[發(fā)明專利]一種多段壓裂用金屬離子示蹤劑及其應用

有效

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• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN109667574B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設計）人: 陳勇;陳培勝;黃波;宋清新;陳凱;劉霜;丁然;陳磊;盧娜娜;宋李煜
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B47/11
• 分類號: E21B47/11
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 劉亞寧

本發(fā)明公開了一種多段壓裂用金屬離子示蹤劑，由28種金屬離子化合物分別與高溫絡合劑混合而成的28種絡合物水溶液組成，其中，所述金屬離子化合物，為以下金屬元素的氯化物：鈧、釔、釩、鈮、鉭、鉬、鎢、錳、錸、釕、鋨、鈷、銠、銥、鎳、鈀、鉑、銀、金、鋅、鎘、汞、鍺、錫、鉛、銻、鉍和硒；所述高溫絡合劑選自羥基亞乙基磷酸、氨基三甲叉磷酸、羥基乙叉二膦酸、氨基三亞甲基磷酸、2,4?三羧酸?2?膦酸基丁烷、二乙烯三胺五甲叉膦酸或乙二胺四甲叉膦酸。本發(fā)明的多段壓裂用金屬離子示蹤劑，與羥丙基瓜膠硼凍膠壓裂液配伍性好，與地層水配伍性好，地層溫度條件下無沉淀，具有種類多、制備簡單、檢測精度高、相互干擾小等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及一種多段壓裂用金屬離子示蹤劑，及其應用，用于油田開發(fā)中水力壓裂增產措施。

背景技術

水力壓裂是利用地面高壓泵組，以超過地層吸收能力的排量將高粘液體(壓裂液)泵入井內，在井底憋起高壓，當該壓力克服井壁附近地應力達到巖石抗張強度后，就在井底產生裂縫。繼續(xù)注入帶有支撐劑的壓裂液，裂縫繼續(xù)延伸，支撐劑在裂縫中充填。停泵后，由于支撐劑對裂縫的支撐作用，可在地層中形成足夠長、有一定導流能力的填砂裂縫。油氣井的水力壓裂增產技術是改造油氣層的有效方法，是油氣井、水井增產、增注的有效措施。此技術已經積累了50多年的經驗，被廣泛應用于油田勘探開發(fā)中。

在直斜井和水平井多段壓裂中，由于各措施井段的地層存在非均質性差異，導致壓裂施工后各段產量存在較大差異，監(jiān)測壓裂返排液產量成為評估壓裂效果的一項重要工作。通常可采用水相示蹤劑對分段壓裂之后的返排情況進行跟蹤評估。用示蹤劑監(jiān)測壓裂返排液的方法中，對示蹤劑的要求是：與壓裂液、地層水配伍性好，在地層中吸附量小、檢測精度高等。雖然現有技術中的示蹤劑種類很多，但并不能找出同時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。

公開號為CN103946336A的中國專利申請公開了一種使用控釋示蹤劑的方法，提出將示蹤劑固定在多孔微粒或乳液上，并可在地層中緩慢釋放，用于檢測產出烴和產出水。示蹤劑可以是染料、氣體、同位素、離子化合物、放射性材料、基因、微生物、合成或天然聚合物、含氟化合物等。若為離子化合物，可以與螯合劑(如乙二胺四乙酸)形成螯合物。

公開號為CN103132986A的中國專利公開了一種測量煤層氣井的不同儲層的產液量的方法，提出用示蹤劑測量煤層氣井的不同儲層的產液量的方法，所使用的示蹤劑為NaNO₃、NH₄SCN、NH₄NO₃、KNO₃、KI。

公開號為CN103603655A的中國專利公開了一種用于監(jiān)測多級壓裂返排液的示蹤劑及監(jiān)測方法，提出用于監(jiān)測多級壓裂返排液的示蹤劑，該示蹤劑包括示蹤元素和絡合劑，示蹤元素為鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿及镥，絡合劑為氯化羥胺，兩者摩爾比為1:8。

目前，尚未見到由金屬離子化合物和高溫絡合劑復合而成的示蹤劑的相關報道。

發(fā)明內容

針對上述現有技術，本發(fā)明提供了一種多段壓裂用金屬離子示蹤劑，及其在監(jiān)測壓裂返排液中的應用。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現的：

一種多段壓裂用金屬離子示蹤劑，由28種金屬離子化合物分別與高溫絡合劑混合而成的28種絡合物水溶液組成，其中，所述金屬離子化合物，包括以下金屬元素的氯化物：鈧、釔、釩、鈮、鉭、鉬、鎢、錳、錸、釕、鋨、鈷、銠、銥、鎳、鈀、鉑、銀、金、鋅、鎘、汞、鍺、錫、鉛、銻、鉍和硒；所述高溫絡合劑選自羥基亞乙基磷酸、氨基三甲叉磷酸、羥基乙叉二膦酸、氨基三亞甲基磷酸、2,4-三羧酸-2-膦酸基丁烷、二乙烯三胺五甲叉膦酸或乙二胺四甲叉膦酸中的任意一種或兩種以上的組合；每種絡合物水溶液中，金屬元素與高溫絡合劑的摩爾比為1:3～5；金屬離子化合物的質量濃度為1％～5％，優(yōu)選2％。