水平井监测用气体缓释示踪剂及其制备方法与流程

本发明涉及石油开采测试，尤其涉及一种水平井监测用气体缓释示踪剂及其制备方法。

背景技术：

1、水平井由于泄油面积大、产量高等优势已成为油气田开发的主要方式之一，特别是在气田开发中，水平井的比例相对更高。在水平气井生产阶段，对各段产气量的监测尤为重要，准确的产气剖面数据能够为认识气藏生产规律、评估开发策略、制定科学的生产制度提供重要依据。

2、常用的水平井产气剖面测试方法主要是利用连续油管或爬行器携带测试工具进行测试。该方法在直井或定向井中应用广泛，但在水平井的应用过程中，由于容易遇卡遇阻，施工风险过大等问题，受到了极大的限制。

3、缓释示踪剂是近10年来兴起的一种高效水平井产液剖面监测技术。该技术是将不同种类的缓释固体示踪剂安装至水平井不同段的完井管柱上，开井后通过测试示踪剂的产出情况计算各段产量贡献比例，具有施工风险小、成本低、测试数据直接可靠、可长期监测等优势，特别是在与控水管柱(icd、aicd、智能滑套等)的结合方面更加突出，能够实现水平井找水/控水一体化，为油田稳油控水、增储上产提供保障。尽管缓释示踪剂优势明显，但目前该产品仅有油溶性和水溶性两大类，例如202010820161.0、202111034040.4、202010990883.0及201811591800.x等专利均有所报道。

4、由于气体示踪剂沸点较低，利用常用的油溶性和水溶性制作方法难以形成成熟可用产品，技术难度较高。另外通过大量调研，目前无水平井监测用气体缓释示踪剂的相关专利、论文及应用案例。因此，为解决水平气井产液剖面的长期监测问题，有必要开展相关的研究工作。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种水平井监测用气体缓释示踪剂及其制备方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种水平井监测用气体缓释示踪剂，包括多孔内核、吸附于所述多孔内核中的气体示踪剂、设置在所述多孔内核表面且可受温度破坏的保护层、设置在所述保护层上的缓释层；

3、所述缓释层内含有遇水溶解的造孔剂。

4、优选地，所述多孔内核包括多孔颗粒和树脂粘合剂；所述多孔颗粒包括陶粒和/或活性炭。

5、优选地，所述多孔颗粒的粒径为20目～40目，孔隙度为45％～50％，所述多孔颗粒的比表面积为5×104cm2/g～6×104cm2/g。

6、优选地，所述树脂粘合剂为热固性树脂、稀释剂与固化剂的组合，所述热固性树脂为酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂中的一种或多种，所述稀释剂为非活性稀释剂苯乙烯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、多元醇中的一种或多种，所述固化剂为乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺中的一种或多种。

7、优选地，所述树脂粘合剂中，稀释剂与热固性树脂的质量比为0.1-0.2，固化剂与热固性树脂的质量比为0.1-0.2；所述多孔内核中，多孔颗粒与热固性树脂的质量比为10-20。

8、优选地，所述气体示踪剂为低沸点、易挥发的液态卤代烃、卤代芳烃中至少一种。

9、优选地，所述保护层包括石蜡，熔点为50℃～55℃。

10、优选地，所述缓释层为热固性树脂、稀释剂、固化剂的组合，所述热固性树脂为酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂中的一种或多种，所述稀释剂为非活性稀释剂苯乙烯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、多元醇中的一种或多种，所述固化剂为乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺中的一种或多种。

11、优选地，所述造孔剂为氯化钠、氯化钾中的一种或多种。

12、本发明还提供一种水平井监测用气体缓释示踪剂的制备方法，包括以下步骤：

13、s1、制备多孔内核；

14、s2、在0℃～10℃的油浴中，将多孔内核浸泡至气体示踪剂中；

15、s3、将浸泡有所述气体示踪剂的多孔内核取出后，在其表面涂抹保护层；

16、s4、将缓释层的原料和造孔剂混合均匀，涂抹至所述多孔内核外并处于所述保护层上，静置固化。

17、优选地，步骤s1包括：

18、s1.1、在室温下，将热固性树脂与稀释剂混合，搅拌均匀，得到第一混合物；

19、s1.2、将所述第一混合物与多孔颗粒混合均匀，加入固化剂混合均匀，得到第二混合物；

20、s1.3、将所述第二混合物倒入模具中，在0.5mp～1mpa的压力下压制成型，静置固化，获得多孔内核。

21、优选地，步骤s3中，所述保护层为石蜡；预先将石蜡加热至完全熔化，将熔化的石蜡涂抹在所述多孔内核的表面，实现蜡封；

22、优选地，步骤s4中，所述缓释层的原料包括热固性树脂、稀释剂和固化剂；其中，稀释剂与热固性树脂的质量比为0.1～0.2，固化剂与热固性树脂的质量比例为0.1～0.2，造孔剂与热固性树脂的质量比为0.4～0.6。

23、本发明的水平井监测用气体缓释示踪剂，通过多孔内核吸附气体示踪剂，多孔内核表面设置保护层防止气体示踪剂挥发，在保护层外设置含有造孔剂的缓释层；该水平井监测用气体缓释示踪剂在水平井内使用时，造孔剂遇水溶解，能够在缓释层上形成均匀小孔，保护层在井内可被破坏，从而保证气体示踪剂遇到烃类气体后缓慢释放，以实现分段水平气井的长期产气剖面监测，为油田提供重要的数据支持用于措施优化、制度调整以及单井管理。

技术特征：

1.一种水平井监测用气体缓释示踪剂，其特征在于，包括多孔内核、吸附于所述多孔内核中的气体示踪剂、设置在所述多孔内核表面且可受温度破坏的保护层、设置在所述保护层上的缓释层；

2.根据权利要求1所述的水平井监测用气体缓释示踪剂，其特征在于，所述多孔内核包括多孔颗粒和树脂粘合剂；

3.根据权利要求2所述的水平井监测用气体缓释示踪剂，其特征在于，所述树脂粘合剂中，稀释剂与热固性树脂的质量比为0.1-0.2，固化剂与热固性树脂的质量比为0.1-0.2；

4.根据权利要求1所述的水平井监测用气体缓释示踪剂，其特征在于，所述气体示踪剂为低沸点、易挥发的液态卤代烃、卤代芳烃中至少一种。

5.根据权利要求1所述的水平井监测用气体缓释示踪剂，其特征在于，所述保护层包括石蜡，熔点为50℃～55℃。

6.根据权利要求1所述的水平井监测用气体缓释示踪剂，其特征在于，所述缓释层为热固性树脂、稀释剂、固化剂的组合，所述热固性树脂为酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂中的一种或多种，所述稀释剂为非活性稀释剂苯乙烯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、多元醇中的一种或多种，所述固化剂为乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的水平井监测用气体缓释示踪剂，其特征在于，所述造孔剂为氯化钠、氯化钾中的一种或多种。

8.一种权利要求1至7任一项所述的水平井监测用气体缓释示踪剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的水平井监测用气体缓释示踪剂的制备方法，其特征在于，步骤s1包括：

10.根据权利要求8所述的水平井监测用气体缓释示踪剂的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述保护层为石蜡；预先将石蜡加热至完全熔化，将熔化的石蜡涂抹在所述多孔内核的表面，实现蜡封；

技术总结本发明公开了一种水平井监测用气体缓释示踪剂及其制备方法，水平井监测用气体缓释示踪剂包括多孔内核、吸附于所述多孔内核中的气体示踪剂、设置在所述多孔内核表面且可受温度破坏的保护层、设置在所述保护层上的缓释层；所述缓释层内含有遇水溶解的造孔剂。本发明的水平井监测用气体缓释示踪剂，在水平井内使用时，造孔剂遇水溶解，能够在缓释层上形成均匀小孔，保护层在井内可被破坏，从而保证气体示踪剂遇到烃类气体后缓慢释放，以实现分段水平气井的长期产气剖面监测，为油田提供重要的数据支持用于措施优化、制度调整以及单井管理。技术研发人员：吴意明,谭吕,田翔,刘远志,高晓飞,谢明英,闫正和,温守国,袁才,黄力受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司深圳分公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30