NO340688B1 - tracing Substance - Google Patents

tracing Substance Download PDF

Info

Publication number
NO340688B1
NO340688B1 NO20131738A NO20131738A NO340688B1 NO 340688 B1 NO340688 B1 NO 340688B1 NO 20131738 A NO20131738 A NO 20131738A NO 20131738 A NO20131738 A NO 20131738A NO 340688 B1 NO340688 B1 NO 340688B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
tracer
reservoir
matrix
particles
releasing
Prior art date
Application number
NO20131738A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20131738A1 (en
Inventor
Stephen Sayfritz
Helge Stray
Original Assignee
Inst Energiteknik
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 Inst Energiteknik filed Critical Inst Energiteknik
Priority to NO20131738A priority Critical patent/NO340688B1/en
Priority to EP14821636.9A priority patent/EP3087418A1/en
Priority to PCT/EP2014/078918 priority patent/WO2015097116A1/en
Publication of NO20131738A1 publication Critical patent/NO20131738A1/en
Publication of NO340688B1 publication Critical patent/NO340688B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/60Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
    • C09K8/80Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/267Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26Oils; viscous liquids; paints; inks
    • G01N33/28Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/2835Oils, i.e. hydrocarbon liquids specific substances contained in the oil or fuel
    • G01N33/2882Markers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V9/00Prospecting or detecting by methods not provided for in groups G01V1/00 - G01V8/00
    • G01V9/007Prospecting or detecting by methods not provided for in groups G01V1/00 - G01V8/00 by detecting gases or particles representative of underground layers at or near the surface
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/10Aspects of acoustic signal generation or detection
    • G01V2210/12Signal generation
    • G01V2210/123Passive source, e.g. microseismics
    • G01V2210/1234Hydrocarbon reservoir, e.g. spontaneous or induced fracturing

Description

Sporingsstoff Tracer substance

Teknikkens område The area of technology

Den foreliggende beskrivelsen relaterer til sporingsstoffholdige materialer til bruk i strømningsovervåkning av underjordiske reservoarer. Spesifikt vedrører den foreliggende oppfinnelsen materialer som tilveiebringer en kontrollert og/eller vedvarende frigjøring av et sporingsstoffmateriale, spesielt et sporingsstoff materia le for gass i et underjordisk reservoar. The present disclosure relates to tracer-containing materials for use in flow monitoring of underground reservoirs. Specifically, the present invention relates to materials which provide a controlled and/or sustained release of a tracer material, in particular a tracer material for gas in an underground reservoir.

Oppfinnelsens bakgrunn The background of the invention

Sporingsstoffteknologi anvendes mye i leting og utvinning av olje og gass, og både radioaktive og ikke radioaktive sporingsstoff som kan måles ved lave konsentrasjoner benyttes. Sporingsstoff kan injiseres som pulser i brønn-til-brønn-studier for å måle strømningsbaner og hastigheter. Tracer technology is widely used in the exploration and extraction of oil and gas, and both radioactive and non-radioactive tracers that can be measured at low concentrations are used. Tracer can be injected as pulses in well-to-well studies to measure flow paths and velocities.

Sporingsstoffkilder kan også plasseres i olje- eller gassproduksjonsbrønner for å overvåke innstrømning fra den omgivende formasjonen. For Tracer sources can also be placed in oil or gas production wells to monitor inflow from the surrounding formation. For

innstrømningsovervåkningsstudier kan sporingsstoff et være innkapslet i en polymer som er plassert langs den ytre overflaten av produksjonsrøret på forskjellige steder før brønnen ferdigstilles, som beskrevet i US 6.645.769. Sporingsstoff ene kan være festet til eller innkapslet i polymere eller i forskjellige typer partikler, og frigjøringen av sporingsstoff kan gjøres avhengig av den type væske som passerer (olje eller vann), kjemiske egenskaper av fluidet (for eksempel pH, eller salinitet) eller for eksempel av temperaturen. inflow monitoring studies, a tracer may be encapsulated in a polymer that is placed along the outer surface of the production tubing at various locations before the well is completed, as described in US 6,645,769. The tracer can be attached to or encapsulated in polymers or in different types of particles, and the release of the tracer can be made depending on the type of fluid passing (oil or water), chemical properties of the fluid (for example pH, or salinity) or for example of the temperature.

Hydraulisk frakturering er ofte anvendt for å stimulere gass- eller oljeproduksjon fra oljereservoarer, og er ofte anvendt i forbindelse med hydrokarbonproduksjon fra tette formasjoner. Hydrauliske sprekker stråler utover fra borehullet (vanligvis fra flere hundre til noen få meter) og utvider overflateareal som hydrokarboner kan produseres effektivt fra. Denne prosessen krever at «slurry» (fluid som kan, eller ikke, inneholder proppemidler) pumpes ved høyt trykk inn i en definert seksjon av brønnen. Ettersom slurryen pumpes inn i formasjonen blir en trykkforskjell mellom brønnboringen og reservoartrykket generert. Til slutt vil trykkforskjellen nå et punkt hvor det vil overstige de naturlige spenningene i formasjonen, og genererer et strekkbrudd som bryter berget fra hverandre og skaperen fraktur. Proppemidlene (vanligvis keramiske eller sandpartikler) fra slurryen vil hindre sprekkoverflater fra å lukke mot hverandre, og etterlater en permeabel bane slik at reservoarfluidene kan strømme inn i brønnhullet. Hvis behandlingen har blitt utformet riktig, vil dette føre til en økning i produksjonen. Fraktureringsslurryen kan være ledsaget av partikler, inkludert sporingsstoffer, hvis tilstrømning skal tilveiebringe informasjon om den sprukne formasjonen, som beskrevet i WO2010/140033. Oljefeltkjemikalier, for eksempel sporingsstoff, er fordelt i form av "partikler" - fortrinnsvis som følge av solidifisering av en emulsjon - innenfor en relativt stor bærermatrikspartikkel som sporingsstoff et kan diffundere igjennom. Hydraulic fracturing is often used to stimulate gas or oil production from oil reservoirs, and is often used in connection with hydrocarbon production from tight formations. Hydraulic fractures radiate outward from the wellbore (typically from several hundred to a few meters) and expand the surface area from which hydrocarbons can be efficiently produced. This process requires that "slurry" (fluid which may or may not contain proppants) is pumped at high pressure into a defined section of the well. As the slurry is pumped into the formation, a pressure difference between the well bore and the reservoir pressure is generated. Eventually, the pressure difference will reach a point where it will exceed the natural stresses in the formation, generating a tensile fracture that breaks the rock apart and creates a fracture. The plugging agents (usually ceramic or sand particles) from the slurry will prevent the fracture surfaces from closing against each other, leaving a permeable path for the reservoir fluids to flow into the wellbore. If the treatment has been designed correctly, this will lead to an increase in production. The fracturing slurry may be accompanied by particles, including tracers, the influx of which is to provide information about the fractured formation, as described in WO2010/140033. Oilfield chemicals, for example tracer, are distributed in the form of "particles" - preferably as a result of solidification of an emulsion - within a relatively large carrier matrix particle through which the tracer can diffuse.

WO2010/140033 omhandler sporingsstoff for rask utstrømning i 5-10 dager eller mindre, og tar ikke hensyn til de tøffe mekaniske forholdene som disse partiklene blir utsatt for. Videre vil sporingsstoffpartiklene lett kunne brytes opp i mindre partikler, eller bli begrenset til meget små partikler. Den største medianstørrelsen sitert er 800 mikrometer. Ettersom sporingsstoff et diffunderer gjennom hele overflaten av partikkelen, vil det være vanskelig å oppnå en kontrollert frigjøring av sporingsstoffer eller strømningsmålinger over en lang periode, ettersom sporingsstoffet vil frigjøres raskt og etter en kort tid synke til meget lave konsentrasjoner. I tillegg, ettersom det ikke er noen kontroll gitt på størrelsen av partiklene og sporingsstoffrigivelse vil være kritisk avhengig av overflatearealet og diffusjonsavstander, vil sporingsstoff konsentrasjonen være langt fra reflekterende for strømningen for gitte fysiske egenskaper for omgivelsene, sammensetningen av produksjonsfluid og temperaturen spesielt. WO2010/140033 deals with tracers for rapid efflux for 5-10 days or less, and does not take into account the harsh mechanical conditions to which these particles are subjected. Furthermore, the tracer particles can easily be broken up into smaller particles, or be limited to very small particles. The largest median size quoted is 800 micrometers. As the tracer diffuses through the entire surface of the particle, it will be difficult to achieve a controlled release of tracers or flow measurements over a long period, as the tracer will be released quickly and after a short time decrease to very low concentrations. In addition, as there is no control given on the size of the particles and tracer release will be critically dependent on the surface area and diffusion distances, the tracer concentration will be far from reflective of the flow for given physical properties of the environment, composition of production fluid and temperature in particular.

WO 2007/063325 omhandler en partikkel for bruk i en brønn, som omhandler hulrom for lagring av behandlingsmiddel og/eller gjennomstrømning av brønnfluider (slik at det blir mindre hydraulisk motstand). WO 2007/063325 er videre fokusert på å vise minst mulig motstand, og er ikke egnet til en langsom og kontrollert frigjøring av kjemikalier. WO 2007/063325 deals with a particle for use in a well, which deals with cavities for storage of treatment agent and/or flow of well fluids (so that there is less hydraulic resistance). WO 2007/063325 is further focused on showing the least possible resistance, and is not suitable for a slow and controlled release of chemicals.

WO 2013/078031 omhandler porøse partikler med adsorbert/absorbert sporingsstoff. Partiklene kan være dekket med et ytre belegg, men ingen ord antyder at belegget ikke skal være heldekkende. Da overflaten tilgjengelig for adsorpsjon er begrenset til det ytre sjiktet av partikkelen, er mengden sporingsstoff per partikkel begrenset, og dets frigjøring skjer i en kortere periode. Dersom partikkelen viser et belegg, vil også frigjøring skje raskt med det samme belegg er ødelagt eller løst opp. WO 2013/078031 deals with porous particles with adsorbed/absorbed tracer. The particles may be covered with an outer coating, but no word suggests that the coating should not be completely covering. As the surface available for adsorption is limited to the outer layer of the particle, the amount of tracer per particle is limited, and its release occurs over a shorter period. If the particle shows a coating, release will also occur quickly as soon as the same coating is destroyed or dissolved.

WO 2012/012224, som likner WO 2013/078031, omhandler porøse partikler med adsorbert/absorbert sporingsstoff. Partiklene kan være dekket med ett belegg, men teksten antyder ikke at belegget ikke skal være heldekkende. D3 viser dermed samme begrensninger som D2. WO 2012/012224, which is similar to WO 2013/078031, deals with porous particles with adsorbed/absorbed tracer. The particles may be covered with one coating, but the text does not suggest that the coating should not be completely covered. D3 thus shows the same limitations as D2.

WO 01/94744 omhandler forsinket frigjøring av sporingsstoff. Den viser partikler med en øy av sporingsstoff inne i en matriks av material, slik at frigjøringen blir mer progressivt. Partiklene kan ha et belegg, men det er ingen indikasjon på at belegget ikke skal være heldekkende. Vi mangler derfor den tilleggskontrol parameter av et delvis og robust belegg. WO 01/94744 deals with delayed release of tracer substance. It shows particles with an island of tracer inside a matrix of material, so that the release is more progressive. The particles may have a coating, but there is no indication that the coating should not be completely covering. We therefore lack the additional control parameter of a partial and robust coating.

US2006/0052251 omhandler forsinket frigjøring av «markers» ved hjelp av et belegg. US2006/0052251 fokuserer slik på forsinkelseskarateristikk for frigjøring med forskjellige belegg, som er permeable og/eller kan knuses. Det er ikke vist noe delvis og robust belegg. US2006/0052251 deals with the delayed release of "markers" by means of a coating. US2006/0052251 thus focuses on release delay characteristics with different coatings, which are permeable and/or crushable. No partial and robust coverage is shown.

I lys av det ovennevnte, ville det åpenbart være en fordel å tilveiebringe et sporingsstoffrigivende materiale som kan tilveiebringe sporingsstoffrigjøring over en lengre periode. Det ville være en ytterligere fordel å tilveiebringe et sporingsstoffrigivende materiale med en forutsigbar frigjøringshastighet og/eller endring av frigivelseshastigheten over tid. Det ville også være en fordel å tilveiebringe et sporingsstoffrigivende materiale som er fysisk robust nok til å opprettholde sine frigjøringsegenskaper når den leveres til et underjordisk reservoar. Dette gjelder spesielt for sporingsstoffrigivelsesmaterialer som kan brukes ved lokasjonene for hydraulisk frakturering, for eksempel ved injeksjon med proppematerialer. Det ville være en ytterligere fordel om de sporingsstoffrigivende materialene tillater praktiske og reproduserbare produksjonsmåter. In light of the above, it would obviously be advantageous to provide a tracer-releasing material that can provide tracer-releasing over a longer period of time. It would be a further advantage to provide a tracer release material with a predictable release rate and/or change in release rate over time. It would also be advantageous to provide a tracer release material that is physically robust enough to maintain its release properties when delivered to an underground reservoir. This applies in particular to tracer release materials that can be used at the locations of hydraulic fracturing, for example when injecting with plugging materials. It would be a further advantage if the tracer-releasing materials allow practical and reproducible production methods.

Kort beskrivelse av oppfinnelsen Brief description of the invention

Oppfinnere har nå fastslått at ved å tilveiebringe et sporingsstoffrigivende materiale som håret robust ytre lag med lav permeabilitet, kombinert med en mer gjennomtrengelig indre matriks og en kontrollert grad av innkapsling av matriksen av det ytre laget, kan et sporingsstoffrigivelsesmateriale tilveiebringes som adresserer ett eller flere av problemene som angitt ovenfor, og tilveiebringer mulighet for anvendelse i en rekke konfigurasjoner. The inventors have now determined that by providing a tracer-releasing material such as the hair's robust outer layer of low permeability, combined with a more permeable inner matrix and a controlled degree of encapsulation of the matrix by the outer layer, a tracer-releasing material can be provided that addresses one or more of the problems stated above, and provides the possibility of application in a variety of configurations.

I et første aspekt, som vist i krav 1, tilveiebringer oppfinnelsen derfor et gass- eller oljesporingsstoffrigivende materiale i form av partikler som omfatter: a) et ytre belegg; b) en diffusjonsmatriks innenfor det nevnte ytre belegget, den nevnte matriksen omfatter minst ett polymermateriale; c) minst et porøst materiale som er innkapslet inne i den nevnte matriksen; In a first aspect, as shown in claim 1, the invention therefore provides a gas or oil tracer releasing material in the form of particles comprising: a) an outer coating; b) a diffusion matrix within said outer coating, said matrix comprising at least one polymeric material; c) at least one porous material encapsulated within said matrix;

d) minst et sporingsstoff som befinner seg inne i det porøse materialet, d) at least one tracer that is inside the porous material,

hvor det ytre belegg er delvis og omfatter minst ett robust materiale where the outer coating is partial and comprises at least one robust material

Typisk kan det sporingsstoffrigivende materialet være i form av et rør med minst én åpen ende. I slike tilfeller vil røret være dannet av det robuste materialet og vil inneholde matriksen, porøst materiale og sporingsstoffkomponenter. Typically, the tracer releasing material can be in the form of a tube with at least one open end. In such cases, the tube will be formed from the robust material and will contain the matrix, porous material and tracer components.

De sporingsstoffrigivende materialene i henhold til alle aspekter og utførelsesformer av oppfinnelsen vil tilveiebringe frigjøring av et sporingsstoffmateriale over en lengre periode. Dette sporingsstoffmaterialet kan detekteres ved lave nivåer i fluidet som produseres fra et underjordisk reservoar, og kan dermed tilveiebringe informasjon om bevegelsen av fluider inne i det underjordiske reservoaret. The tracer releasing materials according to all aspects and embodiments of the invention will provide release of a tracer material over a longer period of time. This tracer material can be detected at low levels in the fluid produced from an underground reservoir, and can thus provide information about the movement of fluids within the underground reservoir.

I et ytterligere aspekt, som vist i krav 12, tilveiebringer oppfinnelsen således en fremgangsmåte for vurdering av strømningen av fluid(er) i et underjordisk reservoar, hvor fremgangsmåten omfatter påføring av et første sporingsstoffrigivende materiale som beskrevet her, og somomfatter et første sporingsstoff til minst én posisjon inne i det nevnte reservoaret og påvisning av nærvær, fravær, konsentrasjon og/eller hastigheten av forandring av konsentrasjonen av sporingsstoff i minst ett fluid som produseres fra minst ett produserende område ved det nevnte reservoar. Slike påvisninger kan foretas under normale driftsforhold, eller også, i en alternativ utførelse, kan fremstilles under betingelser som er valgt for å klargjøre enkelte egenskaper ved reservoaret og/eller strømning av fluider derigjennom. For eksempel kan partiklene i henhold til den foreliggende oppfinnelse bli brukt i estimeringsmetoder for flersonestrømning («multizone flow estimation») basert på sporingsstofftransientanalyse («tracer transient analysis»). In a further aspect, as shown in claim 12, the invention thus provides a method for assessing the flow of fluid(s) in an underground reservoir, where the method comprises the application of a first tracer releasing material as described here, and which comprises a first tracer to at least one position within said reservoir and detection of the presence, absence, concentration and/or rate of change of the concentration of tracer in at least one fluid produced from at least one producing area at said reservoir. Such detections can be made under normal operating conditions, or, in an alternative embodiment, can be made under conditions chosen to clarify certain properties of the reservoir and/or flow of fluids through it. For example, the particles according to the present invention can be used in estimation methods for multizone flow ("multizone flow estimation") based on tracer transient analysis ("tracer transient analysis").

I en slik fremgangsmåte, som vist i krav 14, blir partikler som omfatter forskjellige sporingsstoff posisjonert i forskjellige produksjonssoner. Etter at en brønn blir lukket, eller i det minste strupet, blir produksjonen gjenopptatt og de forskjellige sporingsstoff ene analyseres nedstrøms, for eksempel på plattformdekket. De vil da vanligvis tilveiebringe en topp på konsentrasjon (tilsvarende oppbyggingen av sporingsstoff frigjort i løpet av en begrenset strømning), og analysen av tidsintervallet mellom toppene av de respektive sporingsstoffene vil tilveiebringe informasjon med hensyn til strømning produsert ved nivået for hver sone som er merket med et sporingsstoff (og muligens også fra andre soner). Avhengig av egenskapene til sporingsstoffrigjøringsutformingen (frigjøring konstant med tid, frigjøring proporsjonalt med strømning), kan ytterligere informasjon også bli innhentet fra mengden sporingsstoff som strømmer opp. I en slik fremgangsmåte er det vanligvis de forskjellige sporingsstoffkonsentrasjonene og hastigheten for endringen av konsentrasjonene som vil tilveiebringe informasjon om relative strømningshastigheter. In such a method, as shown in claim 14, particles comprising different tracers are positioned in different production zones. After a well is closed, or at least choked, production is resumed and the various tracers are analyzed downstream, for example on the platform deck. They will then usually provide a peak of concentration (corresponding to the build-up of tracer released during a limited flow), and the analysis of the time interval between the peaks of the respective tracers will provide information with respect to flow produced at the level of each zone marked with a tracer substance (and possibly also from other zones). Depending on the characteristics of the tracer enrichment design (release constant with time, release proportional to flow), additional information can also be obtained from the amount of tracer flowing up. In such a method, it is usually the different tracer concentrations and the rate of change of the concentrations that will provide information about relative flow rates.

Fremgangsmåtene i henhold til oppfinnelsen kan utføres ved hjelp av ett eller flere sporingsstoffmaterialer. I en slik utførelse vil hvert sporingsstoffmateriale typisk inneholde forskjellige og identifiserbare sporingsstoff. Således kan for eksempel den ovennevnte fremgangsmåte i tillegg omfatte påføring av et andre sporingsstoffmateriale som omfatter et andre sporingsstoff til en andre posisjon inne i reservoaret, for påvisning av nærvær, fravær, konsentrasjon og/eller hastigheten av forandring av konsentrasjonen av det nevnte første sporingsstoff og det nevnte andre sporingsstoff,karakterisert vedat det andre sporingsstoff et er forskjellig fra det nevnte første sporingsstoffet. Dette kan tilveiebringe en ytterligere fordel ved å bestemme, eller hjelpe til å bestemme, regioner av produksjon i de nevnte reservoarene. The methods according to the invention can be carried out using one or more tracer materials. In such an embodiment, each tracer material will typically contain different and identifiable tracers. Thus, for example, the above-mentioned method can additionally comprise the application of a second tracer material comprising a second tracer to a second position inside the reservoir, for detecting the presence, absence, concentration and/or the rate of change of the concentration of the said first tracer and the said second tracer, characterized in that the second tracer is different from the said first tracer. This may provide a further advantage in determining, or helping to determine, regions of production in said reservoirs.

I mer generelle termer, metodene kan anvende et flertall (for eksempel 2 til 30, fortrinnsvis 2 til 10) av sporingsstoffmaterialer som beskrevet heri. Generelt vil hvert sporingsstoffmateriale omfatte et forskjellig sporingsstoff fra de andre materialene som brukes i det samme reservoaret. I et slikt aspekt tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for vurdering av strømningen av i det minste ett fluid i et underjordisk reservoar, hvor fremgangsmåten omfatter påføring av et flertall av sporingsstoffrigivendematerialer som angitt i krav 1, som hver omfatter et forskjellig sporingsstoff ved et flertall av posisjoner innenfor det nevnte reservoaret og påvisning av nærvær, fravær, konsentrasjon og/eller hastigheten av forandring av konsentrasjonen av hvert av de nevnte sporingsstoffene i minst ett fluid som produseres fra minst ett produserende område av det nevnte reservoar, og relatering av detektert tilstedeværelse, fravær, konsentrasjon og/eller endringsraten for konsentrasjonen av hver av de nevnte sporingsstoffene og posisjonen for anvendelse av hvert sporingsstoffrigivende materiale til en strøm av fluid inne i det nevnte reservoar. I en lignende utførelse, kan forskjellige typer sporingsstoff plasseres i ett enkelt fraktureringstrinn. Dette kan tilveiebringe informasjon om den hydrauliske frakturen, slik som dets effektive dimensjoner, for eksempel graden av frakturer med forskjellige In more general terms, the methods may employ a plurality (eg, 2 to 30, preferably 2 to 10) of tracer materials as described herein. In general, each tracer material will comprise a different tracer from the other materials used in the same reservoir. In one such aspect, the invention provides a method for assessing the flow of at least one fluid in an underground reservoir, the method comprising applying a plurality of tracer release materials as set forth in claim 1, each comprising a different tracer at a plurality of positions within the said reservoir and detection of the presence, absence, concentration and/or the rate of change of the concentration of each of the said tracers in at least one fluid produced from at least one producing area of the said reservoir, and relating detected presence, absence, concentration and/or the rate of change of the concentration of each of said tracers and the position of application of each tracer-releasing material to a stream of fluid within said reservoir. In a similar embodiment, different types of tracer can be placed in a single fracturing step. This can provide information about the hydraulic fracture, such as its effective dimensions, for example the degree of fractures with different

dimensjoner, og på væskebevegelse og dreneringsmønstre på fraktureringslokasjonene. dimensions, and on fluid movement and drainage patterns at the fracturing locations.

Materialene i henhold til den foreliggende oppfinnelse er svært effektive i å analysere og å overvåke strømningen av i det minste ett fluid i et underjordisk reservoar. Den robuste naturen og/eller kontrollerte frigjøringsegenskapene levert av materialene i henhold til oppfinnelsen gir mulighet for svært fordelaktige anvendelser både for individuelle materialer over lengre perioder, og for flere materialer (som vanligvis omfatter forskjellige sporingsstoff) fordelt på ett eller flere steder. The materials of the present invention are highly effective in analyzing and monitoring the flow of at least one fluid in an underground reservoir. The robust nature and/or controlled release properties provided by the materials of the invention allow for highly advantageous applications both for individual materials over long periods of time, and for multiple materials (usually comprising different tracers) distributed in one or more locations.

I et ytterligere aspekt, som vist i krav 15, tilveiebringer oppfinnelsen således anvendelse av minst ett sporingsstoffrigivende materiale som beskrevet heri, til å overvåke strømningen av i det minste ett fluid i et underjordisk reservoar. Foretrukne utførelsesformer av en slik anvendelse omfatter bruk ved overvåkning av den relative produksjon av hydrokarboner fra et flertall av områder ved forskjellige lag i et underjordisk reservoar. Et eksempel på dette ville være å overvåke den relative produksjon av gass fra forskjellige områder i et skifergassreservoar. In a further aspect, as shown in claim 15, the invention thus provides the use of at least one tracer-releasing material as described herein, to monitor the flow of at least one fluid in an underground reservoir. Preferred embodiments of such an application include use in monitoring the relative production of hydrocarbons from a plurality of areas at different layers in an underground reservoir. An example of this would be to monitor the relative production of gas from different areas in a shale gas reservoir.

Materialene i henhold til den foreliggende oppfinnelse blir typisk dannet under kontrollerte betingelser for å sikre en effektiv innkapsling og frigjøring av sporingsstoffet i det underjordiske reservoarmiljøet. I et ytterligere aspekt, som vist i krav 20, tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse derfor en fremgangsmåte for dannelse av et materiale, som beskrevet heri omfatter: i) å innkapsle i det minste ett gass- eller oljesporingsstoff innenfor partikler av minst ett porøst materiale for derved å tilveiebringe et innkapslet sporingsstoff; ii) å blande det nevnte innkapslede spori ngsstoffet med minst et diffusjonsmatrikssmedium, hvori til å tilveiebringe et sporingsstoffmatriksmedium; iii) å innføre det nevnte sporingsstoffmatriksmedium inn i det minste ett hulrom innenfor minst ett partikkel belegg for å tilveiebringe et belagt sporingsstoffmatriksmedium; The materials according to the present invention are typically formed under controlled conditions to ensure effective encapsulation and release of the tracer in the underground reservoir environment. In a further aspect, as shown in claim 20, the present invention therefore provides a method for forming a material, as described herein comprising: i) encapsulating at least one gas or oil tracer within particles of at least one porous material thereby providing an encapsulated tracer; ii) mixing said encapsulated tracer with at least one diffusion matrix medium, wherein to provide a tracer matrix medium; iii) introducing said tracer matrix medium into at least one cavity within at least one particle coating to provide a coated tracer matrix medium;

iv) å herde matriksmediumkomponenten av det nevnte iv) curing the matrix medium component of said

sporingsstoffmatriksmedium for derved å tilveiebringe i det minste en sporingsstoffrigivende partikkel eller en sporingsstoffrigivende partikkelsammenstilling. tracer matrix medium to thereby provide at least one tracer-releasing particle or a tracer-releasing particle assembly.

v) eventuelt: å dele den nevnte sporingsstoffrigivende partikkelsammenstilling for derved å tilveiebringe et flertall av sporingsstoffrigivende partikler. v) optionally: dividing said tracer-releasing particle assembly to thereby provide a majority of tracer-releasing particles.

Generelt vil fremgangsmåtene i henhold til oppfinnelsen bli utført ved en temperatur under glassovergangstemperaturen for den herdede matrikskomponenten. Fremgangsmåtene kan også utføres ved eller under kokepunktet av sporingsstoffet. Herdingen av matriksmediet vil typisk være med ikke-termiske metoder. Slike metoder omfatter eksponering for elektromagnetisk stråling, slik som synlig eller fortrinnsvis UV-lys. Der hvor produksjonsprosessen involverer forhøyede temperaturer, slik som for herding av matriksmaterialet, vil dette generelt være en temperatur under kokepunktet av sporingsstoffet under betingelsene innenfor partikkelen. Derfor, i en utførelsesform, kan temperaturen i prosessen være over kokepunktet for sporingsstoffet ved atmosfæretrykk, men under kokepunktet av sporingsstoffet ved trykket av prosessen. En slik prosess kan utføres ved, for eksempel, 1,2 til 10 bar trykk. In general, the methods according to the invention will be carried out at a temperature below the glass transition temperature for the hardened matrix component. The methods can also be carried out at or below the boiling point of the tracer. The hardening of the matrix medium will typically be by non-thermal methods. Such methods include exposure to electromagnetic radiation, such as visible or preferably UV light. Where the manufacturing process involves elevated temperatures, such as for curing the matrix material, this will generally be a temperature below the boiling point of the tracer under the conditions within the particle. Therefore, in one embodiment, the temperature of the process may be above the boiling point of the tracer at atmospheric pressure, but below the boiling point of the tracer at the pressure of the process. Such a process can be carried out at, for example, 1.2 to 10 bar pressure.

Partiklene i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan være utformet som en enkelt størrelse og/eller kan ved valgfritt trinn v) generere en enkelt størrelse og/eller form av partikkelen. Alternativt, hvis mer enn én størrelse og/eller form av partikler er dannet av produksjonsfremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen så kan partiklene bli sortert for å generere en ønsket størrelse og eventuelt størrelsesfordelingen av partiklene (som beskrevet heri). Størrelsene og/eller størrelsesfordelingen kan reguleres ved valg av passende størrelse på partikkelbelegg(ene), ved oppdeling av en partikkelsammenstilling i valgfritt trinn v) og/eller ved sortering av partiklene. Divisjonsmetoden som omfatter valgfritt trinn v) har fordelen av å tillate streng kontroll av partikkelstørrelse og evner å omkonfigurere partikkelstørrelse ved å regulere delingsprosessen. Sortering av partikler i ønskede størrelser og/eller størrelsesfordelingen utgjør valgfritt ekstra trinn vi). The particles according to the present invention can be designed as a single size and/or can by optional step v) generate a single size and/or shape of the particle. Alternatively, if more than one size and/or shape of particles is formed by the manufacturing method according to the invention then the particles can be sorted to generate a desired size and possibly the size distribution of the particles (as described herein). The sizes and/or the size distribution can be regulated by choosing the appropriate size of the particle coating(s), by dividing a particle assembly into optional step v) and/or by sorting the particles. The division method comprising optional step v) has the advantage of allowing strict control of particle size and the ability to reconfigure particle size by regulating the division process. Sorting of particles into desired sizes and/or the size distribution constitutes optional additional step vi).

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen Detailed description of the invention

De sporingsstoffrigivendematerialer i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter tre hovedkomponenter. Først, et ytre lag av robust materiale med minst en definert åpning som er uoppløselig under feltforhold. Det primære formål med dette robuste materialet er å tilveiebringe mekanisk styrke og/eller for å definere en sporingsstofffrigivingoverflate (overflateareal) ved å tilveiebringe en delvis innkapsling. For det andre, en matrikskomponent (som kan være en polymer) som fyller volumet inne i det ytre robuste laget og tjener til å begrense og/eller kontrollere frigivelseshastigheten av sporingsstoffet fra den åpne kapsel. Matriksen tilveiebringer også struktur til den åpne delen av innkapslingsvolumet og tilveiebringer området hvor sporingsstoffet kan diffundere ut igjennom og inn i det omgivende fluid. For det tredje, inne i matrikskomponenten er fordelt partikler av et porøst materiale (for eksempel silica gel eller hvilken som helst av de porøse materialer som er beskrevet heri) som inneholder (i deres porøse volum) sporingsstoff. The tracer release materials according to the present invention comprise three main components. First, an outer layer of robust material with at least one defined opening that is indissoluble under field conditions. The primary purpose of this robust material is to provide mechanical strength and/or to define a tracer release surface (surface area) by providing a partial encapsulation. Second, a matrix component (which may be a polymer) that fills the volume within the outer robust layer and serves to limit and/or control the rate of release of the tracer from the open capsule. The matrix also provides structure to the open portion of the encapsulation volume and provides the area where the tracer can diffuse out through and into the surrounding fluid. Third, within the matrix component are dispersed particles of a porous material (eg silica gel or any of the porous materials described herein) containing (in their porous volume) tracer.

I ett aspekt tilveiebringer oppfinnelsen kontrollert frigivelse av minst ett sporingsstoff. Sporingsstoffet blir frigjort ved diffusjon gjennom matriksen og ut av den definerte åpningen(e). Frigjøringshastigheten er generelt begrenset sammenlignet med ikke-innkapslede sporingsstoffer. Frigjøringshastigheten kan være forutsigbar og/eller reproduserbar på grunn av den definerte kapselåpningen og diffusjonsveien. In one aspect, the invention provides controlled release of at least one tracer. The tracer is released by diffusion through the matrix and out of the defined opening(s). The release rate is generally limited compared to non-encapsulated tracers. The release rate may be predictable and/or reproducible due to the defined capsule opening and diffusion pathway.

Sporingsstoffrigivendematerialer i henhold til oppfinnelsen kan anvendes ved plassering i formasjonen ved hydraulisk frakturering eller i definerte posisjoner i et underjordisk reservoar, for eksempel i en gruspakket seksjon av brønnringsrommet eller på en brønnskjerm (slik som en sandskjerm) eller innstrømningsstyreenhet (inlet control device - ICD) ferdigstillelseslokasjon. Mange egnede områder for sporingsstoffutnyttelse er vidt kjent i oljeindustrien, og kan benytte sammensetningene i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Tracer release materials according to the invention can be used when placed in the formation by hydraulic fracturing or in defined positions in an underground reservoir, for example in a gravel-packed section of the well annulus or on a well screen (such as a sand screen) or inlet control device (ICD) completion location. Many suitable areas for tracer utilization are widely known in the oil industry, and can use the compositions according to the present invention.

Forbindelser og sammensetninger Compounds and compounds

Sammensetningene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen (som er anvendelig for alle aspekter av oppfinnelsen) er "kontrollert frigjøring", i det at sporingsstoff inkludert i blandingene ikke slippes ut i fluidet umiddelbart, men snarere frigis i løpet av en periode. Denne frigjøringen kan være utelukkende eller primært avhengig av perioden med kontakt mellom det sporingsstoffrigivende materialet, og det relevante fluid i formasjonen (for eksempel olje eller gass). Alternativt kan frigivelsen være avhengig av strømning og/eller forholdene i reservoaret. Generelt kan 50% av sporingsstoffet frigis over et tidsrom på fra 2 dager til 180 dager. Det vil si at frigjøring av sporingsstoff kan ha en halveringstid (fortrinnsvis under betingelsene i den underjordiske reservoar) på 2-180 dager. Hvis halveringstiden er 180 dager, vil en firedel av den innledende frigivelseshastighet opprettholdes etter ett år under stabile reservoarforhold. Sporingsstoffet er typisk påvisbart ved konsentrasjoner ned til O.lppt og kan, avhengig av mengden av sporingsstoff som plasseres i en fraktur i utgangspunktet og den totale fluidstrømmen hvori sporingsstoffet blir fordelt i brønnen, påvises effektivt i mange halveringstider for frigivelse. Således kan sporingsstoffrigivelsesmaterialer i henhold til oppfinnelsen være effektive i å tilveiebringe en detekterbar markør i minst ett år, fortrinnsvis minst 3 år, etter innføring i reservoarmiljøet i fortrinnsvis 5 til 120 dager, eller 10 til 60 dager (for eksempel 5 til 60 dager). Ved konstant temperatur og trykk kan diffusjonsfrigivelseshastigheten være forutsigbar, eller i hovedsak forutsigbar, og kan være avhengig av et lite antall faktorer, slik som matriksblandingen, sporingsstoffets kokepunkt, dimensjonene av partiklene og overflatearealet av åpningen. Dette tillater forutsigelse av den forventede frigjøringshastigheten under konstante forhold, og dermed slik at endringer i disse tilstander (for eksempel endringer i temperatur eller strømning) som skal detekteres, hvor de observerte konsentrasjoner avviker fra det som er forventet. Frigivelsen kan derfor modelleres og/eller sammenlignes mot en eller flere eksperimentelt avledede standarder for slik å kunne forutsi hastigheten av frigivelsen på varierende tidspunkt. Fra denne informasjonen kan forutbestemmelser bli gjort med hensyn til konsentrasjonen av sporingsstoff forventet i produserte fluider under forskjellige betingelser, og/eller forholdene i reservoaret kan utledes ved å tilpasse modellfrigivelseshastigheten til den observerte konsentrasjonen av sporingsstoffet i det produserte fluid. Endringer i sporingsstoffkonsentrasjonen i den produserte fluid overtid kan bidra til å bekrefte at forholdene i reservoaret er stabile (for eksempel hvis fallet i konsentrasjon følger spådd nivå for stabile forhold), eller kan tyde på en endring i strømning eller temperatur (for eksempel hvis endring avviker fra det som forventes for stabile forhold). I utførelser som beskrevet heri kan ett sporingsstoff eller et flertall av sporingsstoff anvendes for å angi absolutte og/eller relative forhold på steder innenfor et reservoar. The compositions of the present invention (which are applicable to all aspects of the invention) are "controlled release", in that the tracer included in the compositions is not released into the fluid immediately, but rather is released over a period of time. This release may be exclusively or primarily dependent on the period of contact between the tracer-releasing material and the relevant fluid in the formation (for example oil or gas). Alternatively, the release may be dependent on flow and/or conditions in the reservoir. In general, 50% of the tracer can be released over a period of from 2 days to 180 days. That is, the release of a tracer can have a half-life (preferably under the conditions of the underground reservoir) of 2-180 days. If the half-life is 180 days, a quarter of the initial release rate will be maintained after one year under stable reservoir conditions. The tracer is typically detectable at concentrations down to 0.lppt and, depending on the amount of tracer that is initially placed in a fracture and the total fluid flow in which the tracer is distributed in the well, can be effectively detected in many half-lives for release. Thus, tracer release materials of the invention may be effective in providing a detectable marker for at least one year, preferably at least 3 years, after introduction into the reservoir environment for preferably 5 to 120 days, or 10 to 60 days (eg 5 to 60 days). At constant temperature and pressure, the diffusion release rate may be predictable, or substantially predictable, and may depend on a small number of factors, such as the matrix composition, the tracer boiling point, the dimensions of the particles, and the surface area of the orifice. This allows prediction of the expected release rate under constant conditions, and thus so that changes in these conditions (for example changes in temperature or flow) are to be detected, where the observed concentrations deviate from what is expected. The release can therefore be modeled and/or compared against one or more experimentally derived standards in order to be able to predict the speed of the release at varying times. From this information, predictions can be made regarding the concentration of tracer expected in produced fluids under different conditions, and/or the conditions in the reservoir can be derived by fitting the model release rate to the observed concentration of the tracer in the produced fluid. Changes in the tracer concentration in the produced fluid overtime can help confirm that the conditions in the reservoir are stable (for example, if the drop in concentration follows the predicted level for stable conditions), or can indicate a change in flow or temperature (for example, if the change deviates from what is expected for stable conditions). In embodiments as described herein, one tracer or a plurality of tracers may be used to indicate absolute and/or relative conditions at locations within a reservoir.

Selv om det er potensielt fordelaktig å utlede kvantitative data fra sporingsstoffkonsentrasjonen(e) i den produserte fluid(ene), er dette ikke avgjørende for å utlede nyttig informasjon fra sporingsstoff rig ivelse og deteksjon. Sporingsstoffmålingene kan således være kvalitativ (for eksempel tilstedeværelse eller fravær ved påvisbare nivåer) semi-kvantitative (for eksempel konsentrasjon over eller under en terskelverdi), eller kvantitativ enten som en absolutt konsentrasjon eller en relativ konsentrasjon av et sporingsstoff i forhold til minst ett annet. Although it is potentially beneficial to derive quantitative data from the tracer concentration(s) in the produced fluid(s), this is not essential for deriving useful information from tracer availability and detection. The tracer measurements can thus be qualitative (for example presence or absence at detectable levels), semi-quantitative (for example concentration above or below a threshold value), or quantitative either as an absolute concentration or a relative concentration of a tracer in relation to at least one other.

Sporinqsstoffriqivelsesmateriale Tracer supply material

De kontrollerte frigivelsespartiklene i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan anvendes i frigivelse av mange "oljefeltkjemikalier". En viktig utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er anvendelsen av sporingsstoff som denne "oljefeltkjemikalien", og det er sporingsstoff som er kjernen i den oppfinnelsen og relaterte kravene, og oppfinnelsen gjelder bruk av sporingsstoff. The controlled release particles of the present invention can be used in the release of many "oil field chemicals". An important embodiment of the present invention is the use of tracer material such as this "oilfield chemical", and it is tracer material that is the core of that invention and related claims, and the invention relates to the use of tracer material.

Et viktig aspekt ved den foreliggende oppfinnelse vedrører et "sporingsstoffrigivende materiale". Som anvendt heri, er dette et komposittmateriale som tjener til å innkapsle et sporingsstoff i et petroleumsreservoar, og å frigjøre det i løpet av en periode som beskrevet heri. Den første komponent av det sammensatte materialet er et "robust materiale" som tjener til å danne minst ett ytre lag, delvis innkapsling av de andre komponentene, og tilveiebringer fysiske- og frigivelsesegenskaper. An important aspect of the present invention relates to a "tracer releasing material". As used herein, this is a composite material that serves to encapsulate a tracer in a petroleum reservoir, and to release it over a period of time as described herein. The first component of the composite material is a "robust material" which serves to form at least one outer layer, partially encapsulating the other components, and providing physical and release properties.

Det "robuste" materialet som anvendes i den foreliggende oppfinnelsen vil typisk være i form av et rør (for eksempel et hult sylindrisk eller annet hult prismatisk formet rør). Det ytre laget av robust materiale tjener til å definere størrelsen av partiklene av det sporingsstoffrigivende materialet, og i det endelige materialet, vil således ha den størrelse og fordeling angitt heri for partiklene av det sporingsstoffrigivende materialet. I én utførelsesform av oppfinnelsen, kan sporingsstoffrigivende materiale dannes ved innføring av de gjenværende komponenter i et rør av robust materiale, etterfulgt av herding, og deling (skjæring). I en slik utførelsesform vil det robuste materialet som i begynnelsen har en eller to dimensjoner tilsvarende den for det endelige produktet, men være lengre i minst en dimensjon før de fylles, herdes og oppdeles. The "robust" material used in the present invention will typically be in the form of a tube (for example a hollow cylindrical or other hollow prismatic shaped tube). The outer layer of robust material serves to define the size of the particles of the tracer-releasing material, and in the final material, will thus have the size and distribution indicated herein for the particles of the tracer-releasing material. In one embodiment of the invention, tracer releasing material can be formed by introducing the remaining components into a tube of robust material, followed by curing, and splitting (cutting). In such an embodiment, the robust material which initially has one or two dimensions corresponding to that of the final product, but will be longer in at least one dimension before being filled, cured and divided.

Hvor et rør av robust materiale er brukt i den foreliggende oppfinnelsen, vil dette typisk være av en utvendig diameter på 0,1 til 50 mm, fortrinnsvis 0,2 til 10 mm og mest foretrukket 0,5 til 5 mm. Den innvendige diameteren, vil åpenbart være mindre enn den utvendige diameter, og kan være på 0,005 til 45 mm, fortrinnsvis 0,01 til 9,5 mm, mest foretrukket mellom 0,025 til 4,5 mm. Den innvendige diameteren vil vanligvis være mellom 10% og 90% av den ytre diameter. Where a tube of robust material is used in the present invention, this will typically be of an external diameter of 0.1 to 50 mm, preferably 0.2 to 10 mm and most preferably 0.5 to 5 mm. The internal diameter will obviously be smaller than the external diameter, and can be 0.005 to 45 mm, preferably 0.01 to 9.5 mm, most preferably between 0.025 to 4.5 mm. The internal diameter will usually be between 10% and 90% of the external diameter.

Det robuste materialet til bruk i den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer i det minste en del av den mekaniske styrken av det sporingsstoffrigivende materialet, og således bør det være fysisk robust. For eksempel, det robuste materialet når skåret til dimensjonene av sporingsstoffrigivende partikler kan utvise knusningsmotstand som under lukketilstandspåkjenninger på minst 100 psi, (foreksempel minst 500 eller minst 1000 psi), fortrinnsvis minst 5000 psi, og mer fortrinnsvis minst 10 000 psi (for eksempel minst 12000 psi, opp til 500 000 psi). Det robuste materialet kan i tillegg eller alternativt ha en trykkfasthet ved flytegrensen (i henhold til ASTM D695) på minst 5000 psi, fortrinnsvis minst 8000 psi mer foretrukket minst 10 000 psi (for eksempel minst 50000 psi, som 5000 til 200.000 psi). Videre kan det robuste materialet tåle temperaturer på minst 140 °C, fortrinnsvis minst 160 °C, mer foretrukket minst 180 °C eller 200 °C (for eksempel opp til 250 eller 300 °C). Et typisk robust materiale kan ha en varmedefleksjonstemperatur ved 264psi (i henhold til ASTM648) på minst 140 °C, fortrinnsvis minst 160 °C og mest foretrukket minst 200 °C. Visse fordelaktige robuste materialer kan ha en varmedefleksjonstemperatur på 264psi (i henhold til ASTM648) på minst 220 °C, fortrinnsvis minst 250 °C. The robust material for use in the present invention provides at least part of the mechanical strength of the tracer-releasing material, and thus should be physically robust. For example, the robust material when cut to the dimensions of tracer-bearing particles may exhibit crush resistance such that under closed state stresses of at least 100 psi, (eg at least 500 or at least 1000 psi), preferably at least 5000 psi, and more preferably at least 10,000 psi (eg at least 12,000 psi, up to 500,000 psi). The robust material may additionally or alternatively have a compressive strength at yield strength (according to ASTM D695) of at least 5,000 psi, preferably at least 8,000 psi, more preferably at least 10,000 psi (eg, at least 50,000 psi, such as 5,000 to 200,000 psi). Furthermore, the robust material can withstand temperatures of at least 140 °C, preferably at least 160 °C, more preferably at least 180 °C or 200 °C (for example up to 250 or 300 °C). A typical robust material may have a heat deflection temperature at 264psi (according to ASTM648) of at least 140°C, preferably at least 160°C and most preferably at least 200°C. Certain advantageous robust materials may have a heat deflection temperature of 264psi (according to ASTM648) of at least 220°C, preferably at least 250°C.

Typiske materialer som er egnet for bruk som det robuste materialet av partiklene i henhold til foreliggende oppfinnelse, omfatter polymere og metaller. Egnede polymere inkluderer kryssbundne og varmeherdende polymere, spesielt de som har de fysiske egenskaper som beskrevet heri. Noen foretrukne eksempler på egnede polymere omfatter polyphenylsulfone (radel R), polyetheretherketone (PEEK), polyeterimid, og polyketon. Typical materials suitable for use as the robust material of the particles of the present invention include polymers and metals. Suitable polymers include cross-linked and thermosetting polymers, especially those having the physical properties described herein. Some preferred examples of suitable polymers include polyphenylsulfone (radel R), polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide, and polyketone.

I én utførelsesform er det robuste materialet transparent i det minste i ett område av det elektromagnetiske spektrum, fortrinnsvis gjennomsiktig eller delvis gjennomsiktig (slik som at det ikke absorberer mer enn 70% av den innfallende strålingen) for synlig og/eller UV stråling, mest foretrukket UV. Dette har fordelen av å tillate herding av matriksmaterialet ved eksponering for stråling, slik som UV-bestråling (se nedenfor). In one embodiment, the robust material is transparent in at least one region of the electromagnetic spectrum, preferably transparent or partially transparent (such that it absorbs no more than 70% of the incident radiation) to visible and/or UV radiation, most preferably UV. This has the advantage of allowing hardening of the matrix material upon exposure to radiation, such as UV irradiation (see below).

Et alternativt materiale som er egnet for bruk som det robuste materialet av partiklene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er metall. Metalliske materialer er fordelaktige ved å ha høy styrke og stivhet, men er ikke transparent for elektromagnetisk stråling med frekvenser som er anvendbare for herding av matriksmaterialet. Passende metaller omfatter stål, rustfritt stål og andre jernlegeringer, aluminium og aluminiumlegeringer, nikkel og nikkellegeringer, kobber og titan. En ytterligere fordel ved metall er at det har en forholdsvis høy densitet og kan således anvendes for å øke den totale tettheten til det sporingsstoffrigivendemateriale. Dette kan tillate at tettheten av det sporingsstoffrigivende materialet for nærmere å tilpasse det til proppepartiklene, for eksempel i utførelsesformer hvor det sporingsstoffrigivende materialet er injisert med proppemiddelslurryen under en hydraulisk fraktureringsprosess. An alternative material suitable for use as the robust material of the particles according to the present invention is metal. Metallic materials are advantageous in having high strength and stiffness, but are not transparent to electromagnetic radiation of frequencies applicable to curing the matrix material. Suitable metals include steel, stainless steel and other iron alloys, aluminum and aluminum alloys, nickel and nickel alloys, copper and titanium. A further advantage of metal is that it has a relatively high density and can thus be used to increase the overall density of the tracer releasing material. This may allow the density of the tracer proppant material to be more closely matched to the proppant particles, for example in embodiments where the tracer proppant material is injected with the proppant slurry during a hydraulic fracturing process.

I en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen kan det robuste materialet omfatte mer enn ett lag, for eksempel to, tre eller fire lag. I en slik utførelse med flere lag av robust materiale kan lagene være av ulike materialer, for eksempel et tolags materiale med et metal-lag ytterst, med en polymerforing. Slike ytre flerlagsmaterialer har fordeler i forhold til enkeltlags belegg. For eksempel kan et smeltet metalloksidmateriale, slik som smeltet silisiumdioksyd, benyttes som et lag av robust materiale for sine utmerkede barriereegenskaper og lav reaktivitet. Imidlertid vil et slikt sjikt kreve et ytre belegg av et annet materiale, slik som en polymer for å tilveiebringe tilstrekkelig seighet. Tilsvarende kan et robust metalmateriale være belagt med et polymersjikt for å redusere risikoen for skader på pumpeutstyret og for å forbedre fyllingen av sprekker når de brukes i kombinasjon med et proppemiddel i hydrauliske fraktureringsmetoder. Videre, hvis det ytre polymerbelegget tilveiebringer større diffusjon av sporingsstoff kan polymerbelegget deretter innkapsle både det robuste metallmaterialet og åpningen(e), gjennom hvilke sporingsstoffet diffunderer, for å bidra til å opprettholde integriteten til matriksen. Det omvendte lagarrangementet som har et polymerlag belagt innenfor et robust metallmateriale kan tjene til å tillate kontroll over den indre diameteren av det robuste laget, og kan også hjelpe til i å kontrollere frigivelseshastigheten. In a further embodiment of the invention, the robust material can comprise more than one layer, for example two, three or four layers. In such an embodiment with several layers of robust material, the layers can be of different materials, for example a two-layer material with a metal layer on the outside, with a polymer lining. Such external multi-layer materials have advantages compared to single-layer coatings. For example, a fused metal oxide material, such as fused silicon dioxide, can be used as a layer of robust material for its excellent barrier properties and low reactivity. However, such a layer would require an outer coating of another material, such as a polymer, to provide sufficient toughness. Similarly, a robust metal material can be coated with a polymer layer to reduce the risk of damage to the pumping equipment and to improve the filling of cracks when used in combination with a proppant in hydraulic fracturing methods. Furthermore, if the outer polymer coating provides greater diffusion of tracer, the polymer coating can then encapsulate both the robust metal material and the opening(s) through which the tracer diffuses, to help maintain the integrity of the matrix. The reverse layer arrangement having a polymer layer coated within a robust metal material may serve to allow control of the inner diameter of the robust layer and may also aid in controlling the rate of release.

Det ytre laget(ene) av robust materiale (slik som disse lagene utenfor matriksmaterialet) tjener i tillegg til å definere minst et frigivelsesområde av sporingsstoffrigivelsespartikler av den foreliggende oppfinnelse. Dette forsterkes av det robuste materialet som har en vesentlig lavere permeabilitet til sporingsstoffet enn permeabiliteten av matriksmaterialet. På denne måten transporteres sporingsstoffmaterialet ut av partikkelen primært ved kontakt mellom matriksmaterialet og reservoarmiljøet i de områdene hvor det ytre laget av robust materiale ikke er til stede. I en utførelsesform er permeabiliteten av det ytre robuste materiale til sporingsstoffet ikke mer enn 10% (for eksempel 0,001 til 10%) av permeabiliteten av matriksmaterialet for sporingsstoffet. Dette kan fortrinnsvis være ikke mer enn 5%, og mer foretrukket ikke mer enn 1% av permeabiliteten til matriksmaterialet for sporingsstoffet. I de tilfeller med et robust metallmateriale, eller ved et robust ytre materiale med flere lag som omfatter minst ett lag av metall, kan permeabiliteten av det robuste materialet for sporingsstoffet være nær null. The outer layer(s) of robust material (such as those layers outside the matrix material) additionally serve to define at least one release area of the tracer release particles of the present invention. This is reinforced by the robust material, which has a significantly lower permeability to the tracer than the permeability of the matrix material. In this way, the tracer material is transported out of the particle primarily by contact between the matrix material and the reservoir environment in the areas where the outer layer of robust material is not present. In one embodiment, the permeability of the outer robust material to the tracer is no more than 10% (eg, 0.001 to 10%) of the permeability of the matrix material to the tracer. This can preferably be no more than 5%, and more preferably no more than 1% of the permeability of the matrix material for the tracer. In those cases with a robust metal material, or in the case of a robust outer material with several layers comprising at least one layer of metal, the permeability of the robust material to the tracer may be close to zero.

Hvor det robuste materialet er en polymer, vil det være ønskelig at glassovergangspunktet for denne polymeren er høyere enn temperaturen i reservoarmiljøet. Dette vil bidra til at permeabiliteten av det robuste materialet for sporingsstoffet forblir lav. Således, i én utførelsesform vil det robuste materialet være en polymer med en glassovergangstemperatur (glass transition temperature - GTT) over 60 °C, for eksempel over 100 °C, fortrinnsvis over 140 °C (for eksempel over 160 °C, for eksempel 160 °C til 250 °C eller endog opp til 300 °C) og eventuelt over 180 °C eller 200 °C. I en ytterligere utførelse har det robuste materialet en glassovergangstemperatur høyere enn den til matrikskomponenten. GTT av det robuste materialet kan således være større enn den til matrikskomponenten. GTT av det robuste materialet kan således være minst 50 °C (for eksempel 50 til 150 °C) høyere enn den til matrikskomponenten. Dette er fortrinnsvis minst 70 °C høyere, og mer foretrukket minst 80 °C høyere. Åpenbart, der hvor det robuste materialet er et metall, så vil ikke dette ha en tilsvarende glassovergangstemperatur, men vil ha et smeltepunkt høyere enn GTT av matriksmaterialet. Where the robust material is a polymer, it will be desirable for the glass transition point of this polymer to be higher than the temperature in the reservoir environment. This will help ensure that the permeability of the robust material to the tracer remains low. Thus, in one embodiment, the robust material will be a polymer with a glass transition temperature (GTT) above 60°C, for example above 100°C, preferably above 140°C (for example above 160°C, for example 160 °C to 250 °C or even up to 300 °C) and possibly above 180 °C or 200 °C. In a further embodiment, the robust material has a glass transition temperature higher than that of the matrix component. The GTT of the robust material can thus be greater than that of the matrix component. Thus, the GTT of the robust material may be at least 50°C (eg 50 to 150°C) higher than that of the matrix component. This is preferably at least 70 °C higher, and more preferably at least 80 °C higher. Obviously, where the robust material is a metal, this will not have a corresponding glass transition temperature, but will have a melting point higher than the GTT of the matrix material.

I en utførelsesform er det robuste materialet ikke oppløselig i olje, eller vann. I en ytterligere utførelsesform er det robuste materiale ikke oppløselig i noen fluid som vanligvis påtreffes i et undergrunnreservoar under betingelsene til et slikt reservoar. In one embodiment, the robust material is not soluble in oil or water. In a further embodiment, the robust material is not soluble in any fluid commonly encountered in an underground reservoir under the conditions of such a reservoir.

I de sporingsstoffrigivende partikler av den foreliggende oppfinnelse, holdes et matriksmateriale inne i den ytre innkapslingen med robust materiale. Matriksmaterialet er typisk en polymer og kan være en tverrbundet polymer. Matriksmaterialet tjener til å inneslutte det porøse materialet i det ytre robuste materialet, og hjelper til å kontrollere graden av frigivelse av sporingsstoff til reservoarmiljøet. In the tracer releasing particles of the present invention, a matrix material is held within the outer casing of robust material. The matrix material is typically a polymer and may be a cross-linked polymer. The matrix material serves to enclose the porous material within the outer robust material, and helps to control the rate of release of tracer to the reservoir environment.

For å oppnå en forholdsvis høy permeabilitet fra matriksmaterialet til sporingsstoffet, er det foretrukket at matriksmaterialet har et glassovergangspunkt under temperaturen i reservoaret. Det kan også være fordelaktig for matriksmaterialet å ha en GTT over normale håndteringstemperaturer (for eksempel over romtemperatur) for å begrense permeabiliteten av matriksen til sporingsstoffet før innføring i reservoaret. Matriksmaterialet kan derfor ha et glassovergangspunkt på 30 til 200 °C (for eksempel 30 °C til 180 °C), fortrinnsvis 50 til 145 °C, mer foretrukket 60 til 135 °C. In order to achieve a relatively high permeability from the matrix material to the tracer, it is preferred that the matrix material has a glass transition point below the temperature in the reservoir. It may also be beneficial for the matrix material to have a GTT above normal handling temperatures (eg above room temperature) to limit the permeability of the matrix to the tracer prior to introduction into the reservoir. The matrix material may therefore have a glass transition point of 30 to 200°C (for example 30°C to 180°C), preferably 50 to 145°C, more preferably 60 to 135°C.

Matriksmaterialer vil typisk være polymer, spesielt tverrbundne polymer. Enkelte egnede polymere innbefatter kjemisk og/eller ultrafiolett (UV) herdede polymere. Termisk herdede polymere er generelt mindre foretrukket, siden anvendelse av varme for å herde polymermatriksen kan forårsake betydelig frigjøring av sporingsstoffkomponenter fra sporingsstofffrigivelsesmaterialet. Spesifikke eksempler på egnede matrikspolymere inkluderer polyetylentereftalat (PET), polyvinylklorid (PVC), polyvinylalkohol (PVA), polystyren, polymetylmetakrylat, akrylonitril-butadien-styren (ABS), polytetrafluoretylen (PTFE), polykarbonat, epoksy harpiks (kjemisk og UV-herdet). Mest foretrukne matriksmaterialer inkluderer UV-herding av epoksyharpikser som for eksempel UV-15-DC-80 og UV-15TK. Matrix materials will typically be polymer, especially cross-linked polymer. Some suitable polymers include chemically and/or ultraviolet (UV) cured polymers. Thermally cured polymers are generally less preferred, since the application of heat to cure the polymer matrix can cause significant release of tracer components from the tracer release material. Specific examples of suitable matrix polymers include polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl alcohol (PVA), polystyrene, polymethyl methacrylate, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polytetrafluoroethylene (PTFE), polycarbonate, epoxy resin (chemical and UV cured) . Most preferred matrix materials include UV curing epoxy resins such as UV-15-DC-80 and UV-15TK.

Matriksmaterialet vil typisk bli formet eller er formbar fra minst ett matriksforløpermaterial. Dette tillater at matriksmediet(ene) kan innføres inn i minst ett tomrom i det robuste materialet og deretter herdes for å danne matriksmaterialet. Det er foretrukket at matriksen er dannet eller er formbar fra matriksmedium som har en viskositet på 1 til 150 000 cP ved 25 °C. Dette er fortrinnsvis 300 til 100 000 cP og fortrinnsvis 5000 til 80 000 cP ved 25 °C. Mest egnede matriksmedium vil være kjemisk herdbare eller fortrinnsvis ved eksponering til elektromagnetisk stråling, slik som synlig og/eller UV lys. The matrix material will typically be formed or is formable from at least one matrix precursor material. This allows the matrix medium(s) to be introduced into at least one void in the robust material and then cured to form the matrix material. It is preferred that the matrix is formed or is formable from matrix medium which has a viscosity of 1 to 150,000 cP at 25 °C. This is preferably 300 to 100,000 cP and preferably 5,000 to 80,000 cP at 25°C. The most suitable matrix medium will be chemically curable or preferably by exposure to electromagnetic radiation, such as visible and/or UV light.

I en utførelsesform kan matriksen i henhold til den foreliggende oppfinnelse være utformet av en polymeremulsjon som inneholder partikler av porøst materiale, selv inneholde sporingstoff som beskrevet heri. En slik emulsjon kan så herdes inne i et skall av robust materiale som beskrevet heri. In one embodiment, the matrix according to the present invention can be formed of a polymer emulsion containing particles of porous material, itself containing a tracer as described herein. Such an emulsion can then be hardened inside a shell of robust material as described herein.

De sporingsstofffrigivende materialer i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter et partikkelformet porøst materiale innkapslet i matriksmaterialet. Egnede porøse materialer vil typisk ha en porestørrelse fra 2 til 50 nm, fortrinnsvis 3 til 8 nm. Det porøse materiale kan også ha et spesifikt porevolum på 0,2 til 0,95 cm3/g, fortrinnsvis 0,4 til 0,8, mer foretrukket 0,55 til 0,75 cm3/g. Det porøse materiale kan videre ha et spesifikt overflateareal på 100 til 1000 m2/g, fortrinnsvis 150-800 m2/g, mer foretrukket 200-700 m2/g. Egnede partikkelstørrelser for det porøse materialet vil være i området 10 til 1000 mesh, fortrinnsvis 30-650 mesh. Partiklene av porøst materiale kan være av ensartet eller mono-modal størrelsesfordeling, eller alternativt kan de være av bimodal eller multimodal størrelsesfordeling. En bimodal eller multimodal partikkelstørrelsesfordeling kan ha den fordel at den tillater mer porøst materiale som skal inkorporeres uten utilbørlig å øke viskositeten til matriksmediet. The tracer-releasing materials according to the present invention comprise a particulate porous material encapsulated in the matrix material. Suitable porous materials will typically have a pore size of from 2 to 50 nm, preferably 3 to 8 nm. The porous material may also have a specific pore volume of 0.2 to 0.95 cm 3 /g, preferably 0.4 to 0.8, more preferably 0.55 to 0.75 cm 3 /g. The porous material can further have a specific surface area of 100 to 1000 m2/g, preferably 150-800 m2/g, more preferably 200-700 m2/g. Suitable particle sizes for the porous material will be in the range of 10 to 1000 mesh, preferably 30-650 mesh. The particles of porous material may be of uniform or mono-modal size distribution, or alternatively they may be of bi-modal or multi-modal size distribution. A bimodal or multimodal particle size distribution may have the advantage of allowing more porous material to be incorporated without unduly increasing the viscosity of the matrix medium.

Metalloksider og/eller metallsilikater danner en foretrukket gruppe av materialer som er egnet for dannelse av det porøse partikkelmaterialet for bruk i sporingsstofffrigivende materialer i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Spesielt egnede metalloksider omfatter oksider av silisium, aluminium, titan, tinn eller magnesium, så vel som blandede oksider av disse. Silikater av hvilken som helst av disse (unntatt for silisium) er også egnet, spesielt magnesiumsilikat (florisil). Foretrukne eksempler på porøse materialer omfatter silisiumdioksid, aluminiumoksid, florisil og celite. Metal oxides and/or metal silicates form a preferred group of materials which are suitable for forming the porous particulate material for use in tracer substance-releasing materials according to the present invention. Particularly suitable metal oxides include oxides of silicon, aluminium, titanium, tin or magnesium, as well as mixed oxides thereof. Silicates of any of these (except for silicon) are also suitable, especially magnesium silicate (florisil). Preferred examples of porous materials include silicon dioxide, aluminum oxide, florisil and celite.

Det porøse partikkelmaterialet kan også være (eller kan omfatte) borkarbid. Ettersom bor har en høy sannsynlighet for å akseptere nøytroner, kan nøytronaktiveringslogging anvendes til å bestemme hvilke frakturer som har mottatt sporingsstoff part i kler i henhold til oppfinnelsen og tilsvarende hvilke som også har mottatt normalt proppemiddel under den hydrauliske fraktureringsprosessen. I denne fremgangsmåten blir et loggeverktøy med en nøytronkilde som sender ut plassert i den frakturerte brønnen, etter hvert som verktøyet beveger seg langs brønnbanen blir omgivelsene bestrålt med nøytroner. Loggeverktøyet kan også inneholde en nøytrondetektor eller en gammastråledetektor. Ettersom borkarbidet inne i sporingsstoffrigivelsespartiklene bestråles, er det en høy sannsynlighet for å akseptere nøytroner og dermed vil en reduksjon i nøytronsignalet på nøytrondetektoren bli observert, alternativt etter at bor har akseptert et nøytron vil det frigjøre gammabestråling ved en kjent bølgelengde, dette kan bli detektert ved gammastrålingsdetektor som inngår i loggeverktøyet. Begge metodene kan anvendes for å bestemme hvilke frakturer som har akseptert sporingsstofffrigivelsespartikler som inneholder borkarbid og dermed hvilke frakturer som har akseptert normale proppemidler. The porous particulate material may also be (or may comprise) boron carbide. As boron has a high probability of accepting neutrons, neutron activation logging can be used to determine which fractures have received tracer material part i clay according to the invention and correspondingly which have also received normal proppant during the hydraulic fracturing process. In this method, a logging tool with a neutron source that emits is placed in the fractured well, as the tool moves along the well path, the surroundings are irradiated with neutrons. The logging tool may also contain a neutron detector or a gamma ray detector. As the boron carbide inside the tracer release particles is irradiated, there is a high probability of accepting neutrons and thus a reduction in the neutron signal on the neutron detector will be observed, alternatively after boron has accepted a neutron it will release gamma radiation at a known wavelength, this can be detected by gamma radiation detector included in the logging tool. Both methods can be used to determine which fractures have accepted tracer release particles containing boron carbide and thus which fractures have accepted normal proppants.

Mengden av porøst materiale som er innlemmet i det sporingsstoffrigivende materialet i henhold til oppfinnelsen vil være avhengig av viskositeten til matriksmediet, størrelsen av partiklene og lignende faktorer. Vanligvis vil en mengde på 2 til 50 prosent av vekten av porøst materiale bli innkapslet i matriksmaterialet, fortrinnsvis 5 til 20 prosent av vekten, spesifikt 7 til 15 % av vekten. The amount of porous material incorporated in the tracer-releasing material according to the invention will depend on the viscosity of the matrix medium, the size of the particles and similar factors. Typically, an amount of 2 to 50 percent by weight of porous material will be encapsulated in the matrix material, preferably 5 to 20 percent by weight, specifically 7 to 15 percent by weight.

Det porøse materialet i og for bruk i sporingsstofffrigivelsesmaterialer i henhold til oppfinnelsen er i stand til å inneholde minst et sporingsstoff inne i porene derav. I én utførelsesform inneholder det porøse materialet, eller er i stand til å inneholde, minst ett sporingsstoff til et nivå på minst 20% (for eksempel 10 til 70%) av den kombinerte vekten av sporingsstoff og porøst materiale. Dette er fortrinnsvis 30% eller 40%, og mer foretrukket minst 50% sporingsstoff til vekt av sporingsstoff og porøst materiale. The porous material in and for use in tracer release materials according to the invention is capable of containing at least one tracer within the pores thereof. In one embodiment, the porous material contains, or is capable of containing, at least one tracer to a level of at least 20% (eg, 10 to 70%) of the combined weight of tracer and porous material. This is preferably 30% or 40%, and more preferably at least 50% tracer by weight of tracer and porous material.

Det porøse materiale i henhold til oppfinnelsen kan "innkapsle" sporingsstoffmateriale av en hvilken som helst egnet form, og av en hvilken som helst metode. Innkapslingen kan være, for eksempel, ved fysisk innkapsling, ved absorpsjon inn i hoveddelen av det porøse materialet, ved adsorpsjon på den porøse overflaten av det porøse materialet eller på annen måte. The porous material according to the invention can "encapsulate" tracer material in any suitable form, and by any method. The encapsulation may be, for example, by physical encapsulation, by absorption into the bulk of the porous material, by adsorption on the porous surface of the porous material or in some other way.

De sporingsstoffrigivende materialene i henhold til den foreliggende oppfinnelse krever en sporingsstoffkomponent for frigjøring. En slik tracer kan være et oljesporingsstoff eller et gassporingsstoff (fortrinnsvis et gassporingsstoff), og kan være påvisbar ned til et meget lavt nivå. Sporingsstoff som er påvisbare ved et nivå ned til minst 1x10-9 vol/vol (for eksempel ned til 1x10-9 til 1x10-13 av volum) vil være foretrukket, mer foretrukket påvisbar til 1x10-12 og mest foretrukket påvisbare ned til 1x10-13. Egnede sporingsstoff kan være de som detekteres ved hjelp av radioaktiv deteksjon (for eksempel scintillasjon), ved fotometriske metoder slik som farge eller fluorescens, men vil som oftest være detekterbare ved hjelp av kromatografiske metoder, for eksempel gasskromatografi massespektrometri (GCMS). Sporingsstoffmaterialer vil også typisk være stabile ovenfor forholdene i reservoaret, og spesielt være stabile overfor vann og/eller hydrokarboner ved forhøyede temperaturer, temperaturer som opptil 160 °C, fortrinnsvis opp til 200 °C og mer foretrukket til temperaturer over 200 °C, så som opptil 220 °C, 250 °C eller 300 °C. The tracer releasing materials of the present invention require a tracer component for release. Such a tracer can be an oil tracer or a gas tracer (preferably a gas tracer), and can be detectable down to a very low level. Tracers detectable at a level down to at least 1x10-9 vol/vol (eg down to 1x10-9 to 1x10-13 by volume) would be preferred, more preferably detectable to 1x10-12 and most preferably detectable down to 1x10- 13. Suitable tracers can be those that are detected by means of radioactive detection (for example scintillation), by photometric methods such as color or fluorescence, but will most often be detectable by means of chromatographic methods, for example gas chromatography mass spectrometry (GCMS). Tracer materials will also typically be stable above the conditions in the reservoir, and in particular be stable towards water and/or hydrocarbons at elevated temperatures, temperatures such as up to 160 °C, preferably up to 200 °C and more preferably to temperatures above 200 °C, such as up to 220 °C, 250 °C or 300 °C.

Egnede klasser av sporingsstoff omfatter halogenerte forbindelser, spesielt per-halogenerte forbindelser slik som per-fluorerte forbindelser, inkludert per-fluorerte hydrokarboner. Delvis fluorerte og per-deuterate aromatiske forbindelser, delvis fluorerte alkylkjeder og etere, er også egnet. Suitable classes of tracer include halogenated compounds, especially per-halogenated compounds such as per-fluorinated compounds, including per-fluorinated hydrocarbons. Partially fluorinated and per-deuterated aromatic compounds, partially fluorinated alkyl chains and ethers are also suitable.

I en utførelsesform er sporingsstoffet et gassporingsstoff. Et egnet gassporingsstoff kan ha et kokepunkt lavere enn temperaturen av reservoaret (for eksempel gassreservoaret). Et egnet kokepunkt kan være under 200 °C (for eksempel 20 til 200 °C), fortrinnsvis under 180 °C, mer foretrukket under 140 °C (for eksempel under 120 °C). In one embodiment, the tracer is a gas tracer. A suitable gas tracer may have a boiling point lower than the temperature of the reservoir (eg the gas reservoir). A suitable boiling point may be below 200 °C (for example 20 to 200 °C), preferably below 180 °C, more preferably below 140 °C (for example below 120 °C).

Der reservoaret drives ved forhøyede trykk, kan kokepunktet for sporingsstoffet bli valgt til å være lavere enn temperaturen i reservoaret ved trykk som i reservoaret. I én utførelsesform, kan kokepunktet av sporingsstoffet ved trykk som i reservoaret således være lavere enn temperaturen på reservoaret. Sporingsstoffet kan derfor velges i henhold til vilkårene for bruk som er hensiktsmessig. Where the reservoir is operated at elevated pressures, the boiling point of the tracer may be chosen to be lower than the temperature in the reservoir at pressures such as in the reservoir. In one embodiment, the boiling point of the tracer at pressures such as those in the reservoir may thus be lower than the temperature of the reservoir. The tracer can therefore be chosen according to the conditions of use that are appropriate.

Noen eksempel på halogenerte sporingsstofforbindelser er vist nedenfor med sitt kokepunkt. Hvert av disse sporingsstoffene danner en meget foretrukket indikator for anvendelse i alle aspekter av den foreliggende oppfinnelse. Some examples of halogenated tracer compounds are shown below with their boiling points. Each of these tracers forms a highly preferred indicator for use in all aspects of the present invention.

I en ytterligere utførelsesform kan sporingsstoffmaterialet være et oljesporingsstoff. Egnede oljesporingsstoff kan ha et kokepunkt over temperaturen i reservoaret. Således kan for eksempel sporingsstoffet være et oljesporingsstoff og ha et kokepunkt over 140 °C, fortrinnsvis over 160 °C, mer foretrukket over 200 °C. In a further embodiment, the tracer material can be an oil tracer. Suitable oil tracers may have a boiling point above the reservoir temperature. Thus, for example, the tracer can be an oil tracer and have a boiling point above 140 °C, preferably above 160 °C, more preferably above 200 °C.

I en utførelsesform kan et flertall av de sporingsstoffrigivende materialer i henhold til den foreliggende oppfinnelse benyttes der minst et slikt sporingsstoffrigivende material omfatter et gassporingsstoff, og minst et slikt sporingsstoffrigjøringsmateriale omfatter et oljesporingsstoff. En slik utførelse gir mulighet for samtidig overvåking av strømningen av begge fluider (olje og gass) og tillater at en relativ økning i produksjonen av et fluid i forhold til den andre blir detektert. For øvrig kan denne utførelsesformen utføres i henhold til hvilken som helst av de fremgangsmåter og anvendelser som her er beskrevet, og anvendelse av en hvilken som helst av de materialer som her er beskrevet. In one embodiment, a majority of the tracer-releasing materials according to the present invention can be used where at least one such tracer-releasing material comprises a gas tracer, and at least one such tracer-releasing material comprises an oil tracer. Such an embodiment allows for simultaneous monitoring of the flow of both fluids (oil and gas) and allows a relative increase in the production of one fluid in relation to the other to be detected. Otherwise, this embodiment can be carried out according to any of the methods and applications described here, and the use of any of the materials described here.

Sporingsstofffrigivende materiale i henhold til den foreliggende oppfinnelse er i form av sammensatte partikler som har komponenter som beskrevet heri. Den ytre kapselen av robust materiale gir den generelle formen og størrelsen av partiklene, og definerer i det minste en åpning gjennom hvilke matriksmaterialet i kontakt med det omgivende miljø The tracer-releasing material according to the present invention is in the form of composite particles which have components as described herein. The outer capsule of robust material provides the general shape and size of the particles, and defines at least one opening through which the matrix material is in contact with the surrounding environment

(vanligvis reservoarmiljøet når den er i bruk). Hver partikkel kan ha en eller flere åpninger (for eksempel to, tre eller fire åpninger). Som oftest vil hver partikkel ha to åpninger. I en utførelsesform er det robuste materialet en polymer og partiklene har to åpninger hver. I en alternativ utførelsesform er det robuste materialet et metall og partiklene har hver en eller to åpninger. Typisk vil forholdet mellom det kombinerte overflatearealet av alle åpningene til volumet av matriksen som er innkapslet av robuste materiale være i området 0,0001 til 4 m_<1>, fortrinnsvis 0,001 til 4 mm"<1>, mer foretrukket 0,01 til 2 mm<1>. (usually the reservoir environment when in use). Each particle may have one or more apertures (eg two, three or four apertures). Most often, each particle will have two openings. In one embodiment, the robust material is a polymer and the particles each have two openings. In an alternative embodiment, the robust material is a metal and the particles each have one or two openings. Typically, the ratio of the combined surface area of all the openings to the volume of the matrix encapsulated by robust material will be in the range of 0.0001 to 4 m_<1>, preferably 0.001 to 4 mm"<1>, more preferably 0.01 to 2 mm<1>.

Typiske størrelser for sporingsstofffrigivendepartikler av den foreliggende oppfinnelse vil være i området 0,1 til 50 mm, fortrinnsvis 0,2 til 10 mm og mest foretrukket 0,5 til 5 mm. Den innvendige diameteren vil åpenbart være mindre enn den utvendige diameteren, og kan være, 0,005 til 45 mm, fortrinnsvis 0,01 til 9,5 mm, fortrinnsvis 0,025 til 4,5 mm. Vanligvis kan partiklene være fremstilt av et rør av robust materiale, og de kan være generelt prismatiske (spesielt sylindriske) i samlet form. Enhver form av partikler kan anvendes i den foreliggende oppfinnelse og foretrukne former vil være avhengig av fremstillingsmåten og den spesifikke bruken. Sfærer, åpne rør og rør med en lukket ende er blant de foretrukne alternativene. Forskjellige egenskaper til de sporingsstoffrigivende materialene (for eksempel frekvensen av sporingsstofffrigiving, varighet, fysisk styrke) kan reguleres ved å variere forholdet mellom tverrsnittet av et slikt prisme til dens lengde. For eksempel kan et typisk forhold på prismets middeldiameter til lengden være fra 2:1 til 1:20, mer foretrukket 1:1 til 1:10 og mer foretrukket fra 1:2 til 1:8. Typical sizes for tracer releasing particles of the present invention will be in the range of 0.1 to 50 mm, preferably 0.2 to 10 mm and most preferably 0.5 to 5 mm. The internal diameter will obviously be smaller than the external diameter, and may be, 0.005 to 45 mm, preferably 0.01 to 9.5 mm, preferably 0.025 to 4.5 mm. Typically, the particles may be made from a tube of robust material and may be generally prismatic (especially cylindrical) in overall shape. Any form of particles can be used in the present invention and preferred forms will depend on the method of manufacture and the specific use. Spheres, open tubes and tubes with a closed end are among the preferred options. Various properties of the tracer-releasing materials (eg frequency of tracer release, duration, physical strength) can be regulated by varying the ratio of the cross-section of such a prism to its length. For example, a typical ratio of the prism mean diameter to the length may be from 2:1 to 1:20, more preferably 1:1 to 1:10 and more preferably from 1:2 to 1:8.

Der hvor de sporingsstoffrigivende partiklene i henhold til oppfinnelsen er til anvendelse, eller egnet til anvendelse, er ved hydrauliske fraktureringsmetoder der det er foretrukket at partiklene er av sammenlignbar størrelse til de proppemidlene som benyttes, slik at proppemiddelpakkepermeabiliteten ikke blir vesentlig påvirket. I en slik utførelse vil partiklene generelt ikke være større enn 2 mm i sin minste dimensjon, mer foretrukket ikke mer enn 1,2 mm og mest foretrukket ikke mer enn 1 mm i sin minste dimensjon. Fortrinnsvis vil partiklene samsvare med denne dimensjoneringen i minst to dimensjoner. Where the tracer-releasing particles according to the invention are for use, or suitable for use, in hydraulic fracturing methods where it is preferred that the particles are of a comparable size to the propellants used, so that the propellant pack permeability is not significantly affected. In such an embodiment, the particles will generally not be larger than 2 mm in their smallest dimension, more preferably no more than 1.2 mm and most preferably no more than 1 mm in their smallest dimension. Preferably, the particles will conform to this dimensioning in at least two dimensions.

Anvendelser og fremgangsmåter som egner seg for partiklene i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter applikasjoner på ethvert egnet sted i et reservoar, hvor en fluidstrøm vil, eller kan forventes, og det kan være et ønske å overvåke fluidstrømmen. Eksempler på prosesser og steder hvor partiklene i henhold til foreliggende oppfinnelse kan anvendes inkluderer: Vannpakking med høy rate (High Rate Water-Pack): injisering av sporingsstoffpartikler sammen med grus under høyt trykk for å oppnå at trykkpakkingen vil aktivere overvåking av utførelsen og vellykketheten av gruspakkingens ferdigstillelse. Applications and methods suitable for the particles according to the present invention include applications at any suitable location in a reservoir, where a fluid flow will, or can be expected, and there may be a desire to monitor the fluid flow. Examples of processes and places where the particles according to the present invention can be used include: High Rate Water-Pack: injection of tracer particles together with gravel under high pressure to achieve that the pressure pack will enable monitoring of the execution and success of the completion of the gravel pack.

Hydraulisk frakturering uten proppemidler: også når hverken grus eller proppemidler injiseres, kan en begrenset mengde sporingsstoffpartikler som ikke har funksjon som proppemidler være nyttig for å overvåke resultatet av den hydraulisk fraktureringen, spesielt når en slik frakturering utføres ved flere soner i brønnen. Hydraulic fracturing without proppants: even when neither gravel nor proppants are injected, a limited amount of tracer particles that do not function as proppants can be useful for monitoring the results of the hydraulic fracturing, especially when such fracturing is carried out at several zones in the well.

Syrefrakturering: forutsatt at partikkel be legg og matriksen er utformet for å motstå syre, og partikkelen er fremstilt med små størrelser (for eksempel mindre enn 1 mm) vil sporingsstoffpartikler som kommer inn i ormehull og porer bidra til å vurdere resultatet av syrefraktureringen. Dette er av spesiell interesse ved flersonedrift. I utførelsesformer med syrefrakturering bør i det minste det ytre robuste materialet og/eller beleggmaterialet derav være stabilt overfor de sure betingelsene for syrefrakturering. Når et beleggmateriale blir anvendt, og hvor dette er syrebestandig, kan belegget strekke seg over åpningene i det robuste materialet for slik å beskytte matriksen. I et slikt tilfelle, bør belegget være gjennomtrengelig for sporingsstoffet med en tilsvarende grad av permeabilitet til matriksen. Acid fracturing: provided that the particle coating and the matrix are designed to resist acid, and the particle is produced with small sizes (for example, less than 1 mm), tracer particles entering wormholes and pores will help to assess the result of acid fracturing. This is of particular interest in multi-zone operation. In acid fracturing embodiments, at least the outer robust material and/or coating material thereof should be stable to the acidic conditions of acid fracturing. When a coating material is used, and where this is acid-resistant, the coating can extend over the openings in the robust material in order to protect the matrix. In such a case, the coating should be permeable to the tracer with a corresponding degree of permeability to the matrix.

Innløpskontrollenheter: sporingsstoffpartikler satt fast i innløpssonen av innløpskontrollenheter (inlet control devices - ICD) vil bidra til å overvåke strømningen på ICD, og dermed vil ulike sporingsstoff informere om relativ produksjon forflere soner. Sporingsstoffpartikler kan bli fanget på nivået av skjermer, for eksempel innesluttet i materialer plassert slik at fluid som strømmer i ICD tar med lekket sporingsstoff. Et flertall av partikler i henhold til oppfinnelsen, som hver inneholder et forskjellig sporingsstoff, kan anvendes i en slik fremgangsmåte (foreksempel ved forskjellige ICD). Dette kan tillate generering av en tilsigsprofil av sporingsstoff og dermed til å identifisere relative strømninger på hver ICD. Inlet control devices: tracer particles fixed in the inlet zone by inlet control devices (ICD) will help to monitor the flow on the ICD, and thus different tracers will inform about relative production for several zones. Tracer particles can be trapped at the level of screens, for example, contained in materials positioned so that fluid flowing in the ICD carries leaked tracer. A plurality of particles according to the invention, each of which contains a different tracer, can be used in such a method (for example with different ICDs). This may allow the generation of a tracer inflow profile and thus to identify relative flows on each ICD.

Strømning- og avleiringsovervåking: et alternativ er å innføre sporingsstoffpartikler i sandskjermer, ferdigpakket eller frittstående, og overvåke tilsigsprofiler og deres utvikling overtid for å oppdage avleiring (scaling). Sporingsstoffpartikler i henhold til oppfinnelsen kan være brukbar i lange skjermer, sannsynligvis med flere intervaller, enten ferdigpakket eller frittstående for å identifisere tilsigsprofiler og deres utvikling overtid (for eksempel på grunn av avleiring og/eller plugging). Flow and sediment monitoring: an alternative is to introduce tracer particles into sand screens, prepacked or freestanding, and monitor inflow profiles and their development overtime to detect scaling. Tracer particles according to the invention may be useful in long screens, probably at several intervals, either prepackaged or freestanding to identify inflow profiles and their development overtime (for example, due to deposition and/or plugging).

Sementering/klemmearbeidsstyring: ved å injisere partiklene i sonen som skal isoleres før sementering eller klemmejobben, kan integritetskontroll av arbeidet oppnås ved overvåkning av sporingsstoffrigivelse. Partiklene i henhold til oppfinnelsen kan benyttes til å validere utbedringssementeringsjobber, for eksempel for å vise isolering av soner eller kompletteringsintervaller eller for å bevise integritet. For eksempel ved avstenging eller forlating av en brønn, en gren eller i et ferdigstillelsesintervall/sone og/eller ved utførelse av en ferdigstillelsesreparasjon. Partiklene i henhold til oppfinnelsen kan benyttes over lang tid for å bevise integriteten av barrierer eller for å påvise svikt. Cementing/clamping job control: by injecting the particles into the zone to be isolated before the cementing or clamping job, work integrity control can be achieved by monitoring tracer release. The particles according to the invention can be used to validate remedial cementing jobs, for example to show isolation of zones or completion intervals or to prove integrity. For example, when shutting down or abandoning a well, a branch or in a completion interval/zone and/or when carrying out a completion repair. The particles according to the invention can be used over a long period of time to prove the integrity of barriers or to detect failure.

Injektorprofilkontroll «flood control» /gassgjennombrudd: Partiklene i henhold til oppfinnelsen kan anvendes i kontroll og overvåking ved bruk av gassinjektorer (trykkvedlikehold for oljereservoar eller CO2flømming) og/eller injektorer for WAG (Water Alternate Gas) systemer. Ved hjelp av partiklene i henhold til oppfinnelsen kan man få informasjon om tilkobling mellom reservoar, flømmingsegenskaper og gassgjennombruddsmekanismene. Partikler med forskjellig sporingsstoff kan benyttes på hver injeksjonslokasjon for å hjelpe til med identifisering av gjennombrudd. Injector profile control «flood control» / gas breakthrough: The particles according to the invention can be used in control and monitoring when using gas injectors (pressure maintenance for oil reservoirs or CO2 flooding) and/or injectors for WAG (Water Alternate Gas) systems. With the help of the particles according to the invention, information can be obtained about the connection between the reservoir, flow properties and the gas breakthrough mechanisms. Particles with different tracers can be used at each injection location to help identify breakthroughs.

Spore effektiviteten av forbedret oljeutvinning (Improved Oil Recovery- IOR) injeksjonsprosesser og økt oljeutvinning (Enhanced Oil Recovery - EOR) injeksjonsprosesser: ved tidligere (eller muligvis samtidig som vanninjeksjonen) innføring av sporingsstoffpartikler i reservoaret, kan overvåking av IOR-injeksjonsprosesser som WAG, polymerflømming og karakterisering av reservoaret være mulig. Tracking the effectiveness of Improved Oil Recovery (IOR) injection processes and Enhanced Oil Recovery (EOR) injection processes: by prior (or possibly concurrent with water injection) introduction of tracer particles into the reservoir, monitoring IOR injection processes such as WAG, polymer flooding and characterization of the reservoir be possible.

Hver av de ovennevnte bruksområdene tjener åpenbart som et ytterligere aspekt av den foreliggende oppfinnelse og kan anvendes i kombinasjon med hvilken som helst av sporingsstoffpartiklene som er beskrevet her ettersom de er egnet. Each of the above applications obviously serves as a further aspect of the present invention and may be used in combination with any of the tracer particles described herein as appropriate.

Vanligvis vil partiklene bli brukt i en mono-modal fordeling av partikkelstørrelser. I en ytterligere utførelsesform kan imidlertid en bi-modal fordeling av partikkelstørrelser anvendes. Dette vil være mest nyttig når en blanding består av to spori ngsstoffrigivelses materia le r som har forskjellige sporingsstoff og forskjellige partikkelstørrelser. Dette tillater informasjon å bli tilveiebrakt på strømningen av i det minste ett fluid ved egenskaper i reservoaret med forskjellig størrelse. For eksempel, en blanding av små partikler (for eksempel mindre enn 1,5 mm i minste dimensjon), og store partikler (for eksempel større enn 5 mm i minste dimensjon) med et første og et andre sporingsstoff respektivt, kan tilveiebringe informasjon om fluidstrømmen innenfor et nettverk av mindre frakturer fra sporingsstoff 1 og informasjon om fluidstrømmen gjennom større frakturer i brønnen fra sporingsstoff 2. Typically, the particles will be used in a mono-modal distribution of particle sizes. In a further embodiment, however, a bi-modal distribution of particle sizes can be used. This will be most useful when a mixture consists of two tracer release materials that have different tracer and different particle sizes. This allows information to be provided on the flow of at least one fluid at properties in the reservoir of different size. For example, a mixture of small particles (eg, less than 1.5 mm in smallest dimension), and large particles (eg, greater than 5 mm in smallest dimension) with a first and a second tracer, respectively, can provide information about the fluid flow within a network of smaller fractures from tracer 1 and information about the fluid flow through larger fractures in the well from tracer 2.

I én utførelsesform kan de sporingsstoffrigivende partiklene i henhold til den foreliggende oppfinnelse anvendes ved overvåkning eller undersøkelser i forbindelse med hydrauliske fraktureringsmetoder. I en slik utførelse kan sporingsstoffrigivende materialer innføres i reservoaret med proppematerialet. I én utførelsesform er det derfor å foretrekke at de sporingsstoffrigivende partikler har en densitet tilsvarende den av proppepartiklene slik at de ikke har en sterk tendens til å sedimentere ut av oppslemmingen av proppemiddel, og heller ikke til å flyte til toppen av denne. I en utførelsesform har derfor de sporingsstoffrigivendepartiklene en total densitet i området fra 1 til 4 g/cm3. Dette er fortrinnsvis 1,5 til 3,5 g/cm3, mer foretrukket 1,8 til 3 g/cm3. In one embodiment, the tracer-releasing particles according to the present invention can be used for monitoring or investigations in connection with hydraulic fracturing methods. In such an embodiment, tracer release materials can be introduced into the reservoir with the plug material. In one embodiment, it is therefore preferable that the tracer-releasing particles have a density similar to that of the plug particles so that they do not have a strong tendency to settle out of the slurry of plugging agent, nor to float to the top of it. In one embodiment, therefore, the tracer release particles have a total density in the range from 1 to 4 g/cm 3 . This is preferably 1.5 to 3.5 g/cm 3 , more preferably 1.8 to 3 g/cm 3 .

Fremgangsmåtene for dannelse av sporingsstoffrigivende materialer i henhold til den foreliggende oppfinnelsen omfatter trinnene i) til v) som beskrevet heri. The methods for forming tracer-releasing materials according to the present invention comprise steps i) to v) as described herein.

Det er foretrukket at fremgangsmåten for dannelse utføres ved en temperatur under glassovergangstemperaturen av matriksmaterialet. Det er også foretrukket at fremgangsmåten for dannelsen utføres ved en temperatur under kokepunktet for sporingsstoffet. Begge disse kravene har fordelen av å redusere mengden sporingsstoff tapt fra partiklene under håndtering og forberedelse, og å maksimere nytten av de sporingsstoffrigivende partiklene. Som sådan bør fremgangsmåten fortrinnsvis utføres ved under 50 °C, fortrinnsvis under 35 °C, og mer foretrukket under 30 °C. It is preferred that the method of formation is carried out at a temperature below the glass transition temperature of the matrix material. It is also preferred that the method for the formation is carried out at a temperature below the boiling point of the tracer. Both of these requirements have the advantage of reducing the amount of tracer lost from the particles during handling and preparation, and maximizing the utility of the tracer-releasing particles. As such, the method should preferably be carried out at below 50°C, preferably below 35°C, and more preferably below 30°C.

Med hensyn til de foretrukne begrensninger på driftstempe rat uren av prosessen, er det foretrukket at herdetrinn iv) ikke er et termisk herdetrinn. Herding ved elektromagnetisk bestråling, spesielt av synlig eller ultrafiolett lys er foretrukket. Kjemisk herding er mulig, men dette bør fortrinnsvis ikke kreve oppvarming til over de temperaturer som er angitt heri og det skal ikke skapes stor varmeutvikling under herding, slik at temperaturen forblir som angitt heri ovenfor. With regard to the preferred limitations on the operating temperature of the process, it is preferred that curing step iv) is not a thermal curing step. Curing by electromagnetic radiation, especially by visible or ultraviolet light is preferred. Chemical curing is possible, but this should preferably not require heating to above the temperatures stated here and there should not be a large generation of heat during curing, so that the temperature remains as stated herein above.

Bruk av sporingsstoffrigivende materiale til innstrømninqsovervåkinq langs et produksionsrør eller inne i formasjonen Use of tracer release material for inflow monitoring along a production pipe or inside the formation

De sporingsstoffrigivende materialer i henhold til oppfinnelsen kan anvendes enkeltvis. Alternativt kan de brukes som ett flertall av materialer i henhold til oppfinnelsen, hver med forskjellige sporingsstoffer. Disse kan bli brukt i undersøkelser av fluid (særlig gass) innstrømning i reservoarer, slik som hydrokarbonreservoarproduksjonsbrønner. I egnede fremgangsmåter i henhold til oppfinnelsen, er to eller flere sporingsstoffrigivende materialer i henhold til oppfinnelsen anvendt. The tracer release materials according to the invention can be used individually. Alternatively, they can be used as a plurality of materials according to the invention, each with different tracers. These can be used in investigations of fluid (especially gas) inflow into reservoirs, such as hydrocarbon reservoir production wells. In suitable methods according to the invention, two or more tracer-releasing materials according to the invention are used.

I en utførelsesform plasseres de sporingsstoffrigivende materialer som inneholder definerte sporingsstoff på bestemte steder, enten i reservoaret eller langs produksjonsrøret slik at identifisering av soner hvor fluidinnstrømning er mulig (se figur 10), eller på reservoarets fullføringsgrensesnitt. Hver forskjellig sammensetning er typisk påført på en annen kjent posisjon inne i reservoaret, for eksempel langs brønnen, i gruspakken eller skjermer (for eksempel sandskjermer), ved ICDer, bak eller i isolasjonsinnretninger (sementerte intervaller) og produsert fluid ved en eller flere lokasjon(er) av det nevnte reservoaret overvåkes med hensyn til nærværet av sporingsstoff. Disse stedene kan være forskjellige lag av det samme reservoaret, slik at overvåkning av lagseparasjon eller strømning mellom sjiktene er mulig. Alternativt eller i kombinasjon, kan de lokasjonene være forskjellige soner av samme lag. Ved analyse av det produserte fluidet ved brønnhodet, kan informasjon om strømningen gjennom de forskjellige lokasjonene i reservoaret utledes. Dette kan være ved tilstedeværelse, fravær, kvantitativ bestemmelse og/eller variasjon av en eller flere sporingsstoff i det produserte fluid. In one embodiment, the tracer-releasing materials containing defined tracers are placed at specific locations, either in the reservoir or along the production pipe so that identification of zones where fluid inflow is possible (see Figure 10), or at the reservoir's completion interface. Each different composition is typically applied at a different known position within the reservoir, for example along the well, in the gravel pack or screens (for example, sand screens), at ICDs, behind or in isolation devices (cemented intervals) and produced fluid at one or more locations ( er) of the aforementioned reservoir is monitored for the presence of tracer substances. These locations can be different layers of the same reservoir, so that monitoring of layer separation or flow between the layers is possible. Alternatively or in combination, those locations may be different zones of the same layer. By analyzing the produced fluid at the wellhead, information about the flow through the different locations in the reservoir can be derived. This can be through the presence, absence, quantitative determination and/or variation of one or more tracers in the produced fluid.

I en alternativ utførelsesform (som kan anvendes i kombinasjon med andre utførelsesformer beskrevet heri), er sporingsstoffrigivende materialer som inneholder definerte sporingsstoff plassert i formasjonen ved hydraulisk frakturering som muliggjør identifikasjon av frakturer hvor fluid strømmer inn i brønnen. In an alternative embodiment (which can be used in combination with other embodiments described herein), tracer release materials containing defined tracers are placed in the formation by hydraulic fracturing which enables the identification of fractures where fluid flows into the well.

De sporingsstoffrigivende materialer i henhold til den foreliggende oppfinnelsen kan anvendes på et underjordisk reservoar ved mange kjente metoder og på en rekke lokasjoner. Enkelte egnede områder for anvendelse av materialene i henhold til den foreliggende oppfinnelse er vist i figurene 5 til 9. Disse omfatter å plassere materialet i gruspakkingen rundt en sandskjerm i en definert posisjon, å plassere de sporingsstoffrigivende materialene i et kontaktkammer mellom sandskjermen og produksjonsrøret, eller å plassere materialet i henhold til oppfinnelsen i et kontaktkammer inne i produksjonsrøret gjennom hvilket material må strømme når det passerer fra innstrømningspunktet i produksjonsrøret. Andre anvendelsesmetoder, så som bruk ved hydraulisk frakturering, er beskrevet heri. The tracer releasing materials according to the present invention can be used on an underground reservoir by many known methods and at a number of locations. Some suitable areas for using the materials according to the present invention are shown in figures 5 to 9. These include placing the material in the gravel pack around a sand screen in a defined position, placing the tracer release materials in a contact chamber between the sand screen and the production pipe, or placing the material according to the invention in a contact chamber inside the production pipe through which material must flow as it passes from the inflow point in the production pipe. Other application methods, such as use in hydraulic fracturing, are described here.

De forskjellige fremgangsmåtene og anvendelser av den foreliggende oppfinnelse kan anvendes med forskjellige grader av nøyaktighet ved vurdering av de detekterte sporingsstoff. I en utførelsesform kan sporingsstoffet ganske enkelt bli vurdert for tilstedeværelse eller fravær ved en eller flere terskel konsentrasjoner. Alternativt, kan en The different methods and applications of the present invention can be used with different degrees of accuracy when assessing the detected tracers. In one embodiment, the tracer may simply be assessed for presence or absence at one or more threshold concentrations. Alternatively, one can

absolutt konsentrasjon måles for å tilveiebringe informasjon om strømningen av fluid(er) absolute concentration is measured to provide information about the flow of fluid(s)

i området av det sporingsstoffrigivende materialet, eller en relativ konsentrasjon kan bli målt for å tillate vurdering av den relative strømmen av fluid ved to eller flere lokasjoner. Videre, siden hastigheten for endring av konsentrasjon kan tilveiebringe informasjon om stabiliteten eller på andre måter av fluidstrømmen i området ved det sporingsstoffrigivende materiale(ne), kan dette også være gjenstand for måling. in the region of the tracer-releasing material, or a relative concentration may be measured to allow assessment of the relative flow of fluid at two or more locations. Furthermore, since the rate of change of concentration can provide information about the stability or in other ways of the fluid flow in the area of the tracer-releasing material(s), this can also be subject to measurement.

Anvendelse av oppfinnelsen til undersøkelser av frakturer Application of the invention to investigations of fractures

En foretrukket anvendelse av de sporingsstoffrigivende materialer i henhold til den foreliggende oppfinnelse er i undersøkelser og/eller overvåking av frakturer i hydrauliske fraktureringsoperasjoner. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for fremstilling av observasjoner av fluidbevegelser i frakturer i olje- eller gassbrønner. Et flertall av sett med sporingsstoffrigivende materialer som inneholdende forskjellige sporingsstoff blir ført ned i brønnhullet og tillates å gå inn i frakturer ved en første lokasjon. Det første sett med sporingsstoffrigivende materialer som inneholder et første sett sporingsstoff blir gradvis frigjort ved diffusjon i det fluid som er til stede på den første lokasjonen i reservoaret. Et andre sett med sporingsstoffrigivende materialer kan transporteres fra overflaten til en andre lokasjon, og tillates å gå inn i frakturer ved en andre lokasjon. Antallet av sett av sporingsstoffrigivende materialer kan være større enn to (dvs. tre, fire, fem eller mer), for således å tillate sporingsstoffrigivende materialer å angi frakturer ved mer enn to lokasjoner. Sporingsstoffene kan skilles fra hverandre, slik at deteksjon av sporingsstoff i det produserte fluid vil tillate identifisering av sporingsstoffrigivende materialer, og det stedet hvor de ble plassert. I én utførelsesform kan alle sporingsstoffene som anvendes bli detektert av den samme deteksjonsmetoden (foreksempel GC ellerGCMS). Fortrinnsvis kan alle sporingsstoffene detekteres samtidig. A preferred application of the tracer releasing materials according to the present invention is in investigations and/or monitoring of fractures in hydraulic fracturing operations. The present invention provides a method for making observations of fluid movements in fractures in oil or gas wells. A plurality of sets of tracer releasing materials containing various tracers are guided down the wellbore and allowed to enter fractures at a first location. The first set of tracer releasing materials containing a first set of tracer is gradually released by diffusion in the fluid present at the first location in the reservoir. A second set of tracer-releasing materials may be transported from the surface to a second location, and allowed to enter fractures at a second location. The number of sets of tracer-releasing materials may be greater than two (ie, three, four, five or more), thus allowing the tracer-releasing materials to indicate fractures at more than two locations. The tracers can be separated from each other, so that detection of the tracer in the produced fluid will allow the identification of the tracer-releasing materials, and the location where they were placed. In one embodiment, all the tracers used can be detected by the same detection method (eg GC or GCMS). Preferably, all the tracers can be detected simultaneously.

Generelle fordeler ved anvendelse av den foreliggende oppfinnelse General advantages of using the present invention

Fordelene ved å anvende sporingsstoffrigivende materialer i henhold til oppfinnelsen sammenlignet med andre teknikker er først og fremst at frigivelsen av sporingsstoff kan bli spredt over en lengre tidsperiode, være mer konstant og/eller forutsigbar gjennom hele levetiden til sporingsstoffkilden, og at frigjøringshastigheten er lettere å beregne ettersom kapslene har en definert åpning som er ganske konstant over levetiden til kapselen. I motsetning til andre anvendelser brukt, hvor sporingsstoffpartikler med lav fysisk styrke eller hvor de er konstruert til å løse seg opp helt, kan de sporingsstoffrigivende materialene i henhold til oppfinnelsen anvendes, som er i stand til å motstå harde fysiske belastninger over lange tidsperioder. Således er partiklene i henhold til oppfinnelsen konstruert for å tåle kreftene ved injeksjon, enten alene eller som en del av en fraktureringsprosessen. Videre kan de tåle det vedvarende trykket og kreftene i reservoaret over en lengre periode (for eksempel i opptil 3 år). Materialene i henhold til oppfinnelsen svekkes videre ikke under prosessen ved sporingsstoffdiffusjon, og således opprettholder de sin styrke uavhengig av sporingsstoffdiffusjon. The advantages of using tracer-releasing materials according to the invention compared to other techniques are primarily that the release of tracer can be spread over a longer period of time, be more constant and/or predictable throughout the lifetime of the tracer source, and that the release rate is easier to calculate as the capsules have a defined opening which is fairly constant over the lifetime of the capsule. In contrast to other applications used, where tracer particles with low physical strength or where they are designed to dissolve completely, the tracer releasing materials according to the invention can be used, which are able to withstand hard physical loads over long periods of time. Thus, the particles according to the invention are designed to withstand the forces of injection, either alone or as part of a fracturing process. Furthermore, they can withstand the sustained pressure and forces in the reservoir over a longer period (for example up to 3 years). The materials according to the invention are furthermore not weakened during the process by tracer diffusion, and thus they maintain their strength regardless of tracer diffusion.

Kort beskrivelse av te<g>nin<g>ene Brief description of the te<g>nin<g>s

Figur 1 viser en skjematisk fremstilling av sporingsstoffrigivende partikler i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Figur 2 viser en skjematisk fremstilling av apparaturen anvendt i eksempel nedenfor. Figur 3 viser en graf som viser den beregnede frigjøringskonsentrasjon mot tid (fra 7 timer til 134 dager) 1,2-perfluormetylcykloheksan. Figur 4 viser en graf som viser den beregnede frigjøringskonsentrasjon mot tid (83 til 134 dager) 1,2-perfluormetylcykloheksan. Figur 5 viser materialene i henhold til den foreliggende oppfinnelse anvendt på gruspakkingen som omgir sandskjermen ved innstrømningspunktet. Figur 6 viser materialene i henhold til oppfinnelsen anvendt i et sporingsstoffkontaktkammer (for eksempel i form av en patron) mellom sandskjermen og produksjonsrøret ved innstrømningspunktet. Figur 7 viser materialene i henhold til oppfinnelsen anvendt i et forsinkelseskammer mellom sandskjermen og produksjonsrøret ved innstrømningspunktet. Figur 8 viser materialet i henhold til oppfinnelsen anvendt som et hulroms kontaktkammer inne i produksjonsrøret på innstrømningspunktet. Figur 9 viser materialet i henhold til oppfinnelsen anvendt med proppepartiklene ved en fraktur i en produksjonssone. Figur 10 viser bruk av tre sporingsstoffmaterialer i henhold til den foreliggende oppfinnelse til å overvåke materialstrømning ved tre innstrømningspunkter langs et produksjonsrør. Figure 1 shows a schematic representation of tracer-releasing particles according to the present invention. Figure 2 shows a schematic representation of the apparatus used in the example below. Figure 3 shows a graph showing the calculated release concentration versus time (from 7 hours to 134 days) of 1,2-perfluoromethylcyclohexane. Figure 4 shows a graph showing the calculated release concentration versus time (83 to 134 days) of 1,2-perfluoromethylcyclohexane. Figure 5 shows the materials according to the present invention applied to the gravel pack that surrounds the sand screen at the inflow point. Figure 6 shows the materials according to the invention used in a tracer contact chamber (for example in the form of a cartridge) between the sand screen and the production pipe at the inflow point. Figure 7 shows the materials according to the invention used in a delay chamber between the sand screen and the production pipe at the inflow point. Figure 8 shows the material according to the invention used as a cavity contact chamber inside the production pipe at the inflow point. Figure 9 shows the material according to the invention used with the plug particles at a fracture in a production zone. Figure 10 shows the use of three tracer materials according to the present invention to monitor material flow at three inflow points along a production pipe.

Følgende tall brukes for å indikere visse trekk ved de ulike figurene: The following numbers are used to indicate certain features of the various figures:

1 - robust materiale 1 - robust material

2 - matriks 2 - matrix

3 - porøst materiale (med innkapslet sporingsstoff) 3 - porous material (with encapsulated tracer substance)

4 - skifer eller lignende med lav produktivitet og/eller ustimulerte sjikt 4 - shale or similar with low productivity and/or unstimulated layers

5 - produksjonslag 5 - production layer

6 - gruspakken 6 - the gravel pack

7 - patron av sporingsstoffpartikler 7 - cartridge of tracer particles

8 - sporingsstoffpartikler i forsinkelseskammeret 8 - tracer particles in the delay chamber

9 - sporingsstoffpartikler i hulroms kontaktkammer innenfor produksjonsrøret 5.1 - produksjonslag 1 9 - tracer particles in the cavity contact chamber within the production pipe 5.1 - production layer 1

5.2 - produksjonslag 2 5.2 - production layer 2

5.3 - produksjonslag 3 5.3 - production layer 3

Eksempler Examples

Fabrikasjon av kapslinaene Manufacture of the capsules

I et eksperiment utført i oppfinnerens laboratorium, ble åpne kapslinger for kontrollert frigivelse som inneholdt fire gassporingsstoff produsert, et eksempel er vist i figurene 1 og 2. I korte trekk, silikatpartikler (merck 10181 40Å 35/70 mesh) som inneholdt 50% av vekten sporingsstoffblanding ble blandet inn i harpiksen i en konsentrasjon på 10% av vekten. Den flytende harpiksen ble overført til en plastsprøyte. Sprøyten ble koblet til et 20 cm langt stykke av polymerrør, og blandingen ble sprøytet inn i røret. Etter at harpiksen var herdet enten kjemisk (polymetylmetakrylat) eller ved hjelp av en UV-lampe, ble røret kappet i stykker med 3 eller 5 mm lengde. Akrylharpiksen kan bare bli fylt inn i 1/8" rør, og ikke inn i 1/16" rør fordi røret hadde en tendens til å bli tilstoppet av silikatpartiklene. Dette problemet kan løses ved bruk av andre harpikser og/eller forskjellige størrelser eller andeler av partikler. UV-herdende harpikser med silikat kan fylles inn i både 1/8 "og 1/16" produksjonsrør. Gassporingsstoff, som de som er oppført i tabell 1, kan bli tilsatt til silikat for å tilveiebringe forskjellige identifiserbare åpne kapslinger for kontrollert frigivelse. Andre fluorerte eller delvis fluorerte karbonforbindelser kan tilsettes, så vel som per-deutererte aromatiske forbindelser. Delvis fluorerte alkylkjeder og etere er også egnet. In an experiment carried out in the inventor's laboratory, open capsules for controlled release containing four gas tracers were produced, an example is shown in Figures 1 and 2. Briefly, silicate particles (merck 10181 40Å 35/70 mesh) containing 50% by weight tracer mixture was mixed into the resin at a concentration of 10% by weight. The liquid resin was transferred to a plastic syringe. The syringe was connected to a 20 cm long piece of polymer tubing and the mixture was injected into the tubing. After the resin had been cured either chemically (polymethyl methacrylate) or with the help of a UV lamp, the tube was cut into pieces of 3 or 5 mm length. The acrylic resin could only be filled into 1/8" tubing, and not into 1/16" tubing because the tubing tended to get clogged by the silicate particles. This problem can be solved by using other resins and/or different sizes or proportions of particles. UV curing resins with silicate can be filled into both 1/8" and 1/16" production tubing. Gas tracers, such as those listed in Table 1, can be added to silicate to provide various identifiable open encapsulations for controlled release. Other fluorinated or partially fluorinated carbon compounds may be added, as well as per-deuterated aromatic compounds. Partially fluorinated alkyl chains and ethers are also suitable.

Frigjøringshastigheter, i et naturlig gassmiljø, fra et utvalg sporingsstoff fra en rekke forskjellige åpne kapslinger for kontrollert frigivelse (tabell 2), ble testet ved bruk av en strømningsinnretning ved 160 °C og 400 bar trykk. Figur 3 viser den beregnede frigjøringskonsentrasjon mot tid (fra 7 timer til 134 dager) for 1,2-perfluormetylcykloheksan fra linje 3 (UV-15DV-80 1/8 "<*>3 mm), og figur 4 viser den beregnede frigjøringskonsentrasjon mot tid (83 til 134 dager) for 1,2- perfluormetylcykloheksan fra linje 3 (UV-15DV-80 1/8 "<*>3 mm). Kurvene som er vist i figurene 3 og 4 er typiske for hver åpen kapseltype, men frigjøringstypen endres avhengig av kapseldimensjon og polymermatriks. Tabell 3 viser mengden av sporingsstoff som produseres fra hver åpen kapsling type i de første 134 dager av s po ri n g sstoff ri g i ve I sesfo rsø ket. Release rates, in a natural gas environment, from a selection of tracers from a variety of different open controlled release canisters (Table 2) were tested using a flow apparatus at 160 °C and 400 bar pressure. Figure 3 shows the calculated release concentration versus time (from 7 hours to 134 days) for 1,2-perfluoromethylcyclohexane from line 3 (UV-15DV-80 1/8 "<*>3 mm), and Figure 4 shows the calculated release concentration versus time (83 to 134 days) for 1,2-perfluoromethylcyclohexane from line 3 (UV-15DV-80 1/8 "<*>3 mm). The curves shown in Figures 3 and 4 are typical for each open capsule type, but the release type changes depending on capsule dimension and polymer matrix. Table 3 shows the amount of tracer that is produced from each open enclosure type in the first 134 days of tracer availability in the trial.

Claims (21)

1) Et gass- eller oljesporingsstoffrigivende materiale i form av partikler som omfatter: a) et ytre belegg; b) en diffusjonsmatriks innenfor det nevnte ytre belegg, den nevnte matriksen omfatter minst ett polymermateriale; c) minst et porøst materiale innkapslet inne i den nevnte matriksen; d) minst et sporingsstoff inne i det porøse materiale, karakterisert vedat det ytre belegg er delvis og omfatter i det minst ett robust materiale.1) A gas or oil tracer repellent material in the form of particles comprising: a) an outer coating; b) a diffusion matrix within said outer coating, said matrix comprising at least one polymeric material; c) at least one porous material encapsulated within said matrix; d) at least one tracer inside the porous material, characterized by the outer coating is partial and comprises at least one robust material. 2) Sporingsstoffrigivende materiale som angitt i krav 1, hvori det nevnte delvis ytre belegg er i form av et rør som har minst en åpning.2) Trace substance-releasing material as stated in claim 1, in which the said partial outer coating is in the form of a tube having at least one opening. 3) Sporingsstoffrigivendemateriale som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, hvori tettheten av de nevnte partiklene er i området: 1 til 3 g/cm<3>.3) Tracer release material as claimed in any one of the preceding claims, wherein the density of said particles is in the range: 1 to 3 g/cm<3>. 4) Sporingsstoffrigivendemateriale som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, hvor i det robuste materialet har en glassovergangstemperatur over 140 °C.4) Tracer release material as set forth in any one of the preceding claims, wherein the robust material has a glass transition temperature above 140°C. 5) Sporingsstoffrigivendemateriale som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, hvori det robuste materialet er minst ett valgt fra: polyphenylsulfone (Radel R), polyetheretherketone (PEEK), polyeterimid, polyketon, stål, rustfritt stål, aluminium, aluminiumlegeringer, nikkel, messing og titan.5) Tracer release material as set forth in any one of the preceding claims, wherein the robust material is at least one selected from: polyphenylsulfone (Radel R), polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide, polyketone, steel, stainless steel, aluminum, aluminum alloys, nickel, brass and titanium. 6) Sporingsstoffrigivendemateriale som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, hvori matriksmaterialet haren glassovergangstemperatur fra 50 til 145 °C.6) A tracer release material as claimed in any one of the preceding claims, wherein the matrix material has a glass transition temperature of from 50 to 145°C. 7) Sporingsstoffrigivendemateriale som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, hvori matriksmaterialet er minst ett valgt fra: polyetylentereftalat, polyvinylklorid, polyvinylalkohol, polystyren, poly- metylmetakrylat, akrylonitril-butadien-styren, polytetrafluoretylen, polykarbonat, kjemisk herdede epoksyharpikser og UV-herdende epoksyharpiks.7) Tracer release material as set forth in any of the preceding claims, wherein the matrix material is at least one selected from: polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polystyrene, polymethyl methacrylate, acrylonitrile butadiene styrene, polytetrafluoroethylene, polycarbonate, chemically cured epoxy resins and UV curing epoxy resin. 8) Sporingsstoffrigivendemateriale som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, hvori det porøse materiale omfatter minst ett materiale valgt fra silisiumdioksid, aluminiumoksid, borkarbid, florisil og celite.8) A tracer release material as claimed in any one of the preceding claims, wherein the porous material comprises at least one material selected from silicon dioxide, aluminum oxide, boron carbide, florisil and celite. 9) Sporingsstoffrigivendemateriale som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, hvori sporingsstoffet er en helt eller delvis fluorert forbindelse, en fullstendig deuterert aromatisk forbindelse, et delvis fluorert alkan eller en delvis fluorert eter.9) A tracer release material as claimed in any one of the preceding claims, wherein the tracer is a fully or partially fluorinated compound, a fully deuterated aromatic compound, a partially fluorinated alkane or a partially fluorinated ether. 10) Sporingsstoffrigivendemateriale som angitt i hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat sporingsstoffet er minst ett valgt fra perfluorodimethylcyclobutan, perfluorometylcyklopentan, perfluormetylcykloheksan, 1,2-perfluordimetylcykloheksan, perfluoroethylcycloheksan, octafluorotoluene, 1,3,5-Perfluoro trimetylcykloheksan, n-perfluoropropylcycloheksan, perfluorodekalin, perfluorometyldekalin, og pe rf I u o rope rhy d rof I u o re n.10) Tracer releasing material as specified in any of the preceding claims, characterized in that the tracer is at least one selected from perfluorodimethylcyclobutane, perfluoromethylcyclopentane, perfluoromethylcyclohexane, 1,2-perfluorodimethylcyclohexane, perfluoroethylcyclohexane, octafluorotoluene, 1,3,5-Perfluoro trimethylcyclohexane, n-perfluoropropylcyclohexane , perfluorodecalin, perfluoromethyldecalin, and pe rf I u o rope rhy d rof I u o re n. 11) Sporingsstoffrigivendemateriale som angitt i hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat det robuste materialet er en polymer og definerer to åpninger.11) Tracer release material as set forth in any one of the preceding claims, characterized in that the robust material is a polymer and defines two openings. 12) En fremgangsmåte for vurdering av strømningen av i det minste ett fluid i minst ett underjordisk reservoar, hvori fremgangsmåten omfatter påføring av et første sporingsstoffrigivendemateriale som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 11, og som omfatter et første sporingsstoff i minst én posisjon inne i det nevnte reservoar(er) og påvisning av nærvær, fravær, konsentrasjon og/eller hastigheten av forandring av konsentrasjonen av sporingsstoff i minst ett fluid som produseres fra minst en produksjonslokasjon ved det nevnte reservoar(er).12) A method for assessing the flow of at least one fluid in at least one underground reservoir, wherein the method comprises applying a first tracer release material as set forth in any one of claims 1 to 11, and comprising a first tracer in at least one position inside the said reservoir(s) and detection of the presence, absence, concentration and/or rate of change of the concentration of tracer in at least one fluid produced from at least one production location at the said reservoir(s). 13) Fremgangsmåten i henhold til krav 12, videre omfatter å påføre et andre sporingsstoffmateriale som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 11, og som omfatter et andre sporingsstoff i en andre posisjon inne i det nevnte reservoar(er), og påvisning av nærvær, fravær, konsentrasjon og/eller hastigheten av konsentrasjonen av det nevnte første sporingsstoff og det nevnte andre sporingsstoff, hvori det nevnte andre sporingsstoff er forskjellig fra det nevnte første sporingsstoff.13) The method according to claim 12, further comprising applying a second tracer material as set forth in any of claims 1 to 11, and comprising a second tracer in a second position within said reservoir(s), and detection of presence, absence, concentration and/or rate of concentration of said first tracer and said second tracer, wherein said second tracer is different from said first tracer. 14) En fremgangsmåte for vurdering av strømningen av i det minste ett fluid innenfor minst ett underjordisk reservoar, hvori fremgangsmåten omfatter påføring av et flertall av sporingsstoffrigivende materialer i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 11 som hver omfatter et forskjellig sporingsstoff ved ett flertall av posisjoner innenfor det nevnte reservoar(er), og påvisning av nærvær, fravær, konsentrasjon og/eller hastigheten av forandring av konsentrasjonen av hver av de nevnte sporingsstoffer i minst ett fluid som produseres fra minst en produksjonslokasjon ved det nevnte reservoar(er), og å relatere den detekterte tilstedeværelse, fravær, konsentrasjonen og/eller hastigheten av forandring av konsentrasjonen av hver av de nevnte sporingsstoffene og posisjonen for anvendelse av hvert sporingsstoffrigivende materiale i en strøm av fluider inne i det nevnte reservoar(ene).14) A method for assessing the flow of at least one fluid within at least one underground reservoir, wherein the method comprises applying a plurality of tracer-releasing materials according to any one of claims 1 to 11 each comprising a different tracer at one plurality of positions within the said reservoir(s), and detection of the presence, absence, concentration and/or rate of change of the concentration of each of the said tracers in at least one fluid produced from at least one production location at the said reservoir(s), and relating the detected presence, absence, concentration and/or rate of change of concentration of each of said tracers and the position of application of each tracer releasing material in a stream of fluids within said reservoir(s). 15) Anvendelse av i det minste ett sporingsstoffrigivendemateriale som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 11 for å overvåke strømningen av minst ett fluid i minst ett underjordisk reservoar.15) Use of at least one tracer propellant material as set forth in any one of claims 1 to 11 to monitor the flow of at least one fluid in at least one underground reservoir. 16) Anvendelse som angitt i krav 15 for å overvåke den relative produksjon av hydrokarboner fra et flertall av lokasjoner ved forskjellige lag innenfor et hydrokarbonreservoar.16) Use as stated in claim 15 for monitoring the relative production of hydrocarbons from a plurality of locations at different layers within a hydrocarbon reservoir. 17) Anvendelse som angitt i krav 16, hvori minst ett sporingsstoff tilføres hydrokarbonreservoaret som en del av en proppemiddelslurry.17) Use as stated in claim 16, wherein at least one tracer is added to the hydrocarbon reservoir as part of a proppant slurry. 18) Anvendelse som angitt i krav 16 eller krav 17 for å overvåke den relative produksjon av gass fra et flertall av lokasjoner ved forskjellige lag i et gassreservoar.18) Use as stated in claim 16 or claim 17 for monitoring the relative production of gas from a plurality of locations at different layers in a gas reservoir. 19) Anvendelse som angitt i krav 18, hvori reservoaret er et skifergassreservoar.19) Application as stated in claim 18, wherein the reservoir is a shale gas reservoir. 20) En fremgangsmåte for dannelse av et gass- eller oljesporingsstoffrigivendemateriale som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 11, omfatter: i) å innkapsle i det minste ett sporingsstoff innenfor partikler av minst ett porøst materiale for derved å tilveiebringe et innkapslet sporingsstoff; ii) å blande det nevnte innkapslede sporingsstoffet med minst et diffusjonsmatriksmedium, hvori til å tilveiebringe et sporingsstoffmatriksmedium; iii) å innføre den nevnte sporingsstoffmatriksmedium inn i det minste ett hulrom innenfor minst ett partikkel belegg for å tilveiebringe et belagt sporingsstoffmatriksmedium; iv) å herde matriksmedium komponenten av det nevnte sporingsstoffmatriksmedium for derved å tilveiebringe i det minste en sporingsstoffrigivende partikkel eller en sporingsstoffrigivende partikkelsammenstilling. v) eventuelt: å dele den nevnte sporingsstoffrigivende partikkelsammenstilling for derved å tilveiebringe et flertall av sporingsstoffrigivende partikler.20) A method for forming a gas or oil tracer release material as set forth in any one of claims 1 to 11, comprising: i) encapsulating at least one tracer within particles of at least one porous material to thereby provide an encapsulated tracer; ii) mixing said encapsulated tracer with at least one diffusion matrix medium, wherein to provide a tracer matrix medium; iii) introducing said tracer matrix medium into at least one cavity within at least one particle coating to provide a coated tracer matrix medium; iv) curing the matrix medium component of said tracer matrix medium to thereby provide at least one tracer-releasing particle or a tracer-releasing particle assembly. v) optionally: dividing said tracer-releasing particle assembly to thereby provide a majority of tracer-releasing particles. 21) Fremgangsmåten i henhold til krav 20, hvori hvert av trinnene i) til v) blir utført ved en temperatur under kokepunktet for sporingsstoffet og/eller under glassovergangstemperaturen av matriksmaterialet.21) The method according to claim 20, in which each of the steps i) to v) is carried out at a temperature below the boiling point of the tracer and/or below the glass transition temperature of the matrix material.
NO20131738A 2013-12-23 2013-12-23 tracing Substance NO340688B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20131738A NO340688B1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 tracing Substance
EP14821636.9A EP3087418A1 (en) 2013-12-23 2014-12-19 Particulate tracer materials
PCT/EP2014/078918 WO2015097116A1 (en) 2013-12-23 2014-12-19 Particulate tracer materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20131738A NO340688B1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 tracing Substance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20131738A1 NO20131738A1 (en) 2015-06-24
NO340688B1 true NO340688B1 (en) 2017-05-29

Family

ID=50073401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20131738A NO340688B1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 tracing Substance

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3087418A1 (en)
NO (1) NO340688B1 (en)
WO (1) WO2015097116A1 (en)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107109916B (en) 2014-09-17 2020-10-09 卡博陶粒有限公司 Infused and coated proppants comprising chemical treatments and methods of use thereof
US10513916B2 (en) 2014-09-17 2019-12-24 Carbo Ceramics Inc. In-line treatment cartridge and methods of using same
US10337317B2 (en) * 2014-09-18 2019-07-02 Institutt For Energiteknikk Wax tracers
CN105626039B (en) * 2015-12-31 2019-01-18 中国石油天然气集团公司 A kind of method of production logging correlative flow data prediction
US10344588B2 (en) * 2016-11-07 2019-07-09 Saudi Arabian Oil Company Polymeric tracers
WO2018204259A1 (en) 2017-05-02 2018-11-08 Saudi Arabian Oil Company Synthetic source rocks
CN107989600B (en) * 2017-12-13 2023-09-12 捷贝通石油技术集团股份有限公司 Water-based trace chemical tracer and method for measuring connectivity between water injection wells
GB201810188D0 (en) 2018-06-21 2018-08-08 Johnson Matthey Plc Oil field chemical-carrying material and process for making the same
US11573159B2 (en) 2019-01-08 2023-02-07 Saudi Arabian Oil Company Identifying fracture barriers for hydraulic fracturing
WO2020190746A1 (en) 2019-03-15 2020-09-24 Saudi Arabian Oil Company Bulk synthesis of janus nanomaterials
CN113891900A (en) 2019-05-29 2022-01-04 沙特阿拉伯石油公司 Flow synthesis of polymeric nanoparticles
US11566165B2 (en) 2019-05-30 2023-01-31 Saudi Arabian Oil Company Polymers and nanoparticles for flooding
US11492541B2 (en) 2019-07-24 2022-11-08 Saudi Arabian Oil Company Organic salts of oxidizing anions as energetic materials
US11319478B2 (en) 2019-07-24 2022-05-03 Saudi Arabian Oil Company Oxidizing gasses for carbon dioxide-based fracturing fluids
EP4004338A1 (en) 2019-07-24 2022-06-01 Saudi Arabian Oil Company Tracer analysis
US11352548B2 (en) 2019-12-31 2022-06-07 Saudi Arabian Oil Company Viscoelastic-surfactant treatment fluids having oxidizer
WO2021138355A1 (en) 2019-12-31 2021-07-08 Saudi Arabian Oil Company Viscoelastic-surfactant fracturing fluids having oxidizer
US11339321B2 (en) 2019-12-31 2022-05-24 Saudi Arabian Oil Company Reactive hydraulic fracturing fluid
US11473009B2 (en) 2020-01-17 2022-10-18 Saudi Arabian Oil Company Delivery of halogens to a subterranean formation
US11268373B2 (en) 2020-01-17 2022-03-08 Saudi Arabian Oil Company Estimating natural fracture properties based on production from hydraulically fractured wells
US11473001B2 (en) 2020-01-17 2022-10-18 Saudi Arabian Oil Company Delivery of halogens to a subterranean formation
US11365344B2 (en) 2020-01-17 2022-06-21 Saudi Arabian Oil Company Delivery of halogens to a subterranean formation
US11549894B2 (en) 2020-04-06 2023-01-10 Saudi Arabian Oil Company Determination of depositional environments
US11578263B2 (en) 2020-05-12 2023-02-14 Saudi Arabian Oil Company Ceramic-coated proppant
US11422285B2 (en) 2020-06-17 2022-08-23 Saudi Arabian Oil Company Nanofluidic chips as micromodels for carbonate reservoirs
US11773715B2 (en) 2020-09-03 2023-10-03 Saudi Arabian Oil Company Injecting multiple tracer tag fluids into a wellbore
US11542815B2 (en) 2020-11-30 2023-01-03 Saudi Arabian Oil Company Determining effect of oxidative hydraulic fracturing
US11660595B2 (en) 2021-01-04 2023-05-30 Saudi Arabian Oil Company Microfluidic chip with multiple porosity regions for reservoir modeling
US11534759B2 (en) 2021-01-22 2022-12-27 Saudi Arabian Oil Company Microfluidic chip with mixed porosities for reservoir modeling
US11796517B2 (en) 2021-11-09 2023-10-24 Saudi Arabian Oil Company Multifunctional magnetic tags for mud logging
EP4194663A3 (en) * 2021-12-10 2023-08-30 Chevron U.S.A. Inc. Surveillance using particulate tracers
US20230184088A1 (en) * 2021-12-13 2023-06-15 Saudi Arabian Oil Company Monitoring corrosion in downhole equipment
US11725139B2 (en) 2021-12-13 2023-08-15 Saudi Arabian Oil Company Manipulating hydrophilicity of conventional dye molecules for water tracer applications
US11885790B2 (en) 2021-12-13 2024-01-30 Saudi Arabian Oil Company Source productivity assay integrating pyrolysis data and X-ray diffraction data
CN114251088B (en) * 2021-12-22 2022-08-09 河南省科学院同位素研究所有限责任公司 Efficient zero-radioactive-emission well logging tracer and preparation method thereof
US11905804B2 (en) 2022-06-01 2024-02-20 Saudi Arabian Oil Company Stimulating hydrocarbon reservoirs
CN115993666B (en) * 2023-03-23 2023-07-07 成都理工大学 Preparation method and application of oil-based silicon-coated DNA tracer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001094744A1 (en) * 2000-06-06 2001-12-13 T R Oil Services Limited Microcapsule well treatment
US20060052251A1 (en) * 2004-09-09 2006-03-09 Anderson David K Time release multisource marker and method of deployment
WO2007063325A1 (en) * 2005-12-01 2007-06-07 Visible Technology Oil & Gas Limited Particles
WO2012012224A1 (en) * 2010-07-19 2012-01-26 Baker Hughes Incorporated Shaped compressed pellets for slow release of well treatment agents into a well and methods of using the same
WO2013078031A1 (en) * 2011-11-22 2013-05-30 Baker Hughes Incorporated Method of using controlled release tracers

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1232374A (en) * 1987-06-19 1988-02-02 John W.P. Kennedy Solid plug of radioactive tracer material
NO309884B1 (en) * 2000-04-26 2001-04-09 Sinvent As Reservoir monitoring using chemically intelligent release of tracers
ATE293205T1 (en) * 2000-07-21 2005-04-15 Sinvent As COMBINED PIPING AND SAND FILTER
US8153435B1 (en) * 2005-03-30 2012-04-10 Tracer Detection Technology Corp. Methods and articles for identifying objects using encapsulated perfluorocarbon tracers
US8393395B2 (en) * 2009-06-03 2013-03-12 Schlumberger Technology Corporation Use of encapsulated chemical during fracturing
CA2806782C (en) * 2012-03-30 2014-10-14 Dober Chemical Corporation Compositions, systems and methods for releasing additive components

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001094744A1 (en) * 2000-06-06 2001-12-13 T R Oil Services Limited Microcapsule well treatment
US20060052251A1 (en) * 2004-09-09 2006-03-09 Anderson David K Time release multisource marker and method of deployment
WO2007063325A1 (en) * 2005-12-01 2007-06-07 Visible Technology Oil & Gas Limited Particles
WO2012012224A1 (en) * 2010-07-19 2012-01-26 Baker Hughes Incorporated Shaped compressed pellets for slow release of well treatment agents into a well and methods of using the same
WO2013078031A1 (en) * 2011-11-22 2013-05-30 Baker Hughes Incorporated Method of using controlled release tracers

Also Published As

Publication number Publication date
EP3087418A1 (en) 2016-11-02
NO20131738A1 (en) 2015-06-24
WO2015097116A1 (en) 2015-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO340688B1 (en) tracing Substance
US8062998B2 (en) Method of treating a formation using deformable proppants
Katende et al. A comprehensive review of proppant embedment in shale reservoirs: Experimentation, modeling and future prospects
McDaniel et al. Cement sheath durability: increasing cement sheath integrity to reduce gas migration in the marcellus shale play
US10302544B2 (en) Fluidic device that emulates a fracture in a formation and is used to test flow of a treatment fluid through the device
Cao et al. Sensitivity analysis of the temperature profile changing law in the production string of a high-pressure high-temperature gas well considering the coupling relation among the gas flow friction, gas properties, temperature, and pressure
Kinik et al. Identifying environmental risk of sustained casing pressure
Phi et al. Well integrity issues: Extreme high-pressure high-temperature wells and geothermal wells a review
Xu et al. High-strength, high-stability pill system to prevent lost circulation
Targac et al. Case history of conformance solutions for west sak wormhole/void space conduit with a new reassembling pre-formed particle gel RPPG
Collins et al. Comprehensive approach to severe lost circulation problems in Russia
Syed et al. Well integrity technical and regulatory considerations for CO2 injection wells
Arlanoglu et al. Finite element studies of wellbore strengthening
Ramlan et al. Recent progress on proppant laboratory testing method: Characterisation, conductivity, transportation, and erosivity
Xiaocong et al. Unidirectional control mechanism of annulus trapped pressure in deepwater shaft
Wojtanowicz Environmental control of well integrity
Lutfullin et al. Conducting multi-stage acid hydraulic fracturing in carbonate formations with subsequent intervals production efficiency monitoring
US20160356697A1 (en) Measuring critical shear stress for mud filtercake removal
Al-Arfaj et al. Loss circulation materials testing methods: literature review
Villesca et al. Development and field applications of an aqueous-based consolidation system for proppant remedial treatments
Song et al. State‐of‐the‐art brief review on sanding problem of offshore natural gas hydrates sediments
Klyubin et al. A new approach to improve fracturing in mature reservoirs, case study
Han et al. Wellbore and caprock integrity during CO2 injection in saline aquifer
Carrejo et al. Smart-engineered ball seat system to optimize flow area in multi-zone fracturing treatments
Alfakih et al. Drilling and Cementing Through Highly Active Shallow Gas Field

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees