[發(fā)明專利]用于監(jiān)測(cè)多級(jí)壓裂返排液的示蹤劑及監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310476303.6
• 申請(qǐng)日: 2013-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN103603655A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉徳鑄;張洪君;王浩;趙躍朋;崔加利;馮廣慧;王楠;劉暢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B47/11
• 分類號(hào): E21B47/11
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測(cè)多級(jí)壓裂返排液的示蹤劑及監(jiān)測(cè)多級(jí)壓裂返排液的方法，屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

示蹤監(jiān)測(cè)技術(shù)是目前油田應(yīng)用十分廣泛的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，在水驅(qū)、非混相驅(qū)、聚合物驅(qū)、蒸汽驅(qū)、SAGD等各種驅(qū)油工程中均有應(yīng)用，主要是用于監(jiān)測(cè)注采井間的連通關(guān)系及注入流體在地層中的波及情況。

示蹤監(jiān)測(cè)技術(shù)目前也用于監(jiān)測(cè)壓裂效果方面，但主要是用于評(píng)價(jià)壓裂裂縫的發(fā)育情況。該方法是通過使用伽馬能譜儀和定向伽馬儀、或者磁測(cè)儀等測(cè)試儀器監(jiān)測(cè)放射性示蹤劑在地層中的分布情況實(shí)現(xiàn)的。此外，也存在關(guān)于使用示蹤劑監(jiān)測(cè)壓裂返排液的研究，但目前僅限于使用單一的示蹤劑籠統(tǒng)評(píng)價(jià)壓裂液的返排情況，尚不能實(shí)現(xiàn)同時(shí)使用多種示蹤劑分層段評(píng)價(jià)各層壓裂液的返排情況。其原因在于，雖然現(xiàn)有的示蹤劑種類很多，但并不能找出同時(shí)滿足與壓裂液配伍性好、地層中吸附量小、穩(wěn)定性好、分析精度高，并且相互之間互不干擾的多種示蹤劑。

因此，研發(fā)出一種新型的用于監(jiān)測(cè)多級(jí)壓裂返排液的示蹤劑仍是本領(lǐng)域亟待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于監(jiān)測(cè)多級(jí)壓裂返排液的示蹤劑及采用該示蹤劑監(jiān)測(cè)多級(jí)壓裂返排液的方法。本發(fā)明的示蹤劑能夠克服現(xiàn)有示蹤劑無法同時(shí)滿足與壓裂液配伍性好、地層中吸附量小、穩(wěn)定性好、分析精度高等技術(shù)難題。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種用于監(jiān)測(cè)多級(jí)壓裂返排液的示蹤劑，其包括12種示蹤元素分別和絡(luò)合劑混合而成的12種示蹤元素絡(luò)合物水溶液，其中，所述的12種示蹤元素包括鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿以及镥。

在上述的用于監(jiān)測(cè)多級(jí)壓裂返排液的示蹤劑中，優(yōu)選地，所述12種示蹤元素絡(luò)合物水溶液的質(zhì)量濃度相同，并且所述12種示蹤元素絡(luò)合物水溶液的質(zhì)量濃度均為3%-5%。

在上述的用于監(jiān)測(cè)多級(jí)壓裂返排液的示蹤劑中，優(yōu)選地，每一種示蹤元素絡(luò)合物水溶液中的示蹤元素與絡(luò)合劑的摩爾比為1:8。

在上述的用于監(jiān)測(cè)多級(jí)壓裂返排液的示蹤劑中，優(yōu)選地，所述絡(luò)合劑包括氯化羥胺。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式，優(yōu)選地，上述的用于監(jiān)測(cè)多級(jí)壓裂返排液的示蹤劑包括：鐠和氯化羥胺以1:8的摩爾比混合而成的質(zhì)量濃度為3%-5%的氯化羥胺鐠水溶液、釹和氯化羥胺以1:8的摩爾比混合而成的質(zhì)量濃度為3%-5%的氯化羥胺釹水溶液、釤和氯化羥胺以1:8的摩爾比混合而成的質(zhì)量濃度為3%-5%的氯化羥胺釤水溶液、銪和氯化羥胺以1:8的摩爾比混合而成的質(zhì)量濃度為3%-5%的氯化羥胺銪水溶液、釓和氯化羥胺以1:8的摩爾比混合而成的質(zhì)量濃度為3%-5%的氯化羥胺釓水溶液、鋱和氯化羥胺以1:8的摩爾比混合而成的質(zhì)量濃度為3%-5%的氯化羥胺鋱水溶液、鏑和氯化羥胺以1:8的摩爾比混合而成的質(zhì)量濃度為3%-5%的氯化羥胺鏑水溶液、鈥和氯化羥胺以1:8的摩爾比混合而成的質(zhì)量濃度為3%-5%的氯化羥胺鈥水溶液、鉺和氯化羥胺以1:8的摩爾比混合而成的質(zhì)量濃度為3%-5%的氯化羥胺鉺水溶液、銩和氯化羥胺以1:8的摩爾比混合而成的質(zhì)量濃度為3%-5%的氯化羥胺銩水溶液、鐿和氯化羥胺以1:8的摩爾比混合而成的質(zhì)量濃度為3%-5%的氯化羥胺鐿水溶液以及镥和氯化羥胺以1:8的摩爾比混合而成的質(zhì)量濃度為3%-5%的氯化羥胺镥水溶液。

本發(fā)明的示蹤劑中的12種示蹤元素絡(luò)合物水溶液可以單獨(dú)制備，在使用時(shí)進(jìn)行合并或逐一加入至地層中即可。每種示蹤元素絡(luò)合物的用量是根據(jù)注入地層的具體情況而決定的。

本發(fā)明的示蹤劑中每種示蹤元素絡(luò)合物的用量的計(jì)算公式如式1所示（進(jìn)而確定示蹤元素絡(luò)合物水溶液用量）：

A=μ×MDL×V?????式1；

其中：A為每種示蹤元素絡(luò)合物的用量，單位為kg；

μ為保障系數(shù)，其目的是消除各種天然和人工不利因素的影響，保障注入的示蹤劑可以被檢測(cè)到，其數(shù)值可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)油藏地質(zhì)條件、本底濃度大小來確定；

MDL為儀器對(duì)示蹤元素絡(luò)合物的最低檢測(cè)濃度，單位為kg/L；

V為地層最大稀釋體積，單位為L(zhǎng)，其可以通過式2計(jì)算得到：

V=πR²hФS_w?????式2

其中：R——平均稀釋半徑，單位為m；

h——油層平均厚度，單位為m；

Ф——油層平均孔隙度；

S_w——油層平均含水飽和度。