[發明專利]檢測烴儲集層中的多模式示蹤劑

在審

• 申請號: 201780076816.4
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN110073077A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 杰森·R·考克斯;馬丁·E·波伊奇;香農·L·艾希曼;王瑋;胡思翁·歐;張世勛;雷娜·史;戴維·羅伯特·阮;艾拉特·吉扎托夫;穆罕默德·哈米德·哈克;安東尼·安德魯·克梅茨二世;陳協
• 申請（專利權）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號: E21B47/10
• 分類號: E21B47/10;G01N21/64
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳勝周

本公開內容描述了用于檢測烴儲集層中的多模式示蹤劑的方法和系統。一種方法包括：在儲集層的第一位置處注入多模式示蹤劑，其中所述多模式示蹤劑與所述儲集層中的地下流體混合；在所述儲集層的第二位置處收集流體樣品；和分析所述流體樣品以檢測在所述流體樣品中所述多模式示蹤劑的存在，其中所述多模式示蹤劑包括負載有至少兩種標記物的粒子，并且所述至少兩種標記物中的每一種與不同的檢測技術相關如熒光標記物、質譜標記物和表面增強的拉曼散射標記物。

優先權要求

本申請要求于2016年12月15日提交的美國臨時專利申請號62/434,804和于2017年11月27日提交的美國專利申請號15/822,546的優先權，將它們以其整體通過引用并入本文。

技術領域

本公開內容涉及檢測烴儲集層(hydrocarbon reservoir)中的示蹤劑。

背景

在烴儲集層中，可以對地下流體流動模式進行分析以開發用于烴儲集層的地質模型。該模型可以用于產生一個或多個可用于儲集層資源管理的參數，包括例如井與井的連接性、流體分配、裂縫位置、波及體積(swept volume)和殘余油飽和度。

概述

本公開內容描述了用于檢測烴儲集層中的示蹤劑的方法和系統。一種方法包括：在儲集層的第一位置處注入多模式示蹤劑(multi-modal tracer)，其中所述多模式示蹤劑與所述儲集層中的地下流體混合；在所述儲集層的第二位置處收集流體樣品；和分析所述流體樣品以檢測在所述流體樣品中所述多模式示蹤劑的存在。此方面的其他實施方式包括相應的系統和裝置。

前述和其他實施方式可以各自任選地單獨或組合地包括以下特征中的一個或多個：

第一方面，可與通用實施方式組合，所述方法還包括基于所檢測的多模式示蹤劑的存在確定地下流體流動模式(流體流型，fluid-flow pattern)。

第二方面，可與前述方面中的任一個組合，其中多模式示蹤劑包括負載有至少兩種標記物(標簽，taggant)的粒子，并且所述至少兩種標記物中的每一種與不同的檢測技術相關。

第三方面，可與前述方面中的任一個組合，其中多模式示蹤劑包括納米粒子。

第四方面，可與前述方面中的任一個組合，其中多模式示蹤劑至少負載有熒光標記物和質譜標記物。

第五方面，可與前述方面中的任一個組合，其中分析流體樣品包括：確定第一條形碼分量(條形碼成分，barcode component)，其中該第一條形碼分量代表利用熒光檢測技術產生的熒光信號；確定第二條形碼分量，其中該第二條形碼分量代表利用質譜檢測技術產生的質譜信號；基于該第一和第二條形碼分量產生條形碼；和將所產生的條形碼與多個條形碼進行比較以檢測所述多模式示蹤劑的存在，該多個條形碼中的每一個代表特定的多模式示蹤劑。

第六方面，可與前述方面中的任一個組合，其中熒光檢測技術包括上轉換發光操作(upconversion luminescence operation)，并且熒光標記物包括上轉換標記物。

第七方面，可與前述方面中的任一個組合，其中熒光檢測技術包括時間門控(time-gated)熒光光譜技術，并且熒光標記物包括鎧裝(有鞘，sheathed)鑭系元素發射體或持續性磷光體材料。

第八方面，可與前述方面中的任一個組合，其中熒光檢測技術用于在利用質譜檢測技術產生第二條形碼分量之前產生第一條形碼分量。

第九方面，可與前述方面中的任一個組合，其中將質譜標記物摻入在聚合物納米粒子中。

第十方面，可與前述方面中的任一個組合，其中質譜檢測技術包括氣相色譜質譜操作(Gas Chromatography Mass Spectrometry operation)。