkoholforbindelser, hvor de en eller flere ekte monodisperse polyeteralkoholforbindelsene er anordnet i kontakt med et fluid, hvor den ene eller flere ekte monodisperse polyeteralkoholforbindelsen omfatter en eller flere funksjonelle grupper som fremviser alle disse egenskapene.

Polyeteralkoholforbindelser har vært beskrevet men dog ikke som tracermaterialer. En av nyhetene ifølge den foreliggende oppfinnelsen er at man kan detektere veldig lave nivåer (konsentrasjoner) av tracermaterialet. Dette tillater overvåkning av fluidstrømmer eller veldig store volumer uten å måtte enten erstatte tracermaterialene etter kort tid, eller å måtte tilføre store mengder av tracermaterialer. Definisjonen av å tilføre veldig små konsentrasjoner i denne sammenhengen kan nå ppt. Deteksjonsmetoder vil bli beskrevet mer i detalj nedenfor.

Tracersystemet bør være innrettet til å respondere på en forandring i tilstander, hvorved den ene eller flere ekte monodisperse polyeteralkoholforbindelsen er innrettet til å frigjøres fra en matrise til fluidet, slik at forandringen i tilstanden er påvist å ha funnet sted. Disse forandringene i tilstand kan omfatte et antall forskjellige forekomster, inkludert men ikke begrenset til, innløp av vann inn i et system, en forandring i temperatur, trykk, salinitet, pH, sammensetning eller lignende.

I en utførelse av oppfinnelsen omfatter den ene eller flere hovedsakelig monodisperse polyeteralkoholforbindelsen hovedsakelig polyetylenglykol PEG eller derivater av disse.

PEG som sådan har vært brukt som en bærer for andre molekyler, og blir brukt i forskjellige farmasøytiske anvendelser. Mange av egenskapene gjør PEG nyttig i farmasi, som for eksempel en lav giftighet og dets vannløslighet som er nyttig for å spore molekyler.

PEG-forbindelser innehar alle de ovennevnte egenskaper med hensyn til tracere. Det er svært godt tilpasset for tracing av vann og kan dessuten spesialtilpasses slik at den kan fremvise de fordelaktige egenskapene med hensyn til andre forbindelser også.

Videre er det kjent at PEG kan fremstilles som monodisperse forbindelser som muliggjør produksjon av de polymere molekylene med spesifikk definert molekylvekt. Endelig er det også påvist at pegylering av andre molekyler er ganske enkelt å utføre, og derfor kan diverse forskjellige funksjonelle grupper bindes til PEG polymerer slik at en kan gjøre molekyler om til å ha hydrofobe eller hydrofile egenskaper.

PEG-forbindelser har vært grundig studert i den kjente teknikk, og deres egenskaper er velkjente. Søkeren har tidligere brukt PEG-tracere for detektering av vanninnstrømning inn i oljeproduksjonsbrønner, og disse har vist seg å virke på en tilfredsstillende måte. Det at de er termisk stabile opp til 150°C så vel som stabile overfor andre brønnbetingelser, gjør at de er vel tilpasset til bruk i brønner. En stor fordel i henhold til andre tracer typer er at de således er stabile under svært ugunstige forhold, og at de derfor kan brukes som tracermaterialer i områder hvor andre tracere ikke kan fungere.

Selv om metoden ifølge oppfinnelsen har sitt hovedfokus på monodisperse PEG-derivater er andre kjemikalier innenfor klassen av polyeteralkoholer omfattet av den foreliggende oppfinnelsen så lenge de generelt er monodisperse, dvs ekte monodisperse. Monodisperse polymere kjemikalier som blir produsert i dag har veldig smale eller skarpt definerte molekylvektfordelinger, slik at de praktisk talt er monodisperse, og selv om PEG er fordelaktig sett fra mange synspunkter, er ikke metoden ifølge oppfinnelsen begrenset bare til bruken av PEG. Ifølge en utførelse av oppfinnelsen omfatter tracersystemet en eller flere hovedsakelig eller ekte monodisperse polyeteralkoholforbindelsen omfatter polypropylenglykol eller derivater av disse.

I en utførelse ifølge oppfinnelsen, kan en polymer matrise fremstilles slik at tracersystemet blir immobilisert innen matrisen, og kun frigjøres ved at en spesifikk betingelse blir oppfylt. En slik matrise kan bestå av ethvert slik egnet materiale, og er ikke en del av den foreliggende oppfinnelsen. En slik matrise beskytter tracersystemet slik at det ikke blir vasket ut for tidlig, eller matrisen kan innrettes slik at den kun responderer på bestemte tilstander, hvorpå når betingelsene er oppfylt, så vil traceren frigjøres.

Ifølge en utførelse av oppfinnelsen vil antallet monomere grupper omfattet i de en eller flere monodisperse polymere forbindelsene være mer enn 3. En økning i antall monomerer vil til en vist grad forandre egenskapene av tracermaterialet, men vil også tillate forsyning av et økt antall av tracermaterialer. Dette er av praktisk nytte ettersom en økning av antallet tracermaterialer øker mulighetene for tracerinndeling eller den såkalte "traceroppløsningen". Dette kan videre tillate en reduksjon av et antall kombinasjoner av materialer og på denne måten forenkle analyse av prøver i deteksjonsapparatet. Ved å skreddersy egenskapene til polyeteralkoholer av økende lengde ved å legge til funksjonelle grupper, burde en kunne redusere ulempene for dem som har noe forskjellige egenskaper på grunn av deres monomerantall.

Gjennom hele den foreliggende søknaden brukes det terminologien som økende eller avtagende hydrofilisitetl / lipofilisitet av tracerforbindelsene. Det er underforstått at en økning eller reduksjonen som beskrevet henspeiler til sammenligninger mellom de assosierte polyeteralkoholforbindelsenes såkalte "native" eller grunn -tilstand.

De fleste native polyeteralkoholforbindelser som PEG er lett løselige i vann og kan derfor være velegnet til overvåkning av vanninnstrømning. Dette har praktisk betydning for overvåking av for eksempel oljeproduksjonsbrønner for vanninnstrømning, og på denne måten tillates operatøren å identifisere innstrømningen av vann slik at en seksjon av rørutstyret kan stenges av for å redusere de påkrevde olje/vann separasjonsoperasjoner på

[plattformens] dekk. Imidlertid har native PEGer en bestemt løselighet i olje, og for denne klassen av deteksjonsmetoder må en bestrebe seg for å gjøre derivater av PEG ikke-løselige i olje. På grunn av denne fraksjoneringen, en kan også bruke native PEGer som er delvis løselige i olje for å overvåke oljeproduksjonen så lenge tracermatrisesystemet sørger for tilstrekkelige mengder med tracere som til oljefasen i fravær av en vannfase.

For å løse dette problemet, må en modifisere PEG-derivatene slik at de omfatter forskjellige PEG-derivater med forskjellige funksjonelle grupper slik som karboksyl syre, sulfon syre, fosfonsyre eller kombinasjoner av slike. Andre funksjonelle grupper kan legges til i henhold til behovet, noe som vil være åpenbart for fagpersonen. Saltene av slike derivater er spesielt vel tilpasset for tracere for vannindikasjon. Både monosyrer og disyrer av PEG-derivatene kan benyttes, og dette vil åpenbart øke antallet av PEG-derivater og på denne måten også tracere som kan bli brukt og detekteres på grunnlag av deres masse.

For hydrofile tracere monodisperse polymerforbindelser kan omfatte funksjonelle grupper blant annet valgt fra en eller flere av følgende grupper primære, sekundære, tertiære, og eller kvaternære aminer, zwitterion molekyler, hydroksyler, karboksylsyre, sulfonsyre, fosfonsyrer, amider og salter av disse. Oppfinnelsen dekker, men begrenses ikke av de ovenfor nevnte kjemiske grupper.

Noen eksempler av derivater som kan genereres er vist nedenfor.

I denne konfigurasjonen kan X og Z være funksjonelle grupper av den samme konfigurasjonen eller kan også være forskjellige, n og y er heltall større eller lik 0, og m må være et heltall, hovedsakelig mellom 1-50 men kan også være større. Gruppene X og Z kan i en utførelse av oppfinnelsen bestå av hydrofobiske grupper hvis oljeoppløselige tracere er ønsket, imidlertid er de hydrofile hvis vannløselige grupper er påtenkt. Gruppene X og Z behøver ikke å være identiske. Imidlertid utgjør den monodisperse polyeteralkohol-andelen selve stammen av molekylet.

Ifølge en utførelse av oppfinnelsen, kan funksjonelle grupper av tracere være hydrofile, slik som monodisperse aminerte PEG-grupper, hvor amino gruppene kan reageres med andre grupper for å danne hydrofile molekyler slik som vist i eksemplene nedenfor for å generere hydrofile molekyler. Både symmetriske eller ikke symmetriske molekyler kan også brukes så vel som mono-OH-PEGer med en funksjonell gruppe. Ikke-utfyllende eksempler er vist nedenfor

Gruppen Z og X kan være enhver organisk eller uorganisk forbindelse eller kombinasjoner av disse slik som, men ikke begrenset av, -(C)kCOOH, -(C)kS03H, -(C)kP03H eller salter av de nevnte ligander.

Ifølge en utførelse av oppfinnelsen, funksjonelle grupper av tracere kan være hydrofobe. Hydrofobe grupper kan være aromatiske hydrokarboner slik som benzen og derivater av disse, heterosykliske aromater (heteroaromater), for eksempel pyridin, imidazol, pyrazol, oksazol, thiophen, og deres benzannulerte analoger (for eksempel benzimidazol). Andre type ligander kan også være polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH). Eksempler på disse omfatter naphtalen, anthracen og phenanthren. På denne måten kan forskjellige oljeløselige forbindelser / tracere fremstilles og dannelsen av oljeinnstrømning bli mulig å gjengi.

Ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan en legge til lipofile grupper slik som alkaner eller aromatiske grupper, og det er til og med mulig å tilpasse slike molekyler i henhold til den råoljen som skal kunne detekteres. Dette er et overraskende trekk ved oppfinnelsen hvor en opprinnelig \hydrofil tracer gjøres om til en lipofil ved tillegg av funksjonelle grupper slik at den kan detektere andre ikke-vannløslige forbindelser, før fjerning av de funksjonelle gruppene før påfølgende analyser.

Graden av hydrofobisitet kan spesialtilpasses ved addisjon av sterkt hydrofobe forbindelser til polymerkjeden. Selv om hydrofobe forbindelser ikke er velegnede for separasjon og deteksjon i en LC/MS system, må en bruke svake bindinger mellom de hydrofobe forbindelsene og de funksjonelle endegruppene, så en forbehandling av oljeprøven kan være nødvendig for f.eks. at native PEG-derivater kan rekonfigureres. Dette kan utføres på stedet eller in vitro i laboratorier. Oljeprøven kan videre ekstraheres ved hjelp av vann for å isolere vannløslige PEG derivater for senere bestemmelse av konsentrasjon og deteksjon.

På denne måten kan tracere tjene som tracere for detektering og overvåking av oljeinnstrømning, for slik å muliggjøre overvåking av reservoar til et nivå som hertil ikke er kjent i bakgrunnsteknikken. Gitt at deteksjon av tracerne er mulig selv i lave konsentrasjoner av tracere, tyder dette på at tracermaterialer kan være stabile med hensyn til oljen slik at tracere beholder sin aktivitet lenge og muliggjøre langtidsovervåkning av oljeinnstrømningen inn i brønnen.

Hovedsakelig kan alle klasser av ligander (R<1> og R<2>) bli brukt:

hvor R<1> og R<2> kan være samme eller forskjellige grupper og m er et heltall.

Da hydrofobe grupper er vanskeligere å detektere selv ved bruken av deteksjonsmetodene ifølge oppfinnelsen, er en hensikt med den foreliggende oppfinnelsen å beskrive modifiserte polyeteralkoholforbindelser hvor disse er modifisert med at der er innført hydrofobe beskyttelsesgrupper. Hydrofobe beskyttelsesgrupper skal oppfylle et antall kriterier. Et av disse kriteriene er at de skal være lett å frigjøres fra den hydrofile basiske tracerforbindelsen ved bruk av kjemiske metoder så som separasjon med syre- eller basebehandling.

Beskyttelsesgrupper er definert ifølge den foreliggende oppfinnelsen som intermediære funksjonelle grupper som er innrettet til å beskytte en eller flere grupper av en forbindelse under ett- eller flertrinns syntese. I denne sammenhengen kan beskyttelsesgrupper være innrettet til å beskytte enten polyeteralkoholforbindelser eller andre deler av tracermaterialet. Slike beskyttelsesgrupper er beskrevet i den kjente teknikken, enhver bruk av slike vil kunne forstås av en fagperson og bør anses som en del av oppfinnelsen.

I organisk syntese er bruken av beskyttelsesgrupper en veldig viktig del av syntesestrategien. En nyttig beskyttelsesgruppe bør ha følgende egenskaper: - beskyttelsesmiddelet bør selektivt bindes til den funksjonelle gruppen som krever beskyttelse.

- beskyttelsesgruppen bør tilsettes med stort utbytte uten å medføre uønskede reaksjoner.

- de beskyttede funksjonelle gruppene bør være stabile overfor en rekke av reaksjoner.

- beskyttelsesgruppen bør være i stand til å bli deaktivert under spesifikke forhold som ikke er skadelig overfor integriteten av den beskyttede forbindelsen.

Listen nedenfor omfatter av et bredt utvalg av beskyttelsesmidler, fra de som forsyner konvensjonelle beskyttelsesgrupper (TM, Boe, trityl blant annet) for et spesielt beskyttelsesmiddel, 1,2-bis (chlorodimethylsilyl)etan som reagerer bare med alifatiske primæraminer for å danne derivater av azadisilacyclopentan. Man kan tenke seg alkoholbeskyttende grupper som acetyl (fjernes med syre eller base) eller p-Methoxyethoxymethyleter (fjernes med syre, eller aminbeskyttelsesgrupper som omfatter carbobenzyloxygrupper (fjernes med hydrogenolyse) eller tert-Butyloxycarbonyl (fjernes med sterk syre), Carbonylbeskyttelsesgrupper som omfatter acetaler eller ketaler (fjernes med syre), karboxylsyrebeskyttelsesgrupper som omfatter meth<y>lestere (fjernes med syre eller base) eller benzylestere (fjernes med hydrogenolysise), eller andre beskyttelsesgrupper. Relevant litteratur eller informasjon vedrørende temaet er å finne på følgende nettside: http://en.wikipedia.0rg/wiki/Protecting_group#cite_note-O#cite_note-O hvor opplysningene ovenfor delvis er utledet fra.

Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelsen omfatter å inkorporere fluorescerende tracere basert på for eksempel fenyl, bifenyl, naftalengrupper og så videre, hvori man kjemisk binder forskjellige polyetheralkoholgrupper så som PEG-derivater til disse. På denne måten kan man oppnå en kombinasjon av fluorescerende egenskaper som er lett detekterbar ved hjelp av massespektrometri.

Karboksylsyregruppen kan substitueres med for eksempel sulfonsyre, fosfonsyre og salter av disse. Amidgrupper kan også bindes til molekylet, monodisperse PEG-andel kan kobles gjennom hvilke som helst binding. Ligander med for eksempel fluorescerende egenskaper kan ha hvilke som helst organisk eller hybridtypestruktur.

Forsøk viser at derivater av kaboksylsyre og sulfonsyre gir overraskende gode separasjoner ved C18 kolonne som er likt eller til og med bedre enn native PEG-derivater.

Slik som beskrevet kan et veldig stort antall av tracere fremstilles hvis en kombinasjon av flere forskjellige polyeteralkoholderivater slik som PEG-derivater brukes i kombinasjoner istedenfor å bruke en enkelt spesifikk tracerforbindelse. Ved å bruke separate forbindelser med kjemisk lignende egenskaper vil de oppføre seg omtrent på samme måten og den opprinnelige mengden av hver tracer forblir den samme under hele overvåkningsfasen.

I en utførelse av oppfinnelsen vil den funksjonelle gruppen omfatte en andre polymer. Den andre polymeren bør omfatte et bestemt antall av monomerer, og kan således tydelig bli identifisert av operatøren. Tilsetting av en sekundær polymer, slik som beskrevet, vil øke antall mulige forskjellige kombinasjoner av tracermaterialet, og vil følge den generiske formelen. Forskjellen i massen (molekylvekten) mellom tracere defineres ved hjelp av lengden til polyeteralkoholen, og addering av ytterligere polymerer til polyeteralkoholforbindelsen øker kun antallet av mulige permutasjoner. I noen tilfeller kan, beskyttelsesgruppen forsynes for beskyttelse av disse sekundære polymerer.

Detekteringsmetoder

Den foreliggende oppfinnelsen beskriver en metode for detektering av forskjellige monodisperse forbindelser slik som derivater av polyetylenglykol eller lignende hvori metoden er innrettet til å måle tilstedværelse av spesifikke kombinasjoner av disse komponentene. De hovedsakelig (ekte) monodisperse polymerforbindelser anbrakt i fluidkontakt med en strøm hvori man kan anta på et bestemt tidspunkt en innstrømning av slike forbindelser en ønsker å overvåke, kan forekomme. Når innstrømningen finner sted bør muligheten for detektering av kombinasjonen av forskjellige forbindelser være mulig slik at en ganske nøyaktig kan bestemme lokaliteten av innstrømningen. Dersom hovedstrømmen som skal overvåkes har en stor væskestrømning, vil dette medføre til at deteksjonsmetoden bør være veldig presis og ikke minst være i stand til å detektere svært lave konsentrasjoner av traceren som er anbrakt på innstrømningslokaliteten. En slik situasjon er tilfelle ved overvåkning av produksjonsvæsker for eksempel i oljebrønner.

Således er en av de store hindringene rundt overvåkning av brønnvesker å fremskaffe en kombinasjon av en analytisk metode og en tracer som tillater deteksjon av veldig lave konsentrasjoner. Native PEGer og derivater av disse gir veldig god respons i massespektrometri (MC). Med native PEG menes her i denne sammenhengen PEG-grupper med to hydroksy funksjonelle endegrupper, en i hver ende. Derivater av disse kan være komplekse molekyler med forskjellige ioner, og disse er direkte målbare i [konsentrasjons-] nivåer ned til 1 ppb (milliarddeler) ved bruk av MS i for eksempel en elektrospraykilde. Ammonium har særlig vist seg å bidra med fordelaktige egenskaper i ammonium-PEG-derivater, særlig med hensyn til detektering av de ovenfor nevnte tilleggene.

En overvåkingsmetode for brønnvesker som hovedsakelig bruker polymermaterialer slik som PEG-derivater som tracer, er gjenstand for den foreliggende oppfinnelsen. En kan bruke LC, LC/MS, GC, GC/MS eller liknende eller kombinasjon av de ovenfor nevnte metodene med fluorescerende metodelære, men likevel vil den foreliggende oppfinnelsen beskrive bruken av et fast-fase ekstraksjonssystem for isolering av forbindelser som skal detekteres. Denne metoden tillater forbindelsene å bli konsentrert i en slik grad at konsentrasjoner av forbindelser ned til 10<A>(-15) M gjøres mulig.

For å oppnå nødvendig oppløsning av tracere, ofte til stede i lave konsentrasjoner, er det nyttig å bruke en kombinasjon av målinger og separasjonsmetoder. Den mest lovende metoden i denne sammenheng er massespektrometri (MC). Et massespektrometer kan således detektere slike lave konsentrasjoner. Massespektrometre er vel kjent innen faget. Imidlertid tillater ifølge den foreliggende oppfinnelsen massespektrometeret detektering av små forskjeller i molekylvekt av forbindelsene som skal analyseres. Dette er et sentralt aspekt ved oppfinnelsen fordi dette tillater detektering av forbindelser som har hovedsakelig de samme kjemiske egenskaper, men forskjellige masser. Gitt at tracere bør reagere på samme måte overfor en ekstern påvirkning slik som vanninntrenging, bør de kjemiske egenskapene hovedsakelig være identiske slik at de frigjøres på samme måte. Metoden som nå tillater deteksjon av forskjellige masser vil inntil da fremskaffe den påkrevde informasjon på en enkel måte.

En ytterligere fordel ved å bruke massespektrometer er at molekyler kan deles opp slik at hvert fragment også kan bli detektert. Dette vil tillate en økning av antallet tracermaterialer som fremstilles, og således øke den romlige oppløsningsevnen av detekteringsinndelingen, den såkalte "traceroppløsningen".

I sammenheng med bruken av polyeteralkoholer ifølge oppfinnelsen har det vist seg som fordelaktig å isolere polyeteralkoholer ved et fastfase-ekstraksjonssystem. Forsøk viser at polyeteralkoholer kan gjenvinnes nesten fullstendig slik at det ved påfølgende utvasking kan polyeteralkoholer gjenvinnes. Dette tillater videre konsentrasjon av prøven så lenge prøvestørrelsen tillater. På denne måten har det vist seg at det er mulig å detektere konsentrasjoner av tracere ned til konsentrasjoner lavere enn ppt og mindre. Ingen tidligere kjent kombinasjon av tracersystem og konsentrasjonsmetode tillater deteksjon av så lave tracerkonsentrasjoner.

I en utførelse av oppfinnelsen blir polyeteralkoholer gjort funksjonelle ved bruken av en av forskjellige funksjonelle grupper. Noen funksjonelle grupper som er innrettet til å adderes til polyeteralkoholer gjør polyeteralkoholderivater mindre påvirkelige til å holdes tilbake i SPE (fastfaseekstraksjon). Så ifølge en utførelse av oppfinnelsen kan prøvene forbehandles slik at funksjonelle grupper blir fjernet før analyse. Dersom, slik som gjennomgående er beskrevet, er et tilstrekkelig antall polyeteralkoholtracere brukt, kan en klare å skille mellom hver frigjorte forbindelse ved hjelp av den unike kombinasjonen av polyeteralkoholtracere, eller i enkle tilfeller bare ved hjelp av polyeteralkoholtraceren selv.

En kombinasjon hvor en bruker SPE-systemer (fastfaseekstraksjonssystemer) sammen med massespektrometri vil tillate bestemmelse av hver klasse av ekte monodisperse forbindelser hvor SPE-kolonne vil isolere forbindelser, og massespektrometrien tillater bestemmelsen av hver forbindelse. Dette tillater deteksjon og måling av veldig lave konsentrasjoner av tracere, og slik kan tracere brukes i fluidstrømmer med veldig høye gjennomstrømningsrater. I tillegg vil dette tillate tracerne å gjøres svært motstandsdyktige overfor hendelsene som de skal måle. to be made very resistant to the occurrences which they are to measure. Siden små mengder målbare, kan tracere fremstilles til å vare lenger eller mindre tracer kan brukes i hver anvendelse. Dette er en av de flere store fordelene ved den foreliggende oppfinnelsen.

Metoden tillater ikke bare deteksjon av fluidinnløp inn i brønnen, men videre å fastslå fra hvilken brønnseksjon innløpet har skjedd. Dette gjøres mulig ved bruk av koder som omfatter kombinasjoner av monodisperse molekyler med forskjellig vekt som er lett å skjelne mellom ved de ovenfornevnte metodene.

Ved bruk av monodisperse PEGer og deres derivater kan et stort antall av forskjellige tracere genereres hvori forskjellige tracermaterialer oppfører seg likt ut fra et kjemisk synspunkt. Imidlertid, gitt at en kan fremstille PEG-derivater med forskjellige bestemte og veldefinerte molekylvekter vil det tillate deteksjon av hver massefordeling, for således for hver spesifikk tracer.

Mulige bruksområder

Så lenge tracerne er påtenkt for overvåkingen av forskjellige brønnvesker på ulike temperaturer inntil 170°C er det viktig at tracerne er beskyttet før frigjørelse inn i vesken som skal detekteres. Dette kan oppnås ved innblanding i en matrise som kan omfatte en uorganisk eller et organisk polymersystem. Matrisen kan ha forskjellige former slik som partikler, hvori disse er omgitt av sekundære polymerer eller hvori traceren er inkorporert deri på en homogen eller inhomogen måte i en monolittisk struktur i en bestemt form. I en inkorporert tilstand vil tracerne til en viss grad være beskyttet mot å bli degradert. Matrisen kan i en utførelse av oppfinnelsen være innrettet for å bli løst opp ved kontakt med vesken som skal detekteres. Etter å ha blitt frigjort kan oppholdstiden inne i brønnen den under normale driftstilstander være begrenset til noen timer, og således vil tiden mellom frigjøring og detektering være ganske kort. Inne i brønnen vil tracerne være ganske stabile fordi det er lite oksygen i brønnveskene slik at traceren ikke blir degradert.

En av de store fordelene ved den foreliggende oppfinnelsen er at den muliggjør deteksjon av innløpspunktet av en fluid inne i en ledende kanal, på en presis og tilfredsstillende måte. Med ledende kanal menes her i denne sammenhengen enhver naturlig eller fremstilt fluidstrømning mellom to punkter. Moderne rørledninger brukt i brønner kan omfatte flere lag, ofte omfattende to konsentriske ledninger, hvori den ytre ledningen er perforert, og hvori innløpspunktet fra den ytre ledningen inn i den indre ledningen og videre til hovedledningen er kontrollert ved en ventil eller lignende. Dette tillater hver ledningsseksjon bli kontrollert separat fra hverandre, og seksjoner og underseksjoner av ledninger kan stenges. Ettersom oljefelter modnes vil en økende innstrømning av vann inn i produksjonsrører nødvendiggjøre store mengder av separasjon av produserte vesker. Gitte dette moderne rørstystemet er det nå mulig å stenge ned adskilte rørseksjoner ved behov.

Gitt at olje vann- kontaktflaten i en gitt brønn ikke finner sted i samme punkt i brønnen på grunn av feil eller andre geologiske fenomener, er det derfor viktig å kunne identifisere seksjonen hvor den største innstrømningen av vann fremkommer. Åpenbart kan man bruke oljeløslige tracere for deteksjon av oljeinnstrømning, og på en tilsvarende måte som beskrevet nedenfor, kan man bruke tracere for å bestemme områdene hvorfra den største oljeinnstrømningen fremkommer.

For å kunne oppnå dette målet beskriver den foreliggende oppfinnelsen en metode hvori et kodesystem er brukt, hvori hver røreseksjon kan utstyres med spesifikk kombinasjon av tracermaterialer. For å oppnå ønsket de ønskede spesifikke koder er det nødvendig å ha tilstrekkelig monodisperse polyeteralkoholderivater, men imidlertid er fremstillingen av disse ikke formålet av den foreliggende oppfinnelsen. Ved anvendelsen av slike ekte monodisperse polyeteralkoholforbindelser, kan følgende prinsipp benyttes.

Ekte monodisperse polyeteralkohol-enheter som har distinkte molekylvekter er integrert inn i en tracermatriks i forhåndsbestemte kombinasjoner. Antall mulige kombinasjoner ved bruken av standard kombinatorisk formel er gitt ved:

Antall kombinasjoner = n <*> (n-1) <*> (n-2)....(n-(k-1)) / k !.

I denne likningen er n antall tracere som en kan velge fra, mens k står for et antall valgte forbindelser. For eksempel en kombinasjon av tre polyeteralkoholforbindelser tatt fra en polyeteralkohol-utvalgs-rom omfattende 7 forbindelser vil resultere i et antall mulige kombinasjoner lik 35. Dette vil utgjør et gitter omfattende 35 forskjellige seksjoner som kan gjenfinnes. Bruker man n=14, og k=3 kommer en fram til 364 kombinasjoner, og ved å øke k til 4 vil en nærme seg 1001 forskjellige koder. Antallet koder er således steget betraktelig, og således kan hver seksjon av brønnene utstyres med spesifikk en spesifikk kode.

I stedet for å øke k, kan en like lett øke n til å generere et høyt antall av unike tracerkombinasjoner. Dette fører til et system som er lettere å analysere og således tolke resulterende målinger. Gitt et stort antall "grunn" tracere, for eksempel n=25 eller større og k som er liten, for eksempel k=2, vil dette resultere i 300 unike tracere, gitt n=50 kan 1225 distinkte tracere oppnås.

Ved analyse kan en således være i stand til å bestemme med nøyaktighet områder hvor vanninnstrømningen forekommer og foreta hensiktsmessige foranstaltninger, for eksempel ved å stenge seksjonen hvor vanninnstrømning har forekommet.

Bruken av derivater av polyeteralkoholer slik som PEG kan en som nevnt ovenfor forandre karakteristikkene av polyeteralkohol-polymerene, ved å addere funksjonalitet (funksjonelle grupper) til tracerne.

Ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan et flertall av tracerkombinasjoner videre introduseres slik at hvert kombinatorisk tracersystem er innrettet for å detektere en adskilt veske. På denne måten kan en for eksempel spore vann, olje eller naturgass i et rør.

Således er det ifølge den foreliggende oppfinnelsen heri beskrevet en metode for deteksjon av inntrengingspunktet av en veske inn i lederen, hvori metoden omfatter bruken av tracerkombinasjoner, hvori hver lederseksjon er forsynt med en spesifikk kombinasjon av tracere. Det bemerkes at for noen anvendelser kan tracerkombinasjonene omfatte en enkelt forbindelse i hvert punkt, da dette er ekvivalent med å fastslå at k=1. Denne kombinasjonen er en spesiell kombinasjon som bør anses å være en del av oppfinnelsen.

Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan således være tjenlig på

mange områder, blant annet brønner, produksjonsbrønner, brønn til brønn, transportrørnett, og til og med elver eller lignende. Gitt mangesidigheten av metoden finnes praktisk talt ingen begrensning med hensyn til vesken som skal detekteres, og man kan lett tenke seg å bruke metoden for detektering av forurensingenes innløpssted inn i elver eller liknende.

Plasseringen av tracere er videre viktig, og flere forskjellige tilnærminger kan komme i betraktning. Å presse tracermaterialer inn i formasjonen ved å bruke kjente teknikker er et alternativ, selv om det kan oppstå problemer med hensyn til stabiliteten av materialer. En bedre tilnærming kan være å plassere tracermaterialet innenfor rørledningen, eller dersom konsentrisk rørledning er brukt, mellom de to rørledningene eller lignende. Tracerne kan for eksempel plasseres innen gruspakningen av et oljeproduksjonsrør. Tracermaterialet kan også være plassert på et brønnhode, eller plasseres på annen måte etter behov. Søkeren har tidligere levert flere søknader som beskriver plassering og bruken av tracere slik som i EP1277051 som beskriver disse metodene. Metoder beskrevet i denne og andre dokumenter vil gjøre det mulig for en fagmann å anvende metoden ifølge oppfinnelsen. Andre metoder for plassering av tracere kan åpenbart vurderes.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er veltilpasset for bruk i oljeproduksjonsrør, men, imidlertid gitt mangesidigheten av polyeteralkoholderivater, må en lett kunne bruke denne kodingsmetoden for en mengde forskjellige anvendelser. En kan for eksempel merke forskjellige industrielle utløp i elver slik at hver forbindelse er gitt en spesifikk kode. Således vil det være lett å detektere om en industrivirksomhet er skyldig i utslipp av forskjellige uventede utstrømninger av en spesifikk forurensning. Polyeteralkoholpolymerene kan spesialtilpasses i en så stor grad slik at de kan respondere på forskjellige forurensninger, eller uønskede hendelser slik at en oppnår nøyaktige resultater vedrørende relevante lederseksjoner hvor forekomsten oppstår.

Et annet bruksområde omfatter bruken av tracersystem for kontroll av brønn-integritet i petroleumsbrønnsproduksjon. Brønn-integritet er et stort område som ifølge Norsok standard D-010 kan defineres som "anvendelse av tekniske, operasjonelle og organisatoriske løsninger for å redusere risiko for ikke-kontrollbare utslipp av formasjonsvesker gjennom hele livssyklusen av brønnen og selvfølgelig sikkerhetsaspekter av dette" Som det er åpenbart at dette er en så vidt bred definisjon, og gitt livssyklusen av en brønn, så innebærer dette at tracersystemer bør være robuste med lang holdbarhet. Videre, gitt et stort antall av forskjellige parametere som krever å bli overvåket hele tiden, er det nødvendig at et stort antall av forskjellige tracere forsynes. Ifølge den forliggende oppfinnelsen er antall tracere med liknende kjemiske egenskaper veldig stort, og således er tracersystemet i den foreliggende oppfinnelsen spesielt veltilpasset til kontroll av brønn-integriteten.

Et separat bruksområde omfatter bruken av tracersystemet for brønn til brønn tracing. Brønn til brønn tracing er av særinteresse i petroleumsproduksjon i dag hvor et økende antall av oljeproduksjonsbrønner er i det minste delvis avhengig av trykkstøtte for at et tilfredsstillende produksjonsnivå skal oppnås. Opprettholdelse av trykket i brønnen utføres vanligvis ved innsprøytning av vesker inn i brønnen, og dette danner en trykkfront som mer eller mindre driver produksjonsvesker ut gjennom produksjonsrørene. Imidlertid er det en risiko assosiert med trykkfronten i brønnene, dvs at innsprøytingen av vesker vil fraksjonere den geologiske formasjonen hvori den er injisert, og muligens til og med danne en snarvei fra innsprøytningsbrønnen til produksjonsrøret. Denne situasjonen vil føre til en stor innstrømning av innsprøytningsvesken inn i produksjonsrøret som resulterer i effektivitetstap. Videre har det vist seg vanskelig å avdekke hvilken innsprøytningsbrønn som har ansvaret for lekkasje av innstrømningsvesken gjennom en formasjon inn i produksjonsrøret dersom flere innstrømningsbrønner har vært brukt. Den foreliggende oppfinnelsen gir en løsning på dette problemet ved å fremskaffe et antall av tracermaterialer som er lett detekterbare i lave konsentrasjoner. En kan simpelthen forsyne hver tracer til hver sin injeksjonsbrønn slik at det blir lett å fastslå injeksjonsbrønnen som har ansvaret for lekkasjen.

Gitt allsidigheten av tracerforbindelsene, er det lett å forestille seg mange bruksområder, slik som merking av vesker i beholdere, deteksjon av innstrømning inn i elver, eller hvilke som helst andre områder hvor tracere bør brukes. Slik som beskrevet ovenfor, kan tracermaterialet modifiseres i på mange måter slik at det kan detektere mange forskjellige forekomster, og til og med tjene som et kodematerial.

Her er således fremvist en ny klasse av tracermaterialer hvori traceren omfattes innenfor gruppen av ekte monodisperse polyeteralkoholer, hvori tracerne omfatter en eller flere funksjonelle grupper for deteksjon av en hendelse, og hvori bruksområder strekker seg over mange fagområder, og hvori deteksjonen og separasjonen av tracerne tillater detekteringen av veldig lave konsentrasjoner av tracermaterialer.

Claims (37)

1. Et sporstoffsystem omfattende en sporstofforbindelse for et petroleumsproduksjonssfluidsystem omfattende en forbindelse fra en første del av transportsystemet til en andre del av transportsystemet, hvor -den første delen av fluidsystemet omfatter to eller flere adskilte tilsatspunkter for en eller flere fluidforbindelser for en fluidkanal -hvor fluidsystemet er delt i flere kanalseksjoner hvor hver seksjon omfatter ett eller flere adskilte tilsatspunkter - et i og for seg kjent prøveuttak for innhenting av en eller flere fluidprøver fra den andre delen av petroleumsfluidsystemet karakterisert ved-at sporstofforbindelsen omfatter to eller flere sporstoffkomponenter, hver omfattende distinkte kombinasjoner av en eller flere monodisperse polyetheralkoholforbindelser med distinkte molekylvekter, - at polyeteralkoholforbindelsen omfatter en eller flere funksjonelle grupper, - at sporstoffsystemet er inndelt i to eller flere distinkte kombinasjoner av monodisperse polyeteralkoholforbindelser innrettet til å anbringes i kontakt med korresponderende adskilte tilsatspunkt, -et analyseapparat for detektering av tilstedeværelse av de en eller flere distinkte monodisperse polyeteralkoholforbindelsene i en eller flere fluidprøver for indikasjon av en eller fler av kanalseksjonene inneholdende ett eller flere tilsatspunkter for tilstedeværende fluid i analyseprøven -hvor prøver hentet fra den andre del av petroleumsproduksjonsfluidtransportsystemetfor analyse for å fastsette tilstedeværelse eller fravær av de en eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsene omfattende en eller flere funksjonelle grupper i en eller flere prøver, tillater påvisning av en eller flere polyeteralkoholforbindelser med distinkt molekylvekt som hver korresponderer med et adskilt tilsatspunkt i petroleumsproduksjonsfluidtransportsystemet i prøven og muliggjør bestemmelsen av det adskilte tilsatspunktet i petroleumsproduksjonsfluidtransportsystemet.

2. Sporstoffsystemet ifølge krav 1, hvor den ene eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsene er innrettet for å bli frigjort til fluidet ved en forandring i fluidets tilstand.

3. Sporstoffsystemet ifølge krav 2, hvor den forhåndsbestemte forandringen i fluidets tilstand omfatter en endring i fluid-innstrømning slik at ved detektering av den ene eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsen i fluidet, anses den forhåndsbestemte forandringen i fluid-innstrømning for å være påvist å ha inntrådt.

4. Sporstoffsystemet ifølge krav 1, hvor - sporstofforbindelsen er anbrakt i en matriks, - matriksen er innrettet til å anordnes i forbindelse med petroleumproduksjonfluidet.

5. Sporstoffsystemet ifølge krav 1, hvor den ene eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsene er innrettet for å bli frigjort til petroleumproduksjonfluidet ved en forhåndsbestemt forandring i petroleumproduksjonfluidets tilstand slik som vannintrenging til fluidsystemet, temperatur, trykk, saltinnhold, pH og sammensetning.

6. Sporstoffsystemet ifølge krav 1, omfattende to eller flere distinkte kombinatoriske kombinasjoner av de to eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsene.

7. Sporstoffsystemet ifølge krav 1, hvor den ene eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelser hovedsakelig omfatter polyetyleneglykol eller derivater av disse.

8. Sporstoffsystemet ifølge krav 1, hvor den ene eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsen hovedsakelige omfatter polypropyleneglykol eller derivater av disse.

9. Sporstoffsystemet ifølge krav 7 eller 8, hvor antallet monomere grupper omfattet i den ene eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsene er over 3.

10. Sporstoffsystemet ifølge krav 1, hvor de funksjonelle gruppene er innrettet for å øke hydrofilisiteten av den en eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsene.

11. Sporstoffsystemet ifølge krav 10, hvor de monodisperse polyeteralkoholforbindelsene forbindelsene omfatter funksjonelle grupper valgt fra en eller flere av de følgende gruppene primære, sekundære, tertiære, og / eller kvartære aminer, zwitterioniske molekyler, hydroksyler, amider eller karboksylsyrer, sulfonsyrer, fosfonsyrer, eller salter av disse.

12. Sporstoffsystemet ifølge krav 1, hvor de funksjonelle gruppene er innrettet til å øke lipofilisiteten av den en eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsene.

13. Sporstoffsystemet ifølge krav 12, hvor de monodisperse polyeteralkoholforbindelsene forbindelsene omfatter funksjonelle grupper valgt fra en eller flere av de følgende gruppene aromatiske hydrokarboner, heterosykliske aromater, og polysykliske aromatiske hydrokarboner.

14. Sporstoffsystemet ifølge krav 1, hvori den ene eller flere funksjonelle gruppen omfatter beskyttelsesgrupper.

15. Sporstoffsystemet ifølge krav 1, hvori den ene eller flere funksjonelle gruppen omfatter en polymer.

16. Sporstoffsystemet ifølge krav 1, hvori den ene eller flere funksjonelle gruppen omfatter forbindelser med fluorescens-egenskaper.

17. Sporstoffsystemet ifølge krav 1, omfattende et oppkonsentreringssystem for å konsentrere en eller flere av de monodisperse polyeteralkoholforbindelsene fra fluidet, hvor oppkonsentreringssystemet omfatter et faststoff-fase (solid phase) ekstraksjonssystem.

18. Sporstoffsystemet ifølge krav 1, hvor et detekteringsapparat innrettet til å detektere den ene eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsen er et massespektrometer.

19. Sporstoffsystemet ifølge krav 2, hvor frigjøringen av den monodisperse polyeteralkoholforbindelsen på grunn av den forhåndsbestemte forandringen i fluidets tilstand avhenger av en eller flere av de følgende: innstrømning av vann i olje, innstrømning av olje eller gass i vann, innstrømning av gass i olje, innstrømning av salt vann i olje, en temperatur som overskrider en grense, nærvær av et spesifikt kjemisk stoff, nærvær av en spesifikk forurensning.

20. En fremgangsmåte for å spore en sporstofforbindelse i et petroleumsproduksjonsfluidtransportsystem omfattende en forbindelse fra en første del av transportsystemet til en andre del av transportsystemet, hvor -den første delen av fluidsystemet omfatter to eller flere adskilte tilsatspunkter for en eller flere fluidforbindelser for en fluidkanal -hvor fluidsystemet er delt i flere kanalseksjoner hvor hver seksjon omfatter ett eller flere adskilte tilsatspunkter. karakterisert ved- at den ene eller flere sporstofforbindelsene omfatter to eller flere sporstoffkomponenter, hver omfattende distinkte kombinasjoner av en eller flere monodisperse polyetheralkoholforbindelser med distinkt molekylvekt, - der den ene eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelse omfatter en eller flere funksjonelle grupper, - at sporstoff systemet er inndelt i to eller flere distinkte kombinasjoner av monodisperse polyeteralkoholforbindelser og anbringes i to eller flerekanalseksjoner med tilsatspunkter i det første fluidsystemet, - å ta en eller flere prøver en andre del av petroleumsproduksjonsfluidtransportsystemet, - å analysere den ene eller flere prøvene for tilstedeværelse av den ene eller flere distinkte monodisperse polyeteralkoholforbindelsene for videre indikasjon av en eller fler av kanalseksjonene inneholdende tilsatspunktet -å analysere den ene eller flere prøvene for å fastsette tilstedeværelse eller fravær av de en eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsene med distinkt molekylvekt omfattende en eller flere funksjonelle grupper i en eller flere prøver og -å analysere den ene eller flere prøvene for påvisning av en eller flere funksjonelle endegrupper fra polyeteralkoholforbindelser som hver korresponderer med et adskilt tilsatspunkt i petroleumsproduksjonsfluidtransportsystemet i prøven og bestemmer dets tilsatspunkt i petroleumsproduksjonsfluidtransportsystemet.

21. Fremgangsmåten ifølge krav 20, omfattende - å anordne en eller flere funksjonelle grupper innrettet til å frigjøre den monodisperse polyeteralkoholforbindelsen til den første delen av fluidsystemet.

22. Fremgangsmåten ifølge krav 20 eller 21, omfattende å forberede den ene eller flere av den monodisperse polyeteralkoholforbindelsen for frigjøring til en første del av petroleumproduksjonfluidsystemet ved en forhåndsbestemt forandring i petroleumsproduksjonsfluidsystemets tilstand slik som vanninntrenging til fluidsystemet, temperatur, trykk, saltinnhold, pH og sammensetning.

23. Fremgangsmåten ifølge krav 22, hvor fluid kanalen er i en petroleums produksjonsbrønn, for bestemmelse av hvilket av tilsatspunktente som utsettes for endringen i fluidets tilstand.

24. Fremgangsmåten ifølge krav 23, hvor forandringen i fluidets tilstand omfatter en vanninntrenging i et petroleumsproduksjonsrør.

25. Fremgangsmåten ifølge krav 22, hvor den forhåndsbestemte forandringen i petroleumproduksjonfluidsystemet tilstand forekommer ved den første delen av petroleumproduksjonfluidsystemet.

26. Fremgangsmåten ifølge krav 20, omfattende å blande den monodisperse polyeteralkoholforbindelsen inn i den første delen av petroleumproduksjonfluidsystemet når den plasseres i kontakt med den første delen av petroleumproduksjonfluidsystemet.

27. Fremgangsmåten ifølge krav 20, omfattende to eller flere distinkte kombinatoriske kombinasjoner av de to eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsene.

28. Fremgangsmåten ifølge krav 20, omfattende å anordne den ene eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsen i en eller flere matrikser, og å plassere en eller flere av matriksene i kontakt med den første delen av fluidsystemet.

29. Fremgangsmåten ifølge kravene 23 og 28, hvor den første delen av fluidsystemet omfatter to eller flere forskjellige innløpssteder av fluidkomponenter til fluidkanalen, - inndeling av den første delen av fluidsystemet i fluidkanalseksjoner, hvor hver fluidkanalseksjon omfatter ett eller flere av de forskjellige innløpsstedene, - anbringelse av en eller flere av de distinkte kombinatoriske kombinasjonene av den monodisperse polyeteralkoholforbindelsen i den første delen av fluidkanalen innrettet til å motta fluidkomponenter i distinkte innløpssteder, - hvor fluidkanalen er innrettet til å overføre fluid til den andre delen av fluidsystemet.

30. Fremgangsmåten ifølge krav 29, hvor forandringen i fluidets tilstand omfatter en endring i sammensetning av olje og / eller gass-innstrømning inn i et petroleumsproduksjonsrør.

31. Fremgangsmåten ifølge krav 20, hvor den første delen av fluidsystemet omfatter en oppstrøms del av en fluidkanal, hvor den andre delen av fluidsystemet omfatter en nedstrøms del av fluidkanalen.

32. Fremgangsmåten ifølge krav 20, hvor fluidsystemet omfatter en eller flere petroleumsproduksjonsbrønner som produserer petroleumsfluid, og en eller flere injektorbrønner, og hvor metoden brukes for brønn-til-brønn-sporing.

33. Fremgangsmåten ifølge krav 24 og 22, hvor fluidkanalen er i en petroleumsproduksjonsbrønn og hvor det bestemmes hvilket eller hvilke av innløpsstedene som er gjenstand for forandringen i fluidets tilstand.

34. Fremgangsmåten ifølge krav 20, omfattende å sette inn den ene eller flere monodisperse polyeteralkoholforbindelsen i et areal eller volum som skal overvåkes.

35. Fremgangsmåten ifølge krav 20, hvor analysen omfatter detektering og identifisering av veldig lave konsentrasjoner ned mot i det minste ppb (miliarddeler) nivå av den monodisperse polyeteralkoholforbindelsen i den andre delen av fluidsystemet.

36. Fremgangsmåten ifølge krav 35, hvor detekteringen omfatter å sende fluidprøven som skal testes en eller flere ganger gjennom et konsentreringsapparat, hvor konsentreringsapparatet omfatter et faststoff-fase (solid phase) -ekstraksjonssystem.

37. Fremgangsmåten ifølge krav 20, hvor den ene eller flere av hver komponent av den monodisperse polyeteralkoholforbindelsen identifiseres ved bruk av et massespektrometer.