[發(fā)明專利]一種微量元素井間示蹤劑及其應用

有效

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• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN103615237A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 梁金慧;鄔傳威
• 申請（專利權）人: 天津大港油田圣達科技有限公司
• 主分類號: E21B47/11
• 分類號: E21B47/11;C07F5/00
• 代理公司: 天津市新天方有限責任專利代理事務所 12104
• 代理人: 張強

技術領域

本發(fā)明屬于油田注采技術領域，涉及一種示蹤劑，具體涉及一種微量元素井間示蹤劑及其應用方法。

背景技術

進入注水開發(fā)后期的油田，由于油藏各向滲透性的差異、油水粘度差別及開發(fā)過程中水動力場的不平衡，勢必造成注入水在縱向上的單層突進和平面上的舌進現象，使生產井過早見水，且含水率越來越高。此時采出程度低，大量的剩余油殘留在油藏中。

油田注水示蹤技術是現場生產測試技術之一，其原理是從注入井注入示蹤劑。然后按一定的取樣規(guī)定在周圍產出井取樣，監(jiān)測其產出情況.對樣品進行分析，得出示蹤劑產出曲線，然后進行擬合，反映注水開發(fā)過程中油水井的連通情況，掌握注入水的推進方向、驅替速度、波及面積以及儲層非均質性和剩余油飽和度分布等，從而指導油田開采的設計和油田開發(fā)后期的調整。當在注水井中加入一定量的示蹤劑時，它能溶解于水中，形成一個段塞狀的富集帶，追蹤注入水，標記注入水的運動軌跡。通過監(jiān)測周圍油井中示蹤劑的濃度產出曲線，應用計算機數值分析手段，便能反饋出油層地質參數和注入水的流動特征。目前示蹤劑技術除能確定水淹層的厚度和滲透率、大孔道直徑、注水井管外竄槽和層間竄以及裂縫方位等之外，還能反映注水層位內部注水量的變化、各個注水層位之間的矛盾及水驅油田剩余油分布等，為油田的合理開發(fā)提供重要依據。

長期以來，油田開發(fā)中最常用的示蹤劑主要有化學示蹤劑與同位素示蹤劑。雖然這些示蹤技術在各油田被廣泛應用，但也存在不同程度的缺點:化學示蹤劑用量通常都較大，成本高、檢測誤差較大;同位素示蹤劑則要求必須是專業(yè)施工人員，應用專用設備檢測，不利于大規(guī)模推廣應用。

CN1699998A公開了一種用于油田監(jiān)測過程中的常量物質示蹤劑及該示蹤劑在油藏動態(tài)監(jiān)測中的使用方法，其中所提供的示蹤劑是鑭系元素，是鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥及鈧和釔共17種元素中的任一種或多種；該17種元素中的任一種或多種用作油田的示蹤劑是分別合成其水溶性絡合物；該水溶性絡合物選自該油田地層水中不含的元素或含量很少的元素制成，使用的絡合劑為乙二胺四乙酸：EDTA、EDTA鈉鹽，乙二胺羥乙基三乙酸，二乙三胺五乙酸，氨三乙酸：NTA和TBP-EDTA體系，P350-EDTA體系中的任一種或多種，并利用示蹤劑解釋軟件對測試結果處理，得到油藏各種動態(tài)參數。

另有多種示蹤劑已被公開報道，包括無機鹽類、染料、醇類、同位素等，以適應各種工況條件。但目前的示蹤劑監(jiān)測技術仍然存在著一定的不足，主要是現有的示蹤劑大部分耐溫性能差，這些示蹤劑也不能承受油藏的高礦化度，在高礦化度條件下，示蹤劑會發(fā)生化學反應，失去示蹤的功能。此外，油藏的高礦化度會產生嚴重的基體效應，嚴重影響分析精度，甚至導致分析結果失效。同時高礦化度還會造成分析儀器霧化系統、進樣系統堵塞，導致分析儀器的損壞及分析的中斷。

另一方面，化學示蹤劑監(jiān)測技術在油田實際應用中，隨著區(qū)塊示蹤監(jiān)測的開展，示蹤監(jiān)測技術逐漸向區(qū)塊多井組整體監(jiān)測發(fā)展，且要求示蹤劑能夠滿足高溫、高礦化度地層條件，對示蹤劑的種類和檢測手段有更多、更新、更高的要求，如一個區(qū)塊要同時投放多種（例如5種以上）而且用量少、運輸和施工方便的化學示蹤劑，并且配套相應的檢測手段及注入系統，才能達到監(jiān)測的目的。目前示蹤監(jiān)測技術還不能滿足上述監(jiān)測的需求，因此，需要進行性能穩(wěn)定、耐高溫、耐高礦化度、檢測精度高的新型示蹤劑的研究和篩選，以及相應的分析檢測方法研究。

而微量物質示蹤劑稱為第四代技術（或叫做特殊化學示蹤劑），利用在地層及其所含流體中沒有或者含量極微的微量元素作為示蹤劑，檢測技術先進，使用ICP-Q等先進儀器檢測，檢測最低檢出限可以達到10-15（ppq級）的級別。作為21世紀新技術，其繼承了同位素示蹤劑的優(yōu)點，同時又具有自己的技術特色。

發(fā)明內容

為了解決現有技術的中的技術問題，本發(fā)明的目的旨在提供一種微量元素井間示蹤劑及其制備方法，克服了使用溫度范圍小的問題，且該示蹤劑能在井口投加或者分層投加、取樣方便，無需專業(yè)人員參與；用量少，經濟上可行；可選數量較多，可以滿足同時分層投加和測樣要求。

本發(fā)明提供了一種微量元素井間示蹤劑，結構式如下：

M選自鈰、鏑、鉺、銪、鋱、鈧、釹、釤、鈥、銩、镥、钷元素中的一種或幾種，X為電荷平衡必需的帶負電荷的基團。

根據本發(fā)明的具體實施方案，更優(yōu)選的M為鋱、鈧、釹、釤、鈥、銩的一種或幾種，X為氟硼酸根、氟磷酸根、乙酸根或鹵素離子。

本發(fā)明還提供了所述示蹤劑帶正電荷部分的制備方法，按照下式所示。