RU2798683C1 - Method for detecting fluorescent and alcohol tracers in their joint presence in formation waters during tracer interwell surveys - Google Patents
Method for detecting fluorescent and alcohol tracers in their joint presence in formation waters during tracer interwell surveys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2798683C1 RU2798683C1 RU2023105600A RU2023105600A RU2798683C1 RU 2798683 C1 RU2798683 C1 RU 2798683C1 RU 2023105600 A RU2023105600 A RU 2023105600A RU 2023105600 A RU2023105600 A RU 2023105600A RU 2798683 C1 RU2798683 C1 RU 2798683C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tracers
- sample
- analysis
- indicators
- composition
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в области нефтяной промышленности, в частности при исследовании скважин и межскважинного пространства при разработке нефтяных месторождений для количественного определения шестнадцати трассеров (сульфосалициловая кислота, 4-метилумбеллиферон, тинопал CBS-x, флуоресцеин натрия, эозин Б, родамин С, сафранин Т, метиленовый синий, моноэтаноламин, диэтаноламин, пропиленгликоль, 2-этоксиэтанол, этиленгликоль, диэтиленгликоль, изопропанол, глицерин) в пластовых водах с использованием минимального количества шагов пробоподготовки и методов анализа.The invention relates to analytical chemistry and can be used in the field of the oil industry, in particular in the study of wells and interwell space in the development of oil fields for the quantitative determination of sixteen tracers (sulfosalicylic acid, 4-methylumbelliferone, tinopal CBS-x, sodium fluorescein, eosin B, rhodamine C, safranin T, methylene blue, monoethanolamine, diethanolamine, propylene glycol, 2-ethoxyethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, isopropanol, glycerin) in formation waters using a minimum number of sample preparation steps and analysis methods.
На данный момент известна методика определения концентраций трассеров при совместном присутствии (флуоресцеин натрия, роданид калия, карбамид) в пластовых водах с использованием градуировочного эксперимента и применением спектрофотометрического анализа (патент RU № 2275619, МПК G01N 21/17, опубл. 27.04.2006 г., Бюл. № 12). Проба пластовой воды отделяется от нефти в делительной воронке и очищается от мелкодисперсных твердых примесей с помощью бумажных фильтров. Осветление пробы происходит при добавлении коагулянта и щелочи, а затем центрифугированием удаляют образовавшиеся твердые частицы. Далее проба делится на несколько равных частей по количеству исследуемых трассеров. В каждую порцию вводятся дополнительные реагенты и фиксированные добавки для повышения точности анализа при совместном присутствии трассеров. В результате трех оптических измерений итерполяционным методом каждой части пробы получают данные о количественном содержании трассеров в них. Техническим результатом является повышение точности оптических изменений в нелинейной области зависимости сигнала от концентрации за счет линеаризации участка зависимости в точке измерения между двумя фиксированными добавками. At the moment, a method is known for determining the concentrations of tracers in the joint presence (sodium fluorescein, potassium thiocyanate, carbamide) in formation waters using a calibration experiment and using spectrophotometric analysis (patent RU No. 2275619, IPC G01N 21/17, publ. 27.04.2006 , Bull. No. 12). Formation water sample is separated from oil in a separating funnel and cleaned from fine solid impurities using paper filters. Clarification of the sample occurs by adding coagulant and alkali, and then the resulting solid particles are removed by centrifugation. Next, the sample is divided into several equal parts according to the number of tracers being studied. Additional reagents and fixed additives are introduced into each portion to improve the accuracy of the analysis in the presence of tracers. As a result of three optical measurements by the interpolation method of each part of the sample, data are obtained on the quantitative content of tracers in them. The technical result is to increase the accuracy of optical changes in the nonlinear region of the dependence of the signal on the concentration due to the linearization of the plot of the dependence at the measurement point between two fixed additives.
Недостатком данного метода является необходимость знания о приблизительной концентрации трассера в пробе для добавления точных количеств фиксированных добавок, а также малое количество трассеров, количественно определяемых при совместном присутствии.The disadvantage of this method is the need to know the approximate concentration of the tracer in the sample to add the exact amount of fixed additives, as well as a small number of tracers quantified in the joint presence.
Еще один способ определения концентрации трассеров (флуоресцеин натрия, нитрат калия, роданид калия и карбамид) при их совместном присутствии в пробе пластовой воды из нефтеперерабатывающей скважины (патент RU № 2301409, МПК G01J 3/00, опубл. 20.06.2007 г., Бюл. № 17). Пробы пластовой воды отделяется от нефти физическим способом, фильтруется для удаления твердых примесей и осветляется с помощью агентов-коагулянтов в щелочной среде с последующим центрифугированием до исчезновения видимой опалесценции. Проба делится на несколько равных частей по количеству трассеров. Количественное определение трассеров в каждой пробе проводится с помощью трех оптических измерений: одно измерение для подготовленной пробы, а два других для модельных растворов, искусственно приготовленных из пластовой воды с фиксированным добавлением флуоресцеина натрия в количестве, как и в исследуемой пробе, и определяемых трассеров. Another method for determining the concentration of tracers (sodium fluorescein, potassium nitrate, potassium thiocyanate and urea) in their joint presence in the formation water sample from an oil refinery well (patent RU No. 2301409, IPC
Техническим результатом является повышение точности количественного определения всех трассеров за исключением флуоресцеина натрия, а также уменьшение погрешности снятия спектров за счет вычитания его сигнала. The technical result is to increase the accuracy of the quantitative determination of all tracers, with the exception of sodium fluorescein, as well as to reduce the error in taking spectra by subtracting its signal.
Недостатком данного метода является долгая подготовка модельных растворов, отсутствие методики количественного определения флуоресцеина натрия при совместном присутствии с другими трассерами в исходной пробе, а также малое количество трассеров, количественно определяемых при совместном присутствии.The disadvantage of this method is the long preparation of model solutions, the absence of a method for the quantitative determination of sodium fluorescein in the joint presence with other tracers in the initial sample, as well as a small number of tracers quantified in the joint presence.
Наиболее близким по технической сущности является способ проведения анализа пластовой воды, включающей в себя композицию из девяти трассеров: флуоресцеина натрия, родамина С, тиомочевины, карбамида, роданида аммония, нитрата натрия, изопропанола, пропанола, и трет-бутанола (патент RU № 2762994, МПК G01N 21/17, опубл. 04.11.2020 г., Бюл. № 36). Данный способ анализа включает отделение исследуемой пробы пластовой воды от нефти, осветление фильтрацией через гидрофильный мембранный фильтр, разделение индикаторов, пропусканием пробы через гидрофобизированный силикагель с привитыми октальными группами С8, разделение элюата на порции, добавление соответствующих реагентов для анализа ионных индикаторов и измерение поглощения при характерных для каждого индикатора длинах волн, количественное определение флуоресцеина натрия и родамина С люминесцентным методом проводят путем их десорбции с сорбента смесью метанола с водой в объемном соотношении 80:20, добавляют боратный буфер с рН = 9,18 и проводят измерения, алифатические спирты определяют газохроматографическим методом путем анализа паровой фазы с добавлением высаливателя. Количественное определение отдельных индикаторов проводят по отдельно построенной градуировке на пластовой воде, не содержащей индикаторы. The closest in technical essence is the method for analyzing formation water, which includes a composition of nine tracers: sodium fluorescein, rhodamine C, thiourea, urea, ammonium thiocyanate, sodium nitrate, isopropanol, propanol, and tert-butanol (patent RU No. 2762994, IPC G01N 21/17, published 04.11.2020, Bull. No. 36). This method of analysis includes separating the studied sample of formation water from oil, clarification by filtration through a hydrophilic membrane filter, separation of indicators, passing the sample through hydrophobized silica gel with grafted C8 octal groups, separating the eluate into portions, adding appropriate reagents for the analysis of ionic indicators and measuring absorption at characteristic for each wavelength indicator, the quantitative determination of sodium fluorescein and rhodamine C by the luminescent method is carried out by desorption from the sorbent with a mixture of methanol and water in a volume ratio of 80:20, a borate buffer with pH = 9.18 is added and measurements are taken, aliphatic alcohols are determined by the gas chromatographic method by analyzing the vapor phase with the addition of a salting out agent. The quantitative determination of individual indicators is carried out according to a separately constructed calibration on formation water that does not contain indicators.
Недостатками способа являются длительность и сложность реализации проведения анализа из-за большого количества шагов пробоподготовки, а также малое количество совместно определяемых трассеров, что ограничивает возможность применения данного способа при анализе крупных нефтегазовых месторождений. The disadvantages of this method are the duration and complexity of the implementation of the analysis due to the large number of sample preparation steps, as well as a small number of jointly determined tracers, which limits the possibility of using this method in the analysis of large oil and gas fields.
В настоящее время для исследования строения пласта и проведения соответствующих геофизических испытаний требуется одновременное использование большего числа индикаторов (обычно 12-16).Currently, to study the structure of the reservoir and conduct appropriate geophysical tests, the simultaneous use of a larger number of indicators (usually 12-16) is required.
Сущностью заявленного изобретения является разработка простого, чувствительного и селективного способа количественного определения шестнадцати трассеров (сульфосалициловая кислота, 4-метилумбеллиферон, тинопал CBS-x, флуоресцеин натрия, эозин Б, родамин С, сафранин Т, метиленовый синий, моноэтаноламин, диэтаноламин, пропиленгликоль, 2-этоксиэтанол, этиленгликоль, диэтиленгликоль, изопропанол, глицерин) в пластовых водах с использованием минимального количества шагов пробоподготовки и методов анализа. The essence of the claimed invention is the development of a simple, sensitive and selective method for the quantitative determination of sixteen tracers (sulfosalicylic acid, 4-methylumbelliferone, tinopal CBS-x, sodium fluorescein, eosin B, rhodamine C, safranin T, methylene blue, monoethanolamine, diethanolamine, propylene glycol, 2 -ethoxyethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, isopropanol, glycerin) in formation waters using a minimum number of sample preparation steps and analysis methods.
Способ детектирования флуоресцентных и спиртовых трассеров при их совместном присутствии в пластовых водах при проведении трассерных межскважинных исследований, включающий анализ композиции из индикаторов для геофизических исследований в пластовой воде при их совместном присутствии, отделение исследуемой пробы пластовой воды от нефти, очистку пробы от мелкодисперстных и органических примесей путём осветления коагулянтом в щелочной среде и центрифугирования, разделение пробы на несколько порций, добавление в каждую порцию пробы дополнительных реагентов для улучшения качества проводимого анализа, проведение последовательного количественного анализа композиции из индикаторов в образованных порциях пробы методами флуоресцентной спектроскопии и хромато-масс-спектрометрии. A method for detecting fluorescent and alcohol tracers in their joint presence in formation waters during tracer interwell studies, including analysis of a composition of indicators for geophysical studies in formation water in their joint presence, separation of the studied formation water sample from oil, purification of the sample from fine and organic impurities by clarification with a coagulant in an alkaline medium and centrifugation, dividing the sample into several portions, adding additional reagents to each portion of the sample to improve the quality of the analysis being carried out, carrying out a sequential quantitative analysis of the composition of indicators in the formed portions of the sample by the methods of fluorescence spectroscopy and chromato-mass spectrometry.
Новым является то, что композиция индикаторов состоит из сульфосалициловой кислоты, 4-метилумбеллиферона, тинопала CBS-x, флуоресцеина натрия, эозина Б, родамина С, сафранина Т, метиленового синего, моноэтаноламина, диэтаноламина, пропиленгликоля, 2-этоксиэтанола, этиленгликоля, диэтиленгликоля, изопропанола, глицерина, при этом флуоресцентные трассеры анализируют при рН среды, в которой они проявляют наиболее интенсивные свойства люминесценции с учётом пересечения спектров люминесценции трассеров с близким расположением пиков эмиссии, а трассеры на основе спиртов с широким диапазоном температур кипения 82,4 - 290 °С анализируют при оптимальном подборе условий скорости потока газа-носителя и развёртки температуры колонки хроматографа. What is new is that the indicator composition consists of sulfosalicylic acid, 4-methylumbelliferone, tinopal CBS-x, sodium fluorescein, eosin B, rhodamine C, safranin T, methylene blue, monoethanolamine, diethanolamine, propylene glycol, 2-ethoxyethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, isopropanol, glycerin, while fluorescent tracers are analyzed at the pH of the medium in which they exhibit the most intense luminescence properties, taking into account the intersection of the luminescence spectra of tracers with a close arrangement of emission peaks, and tracers based on alcohols with a wide boiling temperature range of 82.4 - 290 ° C analyzed under the optimal selection of conditions for the flow rate of the carrier gas and the sweep of the temperature of the chromatograph column.
Технический результат данного изобретения заключается в использовании на стадии анализа свойства аддитивности сигналов флуоресценции трассеров на основе флуоресцентных красителей, а также в подборе оптимальных условий анализа трассеров на основе спиртов методом газовой хромато-масс-спектроскопии с применением программируемой развёртки температуры, при которой возможно одновременное определение как низкокипящих, так и высококипящих полярных органических соединений, что позволяет просто, без дополнительных затрат на пробоподготовку проводить одновременное определение восьми флуоресцентных и восьми полярных органических трассеров в одной пробе с сохранением точности проводимых исследований на приемлемом уровне и использованием только двух методов анализа.The technical result of this invention consists in the use at the stage of analysis of the property of additivity of fluorescence signals of tracers based on fluorescent dyes, as well as in the selection of optimal conditions for the analysis of tracers based on alcohols by gas chromatography-mass spectroscopy using a programmable temperature sweep, at which it is possible to simultaneously determine both low-boiling and high-boiling polar organic compounds, which makes it easy, without additional costs for sample preparation, to simultaneously determine eight fluorescent and eight polar organic tracers in one sample while maintaining the accuracy of the studies at an acceptable level and using only two methods of analysis.
На фиг. 1 показаны спектры возбуждения трассеров 1-8 согласно нумерации в таблице 1.In FIG. 1 shows the excitation spectra of tracers 1-8 according to the numbering in table 1.
На фиг. 2 показаны эмиссии трассеров 1-8 согласно нумерации в таблице 1. In FIG. Figure 2 shows tracer emissions 1-8 according to the numbering in Table 1.
Пример конкретного выполнения способаAn example of a specific implementation of the method
В рамках данного способа для анализа флуоресцентных индикаторов используется флуоресцентный спектрофотометр Hitachi_F-7000, для анализа спиртов используется Хромато-масс-спектрометр GCMS 2010 Plus Shimadzu (Япония) с использованием неполярной капиллярной колонки «Zebron» (30 м - длина, 0,25мм - диаметр, толщина слоя фазы - 1 мкм, газ-носитель - гелий) и электронной ионизацией образцов. Идентификация компонентов проводится с использованием библиотеки масс-спектров NIST-11, включающей 212961 индивидуальных соединений.Within the framework of this method, a Hitachi_F-7000 fluorescent spectrophotometer is used for the analysis of fluorescent indicators; for the analysis of alcohols, a GCMS 2010 Plus Shimadzu Chromatography-Mass Spectrometer (Japan) is used using a Zebron non-polar capillary column (30 m - length, 0.25 mm - diameter , phase layer thickness - 1 μm, carrier gas - helium) and electron ionization of the samples. The identification of components is carried out using the NIST-11 mass spectrum library, which includes 212961 individual compounds.
Предложенный способ анализа проб пластовой воды осуществляют следующим образом. The proposed method for analysis of formation water samples is carried out as follows.
Пробу пластовой воды, содержащую композицию из шестнадцати трассеров (сульфосалициловой кислоты, 4-метилумбеллиферона, тинопала CBS-x, флуоресцеина натрия, эозина Б, родамина С, сафранина Т, метиленового синего, моноэтаноламина, диэтаноламина, пропиленгликоля, 2-этоксиэтанола, этиленгликоля, диэтиленгликоля, изопропанола, глицерина) подвергают первичной очистке от механических примесей методом фильтрации через бумажный фильтр (синяя лента). Далее проводят осветление пробы при помощи коагулянта FeCl3 в щелочной среде. Полученный раствор проходит фильтрацию, отстаивается в течение суток и проходит повторную фильтрацию перед дальнейшим анализом. Produced water sample containing a composition of sixteen tracers (sulfosalicylic acid, 4-methylumbelliferone, tinopal CBS-x, sodium fluorescein, eosin B, rhodamine C, safranin T, methylene blue, monoethanolamine, diethanolamine, propylene glycol, 2-ethoxyethanol, ethylene glycol, diethylene glycol , isopropanol, glycerin) is subjected to primary purification from mechanical impurities by filtration through a paper filter (blue ribbon). Next, the sample is clarified using the FeCl 3 coagulant in an alkaline medium. The resulting solution is filtered, settled for a day and re-filtered before further analysis.
Количественное определение отдельных индикаторов проводят по группам с использованием предварительно построенной градуировки на пластовой воде, не содержащей индикаторы. The quantitative determination of individual indicators is carried out by groups using a pre-built calibration on formation water that does not contain indicators.
Градуировку флуоресцентных трассеров, как и их определение, проводят при pH среды, соответствующей наиболее интенсивной люминесценции исследуемого трассера. The calibration of fluorescent tracers, as well as their determination, is carried out at the pH of the medium corresponding to the most intense luminescence of the tracer under study.
4-метилумбеллиферон, флуоресцеин натрия, сафранин Т, родамин С, метиленовый синий лучше определяются в щелочной среде при pH ≈ 9; сульфосалициловая кислота, тинопал CBS-x, эозин Б - в нейтральной, а сафраин Т - в кислой. Определение интенсивности люминесценции проводят с использованием прибора Hitachi_F-7000, сохраняя настройки прибора, такие как: мощность источника света и щели монохроматоров, между градуировкой и испытанием для определяемого трассера одинаковыми. По градуировке определяют коэффициенты в линейной зависимости интенсивности люминесценции индикатора от его концентрации: 4-methylumbelliferone, sodium fluorescein, safranin T, rhodamine C, methylene blue are better defined in an alkaline medium at pH ≈ 9; sulfosalicylic acid, tinopal CBS-x, eosin B - in neutral, and safrain T - in acid. Determination of the luminescence intensity is carried out using the Hitachi_F-7000 instrument, keeping the instrument settings, such as the power of the light source and the monochromator slits, the same between calibration and testing for the tracer being determined. By graduation, the coefficients are determined in a linear dependence of the indicator luminescence intensity on its concentration:
, ,
где y - сигнал спектрофотометра или хроматографа; where y is the signal of the spectrophotometer or chromatograph;
x - концентрация исследуемого индикатора Ci, г/дм3; x is the concentration of the studied indicator C i , g/dm 3 ;
a и b - коэффициенты градуировочной зависимости. a and b - calibration dependence coefficients.
Для построения градуировочных зависимостей используется вода средней минерализации с массовой долей соли 10 % и ситуативно модулируемой pH при помощи буфера на основе глицина. To build calibration dependencies, water of medium mineralization with a mass fraction of salt of 10% and situationally modulated pH using a glycine-based buffer is used.
Результаты градуировки приборов (№ 1) для отдельных трассеров приведены в таблице 1.The results of instrument calibration (No. 1) for individual tracers are shown in Table 1.
(λex; λem;pH)a I ± Δa I
( λex ; λem ;pH)
(λex; λem;pH)b I ± ∆b I
( λex ; λem ;pH)
(λex; λem;pH)a II ± Δa II
( λex ; λem ;pH)
(λex; λem;pH)b II ± Δb II
( λex ; λem ;pH)
(300; 400; 7)4.23*10 7
(300; 400; 7)
(330; 450; 9)1.02*10 6
(330; 450; 9)
(360; 410; 7)1.98*10 8
(360; 410; 7)
(330; 450; 9)0.94*10 8
(330; 450; 9)
(330; 450; 9)0.808*10 8
(330; 450; 9)
(360; 410; 7)0.75*10 6
(360; 410; 7)
(490; 513; 9)8.34* 108
(490; 513; 9)
(515; 535; 7)2.02*10 8
(515; 535; 7)
(518; 587; 3)0.97*10 7
(518; 587; 3)
(555; 580; 9)2.74*10 8
(555; 580; 9)
(518; 587; 3)7.07* 107
(518; 587; 3)
(518; 587; 3)1.31*10 7
(518; 587; 3)
(555; 580; 9)1.93*10 6
(555; 580; 9)
(666; 687; 9)0.74*10 7
(666; 687; 9)
(-;-;7)2.89*10 7
(-;-;7)
(-;-;7)244
(-;-;7)
(-;-;7)1.15*10 7
(-;-;7)
(-;-;7)161
(-;-;7)
(-;-;7)1.83*10 7
(-;-;7)
(-;-;7)192
(-;-;7)
(-;-;7)2.23*10 7
(-;-;7)
(-;-;7)213
(-;-;7)
(-;-;7)3.16* 107
(-;-;7)
(-;-;7)516
(-;-;7)
(-;-;7)9.34*10 7
(-;-;7)
(-;-;7)232
(-;-;7)
(- ;- ;7)3.59* 107
(- ;- ;7)
(-;-;7)326
(-;-;7)
(- ;- ;7)4.25*10 7
(- ;- ;7)
(-;-;7)457
(-;-;7)
Спектры люминесценции 4-метилумбеллиферона и тинопала CBS-x, а также родамина С и сафранина Т попарно пересекаются (фиг. 1, 2), спектр люминесценции эозина Б частично накладывается на спектр люминесценции сафранина Т, также как люминесценция сульфосалициловой кислоты частично накладывается на люминесценцию тинопала CBS-x, в связи с чем, для каждого из этих трассеров проводится дополнительная градуировка прибора (№ 2) при условиях съёмки люминесценци мешающего индикатора, отличающиеся главным образом длинами волн возбуждения и эмиссии, а также pH среды. Перекрывание спектров люминесценции между остальными трассерами пренебрежимо мало за счёт большого различия в их длинах волн возбуждения, что позволяет не учитывать их пересечение. The luminescence spectra of 4-methylumbelliferone and tinopal CBS-x, as well as rhodamine C and safranin T intersect in pairs (Fig. 1, 2), the luminescence spectrum of eosin B partially overlaps the luminescence spectrum of safranin T, just as the luminescence of sulfosalicylic acid partially overlaps the luminescence of tinopal CBS-x, in connection with which, for each of these tracers, an additional calibration of the device (No. 2) is carried out under the conditions of recording the luminescence of the interfering indicator, which differ mainly in the wavelengths of excitation and emission, as well as the pH of the medium. The overlap of the luminescence spectra between the remaining tracers is negligible due to the large difference in their excitation wavelengths, which makes it possible to ignore their intersection.
Анализ концентрации трассеров проходит по группам, построенным с учётом наиболее эффективной для определения pH среды и метода исследования:Analysis of the concentration of tracers is carried out in groups, built taking into account the most effective medium for determining the pH and the research method:
- 4-метилумбеллиферон, флуоресцеин натрия, родамин С, метиленовый синий. К некоторой аликвоте исследуемой пробы объёмом 10 мл добавляют 1 мл раствора буфера на основе глицина с pH = 9 и концентрацией 1 г/л, тем самым переводя среду раствора в щелочную область. Люминесценцию определяют при длинах волн возбуждения λex = 330 нм, 490 нм, 555 нм, 666 нм и длинах волн эмиссии 446 нм, 513 нм, 580 нм, 687 нм для трассеров 4-метилумбеллиферон, флуоресцеин натрия, родамин С и метиленовый синий соответственно. - 4-methylumbelliferone, sodium fluorescein, rhodamine C, methylene blue. To a certain aliquot of the test sample with a volume of 10 ml, add 1 ml of a glycine-based buffer solution with pH = 9 and a concentration of 1 g/l, thereby transferring the solution medium to the alkaline region. Luminescence is determined at excitation wavelengths λ ex = 330 nm, 490 nm, 555 nm, 666 nm and emission wavelengths 446 nm, 513 nm, 580 nm, 687 nm for tracers 4-methylumbelliferone, sodium fluorescein, rhodamine C and methylene blue, respectively .
- Сульфосалициловая кислота, тинопал CBS-x, эозин Б. Некоторую аликвоту исследуемой пробы исследуют без дополнительной модуляции среды при pH = 7 - 8. Исследования проводят при длинах волн возбуждения λex = 300 нм, 360 нм, 515 нм и длинах волн эмиссии λem =400 нм, 410 нм, 535 нм для трассеров сульфосалициловая кислота, тинопал CBS-x, эозин Б. - Sulfosalicylic acid, tinopal CBS-x, eosin B. Some aliquot of the test sample is examined without additional modulation of the medium at pH = 7 - 8. Studies are carried out at excitation wavelengths λ ex = 300 nm, 360 nm, 515 nm and emission wavelengths λ em = 400 nm, 410 nm, 535 nm for tracers sulfosalicylic acid, tinopal CBS-x, eosin B.
- Сафранин Т. К некоторой аликвоте исследуемой пробы объёмом 10 мл добавляют 1мл раствора буфера на основе глицина с pH = 3 и концентрацией 1 г/л, тем самым переводя среду раствора в кислую область, где сильнее выражена люминесценция Сафранина Т. Люминесценцию определяют при длинах волн возбуждения λex = 520 нм и длинах волн эмиссии λem = 587 нм для трассеров сафранин Т соответственно. - Safranin T. To some aliquot of the test sample with a volume of 10 ml, add 1 ml of a glycine-based buffer solution with pH = 3 and a concentration of 1 g / l, thereby transferring the solution medium to the acidic region, where the luminescence of Safranin T is more pronounced. Luminescence is determined at lengths excitation wavelengths λex = 520 nm and emission wavelengths λem = 587 nm for safranin T tracers, respectively.
- Моноэтаноламин, диэтаноламин, пропиленгликоль, 2-этоксиэтанол, этиленгликоль, диэтиленгликоль, изопропанол, глицерин. Некоторую аликвоту исследуемой пробы исследуют без дополнительной модуляции среды при pH = 7 - 8 методом газовой хромато масс-спектроскопии. В инжектор при температуре 280 °С вводится 0,1 мкл образца, который при скорости потока газа-носителя в колонке (гелий) - 1,5 мл/мин, начальной температуре колонки 40 °С со скоростью нагрева 10°С/мин до 250 °С, проходит разделение на неполярной капиллярной колонке «Zebron» длиной 30 м, диаметром 0,25 мм, толщиной слоя фазы 1 мкм с электронно-ионным ионизатором при температуре источника ионов 220 °С. По площади пиков на хроматограмме определяют концентрацию полярных трассеров. - Monoethanolamine, diethanolamine, propylene glycol, 2-ethoxyethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, isopropanol, glycerin. Some aliquot of the test sample is examined without additional modulation of the medium at pH = 7 - 8 by gas chromatography mass spectroscopy. At a temperature of 280 °C, 0.1 µl of a sample is introduced into the injector, which, at a carrier gas flow rate in the column (helium) - 1.5 ml/min, an initial column temperature of 40 °C with a heating rate of 10°C/min up to 250 °С, separation takes place on a non-polar capillary column "Zebron" 30 m long, 0.25 mm in diameter,
Таким образом, определяют восемь параметров люминесценции (I1 - I8), которые позволяют определить концентрацию каждого флуоресцентного трассера по отдельности. Полученные значения должны находиться в диапазоне линейного определения концентрации для определяемого трассера, которые указаны в таблице 2.Thus, eight luminescence parameters (I 1 - I 8 ) are determined, which allow the concentration of each fluorescent tracer to be determined individually. The values obtained must be within the linear concentration range for the tracer to be determined, which are listed in Table 2.
Концентрации трассеров на основе сульфосалициловой кислоты, флуоресцеина натрия, эозина Б, метиленового синего, а также моноэтаноламина, диэтаноламина, пропиленгликоля, 2-этоксиэтанола, этиленгликоля, диэтиленгликоля, изопропанола, глицерина определяют по формуле (1) с известными коэффициентами aI и bI, определёнными ранее по градуировке, предварительно домножив значения люминесценции для флуоресцеина натрия и метиленового синего на коэффициент 1,1 с целью учёта разбавления при заданиях pH. The concentrations of tracers based on sulfosalicylic acid, sodium fluorescein, eosin B, methylene blue, as well as monoethanolamine, diethanolamine, propylene glycol, 2-ethoxyethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, isopropanol, glycerin are determined by formula (1) with known coefficients a I and b I , previously determined by calibration, having previously multiplied the luminescence values for sodium fluorescein and methylene blue by a factor of 1.1 in order to take into account dilution when setting pH.
Концентрации тинопала CBS-x и 4-метиллумбеллиферона определяются из следующей системы уравнений с двумя неизвестными:The concentrations of tinopal CBS-x and 4-methyllumbelliferone are determined from the following system of equations with two unknowns:
где 1,1 - коэффициент разбавления пробы 4-метиллумбеллиферона при модулировании pH среды, where 1.1 is the dilution factor of the 4-methyllumbelliferone sample when modulating the pH of the medium,
an(m), b n(m) - коэффициенты из уравнения градуировочной прямой, a n(m) , b n(m) - coefficients from the equation of the calibration line,
n - индекс обозначающий принадлежность коэффициента к градуировчной прямой индивидуального трассера (совпадает с индексов в условном обозначении интенсивности люминесценции), n - index indicating that the coefficient belongs to the calibration line of an individual tracer (coincides with the indices in the luminescence intensity symbol),
m - индекс определяющий номер используемой градуировочной зависимости,m - index defining the number of the used calibration dependence,
СТ, С4М - концентрации тинопала CBS-x и 4-метилумбеллиферона соответственно. C T , C 4M - concentrations of tinopal CBS-x and 4-methylumbelliferone, respectively.
Концентрации трассеров родамина С и сафранина Т определяются из другой системы уравнений с двумя неизвестными:The concentrations of tracers of rhodamine C and safranin T are determined from another system of equations with two unknowns:
где 1,1 - коэффициент разбавления проб родамина С и сафранина Т при модулировании pH среды, where 1.1 is the dilution factor for samples of rhodamine C and safranin T when modulating the pH of the medium,
an(m), b n(m) - коэффициенты из уравнения градуировочной прямой, n - индекс обозначающий принадлежность коэффициента к градуировчной прямой индивидуального трассера (совпадает с индексом в условном обозначении интенсивности люминесценции), a n(m) , b n(m) - coefficients from the equation of the calibration line, n - index indicating that the coefficient belongs to the calibration line of an individual tracer (coincides with the index in the luminescence intensity symbol),
m - индекс, определяющий номер используемой градуировочной зависимости,m - index that determines the number of the calibration dependence used,
ССТ, СР - концентрации сафранина Т и родамина С соответственно. C ST , C R - concentrations of safranin T and rhodamine C, respectively.
Экспериментальную оценку выполнения предлагаемого способа определения концентраций шестнадцати индикаторов (сульфосалициловая кислота, 4-метилумбеллиферон, тинопал CBS-x, флуоресцеин натрия, эозин Б, родамин С, сафранин Т, метиленовый синий, моноэтаноламин, диэтаноламин, пропиленгликоль, 2-этоксиэтанол, этиленгликоль, диэтиленгликоль, изопропанол, глицерин) в пластовой воде проводили на примере анализа трех смесей этих индикаторов. Результаты количественного определения индикаторов в пластовой воде без проведения сорбции и с сорбцией представлены в таблице 3.Experimental evaluation of the performance of the proposed method for determining the concentrations of sixteen indicators (sulfosalicylic acid, 4-methylumbelliferone, tinopal CBS-x, sodium fluorescein, eosin B, rhodamine C, safranin T, methylene blue, monoethanolamine, diethanolamine, propylene glycol, 2-ethoxyethanol, ethylene glycol, diethylene glycol , isopropanol, glycerin) in formation water was carried out using the example of the analysis of three mixtures of these indicators. The results of quantitative determination of indicators in formation water without sorption and with sorption are presented in Table 3.
Относительную погрешность определения концентрации n-го индикатора определяли по формуле:The relative error in determining the concentration of the n-th indicator was determined by the formula:
где Свв - введённая в образец концентрация трассера, г/дм3, where С в is the tracer concentration introduced into the sample, g/dm 3 ,
Сn - определённая концентрация трассера n в образце, г/дм3.C n - certain concentration of tracer n in the sample, g/dm 3 .
Таким образом, предлагаемый способ позволяет улучшить чувствительность определения флуоресцентных трассеров с пересекающимися спектрами люминесценции относительно известного прямого метода определения основанного на пропорциональности интенсивности сигнала люминесценции к концентрации, а также позволяет с достаточно низкой погрешностью определять полярные трассеры на основе спиртов при их одновременном присутствии. Thus, the proposed method makes it possible to improve the sensitivity of determining fluorescent tracers with intersecting luminescence spectra relative to the well-known direct method of determination based on the proportionality of the luminescence signal intensity to concentration, and also makes it possible to determine polar tracers based on alcohols with a sufficiently low error in their simultaneous presence.
Применение предлагаемого способа детектирования флуоресцентных и спиртовых трассеров при их совместном присутствии в пластовых водах при проведении трассерных межскважинных исследований позволяет, сохраняя количество задействуемых трассеров, избежать длительного этапа пробоподготовки и использования соединений ионной природы, анализ которых, как правило, сопровождается значительными погрешностями ввиду их возможного присутствия в породе, а также позволяет повысить точность определения флуоресцентных трассеров за счёт учёта наложения их спектров возбуждения и эмиссии при параметрах определения.The use of the proposed method for detecting fluorescent and alcohol tracers in their joint presence in formation waters during tracer interwell studies allows, while maintaining the number of tracers involved, to avoid a long stage of sample preparation and the use of ionic compounds, the analysis of which, as a rule, is accompanied by significant errors due to their possible presence in the rock, and also makes it possible to increase the accuracy of determining fluorescent tracers by taking into account the superposition of their excitation and emission spectra at the determination parameters.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2798683C1 true RU2798683C1 (en) | 2023-06-23 |
Family
ID=
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2275619C2 (en) * | 2003-12-01 | 2006-04-27 | Самарский государственный университет | Method for spectro-photometric determining of concentrations of different indicators in bed waters |
RU2301409C2 (en) * | 2005-08-01 | 2007-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" | Mode of definition of quantitative contents of indicators in formation waters |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2275619C2 (en) * | 2003-12-01 | 2006-04-27 | Самарский государственный университет | Method for spectro-photometric determining of concentrations of different indicators in bed waters |
RU2301409C2 (en) * | 2005-08-01 | 2007-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" | Mode of definition of quantitative contents of indicators in formation waters |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ТЮТЯЕВ А.В, КОМАРОВА О.Д. "ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ ТРАССЕРОВ В ПЛАСТОВОЙ ЖИДКОСТИ", ТРУДЫ ВСЕРОССИЙСКОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ "АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ", САМАРА, 2021. ЕВГЕНЬЕВ М.И., ЕВГЕНЬЕВА И.И., СОПИН В.Ф., ИСМАИЛОВА Р.Н., МИНУЛЛИН Р.М. ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ ТРАССЕРОВ В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ, ВЕСТНИК КАЗАНСКОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА, N 10, 2014. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Grau et al. | Recent methodological advances in the analysis of nitrite in the human circulation: nitrite as a biochemical parameter of the L-arginine/NO pathway | |
Sawicki | Fluorescence analysis in air pollution research | |
Yang et al. | A fluorescein-based fluorogenic probe for fluoride ion based on the fluoride-induced cleavage of tert-butyldimethylsilyl ether | |
Zhang et al. | Quantification of domoic acid in shellfish samples by capillary electrophoresis-based enzyme immunoassay with electrochemical detection | |
Christmann et al. | Correction of right-angle molecular fluorescence measurements for absorption of fluorescence radiation | |
Chao et al. | A new fluorescent enhanced probe based on (E)-9-(2-nitrovinyl)-anthracene for the detection of bisulfite anions and its practical application | |
RU2798683C1 (en) | Method for detecting fluorescent and alcohol tracers in their joint presence in formation waters during tracer interwell surveys | |
Sáenz-López et al. | Development and validation of a capillary zone electrophoresis method for the quantitative determination of anthocyanins in wine | |
Özdemir et al. | Highly sensitive HPLC method for the determination of galantamine in human plasma and urine through derivatization with dansyl chloride using fluorescence detector | |
Naimski et al. | Quantitative fluorescenct analysis of different conformational forms of DNA bound to the dye, 4′, 6-diamidine-2-phenylindole, and sepasated by gel electrophoresis | |
RU2595810C1 (en) | Method for quantitative determination of group of fluorescent and ion indicators in formation water at their joint presence | |
Yan et al. | Constant pressure-assisted head-column field-amplified sample injection in combination with in-capillary derivatization for enhancing the sensitivity of capillary electrophoresis | |
RU2762994C1 (en) | Quantitative analysis of composition of indicators for geophysical studies in reservoir water with their combined presence | |
Dong et al. | Simultaneous spectrophotometric determination of aluminum (III), Iron (III) and beryllium (III) in rainwater by a matrix method | |
Nakayama et al. | Fluorescence immunoassay for cocaine detection | |
JPH1038878A (en) | Quantitative testing method of peripheral oil kind in light oil | |
RU2162599C1 (en) | Method of identifying and determining weight concentration of acetaldehyde in alcohol-containing solutions | |
Nielsen Sundberg et al. | HPLC Analysis of Solvent Yellow 124—The Marker in Diesel Oil | |
Georghiou et al. | Storage stability of formaldehyde solutions containing pararosaniline reagent | |
Dixon et al. | The determination of unsulphonated primary aromatic amines in water-soluble food dyes and other food additives | |
Jáč et al. | Tungstate as complex‐forming reagent facilitating separation of selected polyphenols by capillary electrophoresis and its comparison with borate | |
SU1325333A1 (en) | Method of determining diquat | |
Strom et al. | The interaction of the polyene antibiotic lucensomycin with cholesterol in erythrocyte membranes and in model systems. III. Characterization of spectral parameters | |
CN110749574B (en) | Method for measuring perfluorooctane sulfonate by dual-wavelength resonance Rayleigh scattering method and application | |
Wintersteiger et al. | Derivatisation of sympathomimetics with primary amino groups on thin-layer plates by spotting the sample spots with fluorescamine |