油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂及其设计方法与流程

本发明涉及石油开采测试，尤其涉及一种油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂及其设计方法。

背景技术：

1、近些年来，利用缓释固体示踪剂开展油井产液剖面测试，由于其具有低成本、操作便捷、风险小、测试周期长等优势，逐步被油田关注并开始应用。

2、在技术研发应用过程中，行业往往会关注该技术的管柱设计或整体设计，在示踪剂本身设计上仅仅粗略确定用量，这样会存在用量过大或用量过小导致难以满足目标监测周期的问题。例如，cn111810114a公开一种示踪剂找水和分段控水系统及方法中，主要考虑示踪剂与aicd管柱的深度结合；cn115680625a公开一种示踪剂井下布控与智能释放系统，主要将示踪剂与智能滑套相结合使用；cn115614028a公开一种示踪剂找水工具及示踪剂产液剖面找水方法，提出了从示踪剂选取、安装、入井、取样测试全部流程。

3、整体来说，不论使用何种管柱、何种工艺，必须根据现场监测需求合理设计示踪剂，从产品自身出发，才能保障监测的效果。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂的设计方法及该设计方法获得的油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂的设计方法，包括以下步骤：

3、s1、获取目标层位的油水样并进行油水分离处理，获得水样和油样；

4、s2、分别测试水样和油样中示踪剂浓度，选择无背景浓度的示踪剂分别与对应的水样和油样进行配伍实验，选择分别与水样和油样配伍的示踪剂作为目标示踪剂；

5、s3、将目标示踪剂制成多个不同有效含量的固体示踪剂样品；

6、s4、将所述固体示踪剂样品分别放置到对应的水样和油样中，置于油藏温度下放置，分别测试所述水样和所述油样中的示踪剂浓度，计算所述水样和油样中示踪剂的释放速度和释放周期，建立释放速度/释放周期与有效含量的指数关系，获得关联式；

7、s5、将目标释放周期代入所述关联式中，计算获得目标有效含量及目标释放速度；

8、s6、以现场用的管状缓释固体示踪剂的内径、厚度为基准，结合所述目标释放速度、示踪剂最低检测限和油井预测最大日产量，计算获得管状缓释固体示踪剂的长度。

9、在一些实施例中，步骤s3中，测量获得所述固体示踪剂样品的表面积和质量。

10、在一些实施例中，步骤s4中，通过下方式(一)分别计算获得水样和油样中示踪剂的释放速度，通过下方式(二)计算获得示踪剂的释放周期；

11、vr＝c×v/(t×a)(一)

12、式中，vr表示示踪剂的释放速度；c表示示踪剂浓度；v表示水样或油样的体积；t表示放置时间；a表示固体示踪剂样品的表面积；

13、tr＝m×η/(vr×a)(二)

14、式中，tr表示示踪剂的释放周期；m表示固体示踪剂样品的质量；η表示固体示踪剂样品的有效含量；vr表示示踪剂的释放速度；a表示固体示踪剂样品的表面积。

15、在一些实施例中，步骤s6中，通过下方式(三)计算获得管状缓释固体示踪剂的长度；

16、l＝q×mdl/(π×(2×(d+δ))×vrt)(三)

17、式中，l为管状缓释固体示踪剂的长度；q为油井预测最大日产量；mdl为示踪剂最低检测限；d为管状缓释固体示踪剂的内径；δ为管状缓释固体示踪剂的厚度；vrt为步骤s5中获得的目标释放速度。

18、在一些实施例中，步骤s3中，将目标示踪剂制成至少四个不同有效含量的固体示踪剂样品；所述有效含量为10％～40％。

19、在一些实施例中，步骤s4中，将对应水样的至少四个不同有效含量的固体示踪剂样品分别放置到盛装水样的密闭容器中；将对应油样的至少四个不同有效含量的固体示踪剂样品分别放置到盛装油样的密闭容器中；记录以上所有密闭容器内液体的体积，将所有密闭容器放置于油藏温度下。

20、在一些实施例中，步骤s2中，配伍实验包括以下步骤：

21、s2.1、将对应水样的无背景浓度的示踪剂与所述水样配制为水样混合溶液，将对应油样的无背景浓度的示踪剂与所述油样配制为油样混合溶液；

22、s2.2、将所述水样混合溶液和所述油样混合溶液分别置于油藏温度下，在预定时间后分别测试所述水样混合溶液和所述油样混合溶液中示踪剂浓度，选择浓度变化小于5％的示踪剂作为目标示踪剂。

23、在一些实施例中，步骤s2.1中，所述水样混合溶液中示踪剂的浓度≥100μg/l，所述油样混合溶液中示踪剂的浓度≥100μg/l；步骤s2.2中，预定时间为7天或以上。

24、在一些实施例中，步骤s1中，油水分离处理采用加热、重力沉降和离心中至少一种。

25、在一些实施例中，步骤s1中，油水分离处理后，将水样先后进行定性滤纸粗过滤和微孔滤膜细过滤，将油样进行加热离心，去除其中固体杂质。

26、本发明还提供一种油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂，采用以上任一项所述的油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂的设计方法获得。

27、本发明的有益效果：本发明通过背景浓度测定和配伍性实验，优选示踪剂类型；通过释放实验，建立特定油藏条件下的释放规律；结合释放规律及现场测试要求，确定了示踪剂的用量。本发明是建立在目标需求和示踪剂本身性能要求的基础上开展的，所得结果准确可靠，为后续测试提供了重要保障。

技术特征：

1.一种油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂的设计方法，其特征在于，步骤s3中，测量获得所述固体示踪剂样品的表面积和质量；

3.根据权利要求1所述的油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂的设计方法，其特征在于，步骤s6中，通过下方式(三)计算获得管状缓释固体示踪剂的长度；

4.根据权利要求1所述的油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂的设计方法，其特征在于，步骤s3中，将目标示踪剂制成至少四个不同有效含量的固体示踪剂样品；所述有效含量为10％～40％。

5.根据权利要求4所述的油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂的设计方法，其特征在于，步骤s4中，将对应水样的至少四个不同有效含量的固体示踪剂样品分别放置到盛装水样的密闭容器中；将对应油样的至少四个不同有效含量的固体示踪剂样品分别放置到盛装油样的密闭容器中；

6.根据权利要求1所述的油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂的设计方法，其特征在于，步骤s2中，配伍实验包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂的设计方法，其特征在于，步骤s2.1中，所述水样混合溶液中示踪剂的浓度≥100μg/l，所述油样混合溶液中示踪剂的浓度≥100μg/l；

8.根据权利要求1-7任一项所述的油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂的设计方法，其特征在于，步骤s1中，油水分离处理采用加热、重力沉降和离心中至少一种。

9.根据权利要求1-7任一项所述的油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂的设计方法，其特征在于，步骤s1中，油水分离处理后，将水样先后进行定性滤纸粗过滤和微孔滤膜细过滤，将油样进行加热离心，去除其中固体杂质。

10.一种油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂的设计方法获得。

技术总结本发明公开了一种油井产液剖面监测用缓释固体示踪剂及其设计方法，设计方法包括：S1、获取目标层位的油水样并进行油水分离处理；S2、选择无背景浓度的示踪剂进行配伍实验，选择配伍的示踪剂作为目标示踪剂；S3、将目标示踪剂制成多个不同有效含量的固体示踪剂样品；S4、将所述固体示踪剂样品分别放置到对应的水样和油样中，测试所述水样和所述油样中的示踪剂浓度，计算所述水样和油样中示踪剂的释放速度和释放周期，建立释放速度/释放周期与有效含量的指数关系，获得关联式；S5、计算获得目标有效含量及目标释放速度；S6、计算获得管状缓释固体示踪剂的长度。本发明所得结果准确可靠，为后续测试提供了重要保障。技术研发人员：田翔,吴意明,谭吕,刘远志,高晓飞,戴宗,闫正和,温守国,熊琪,孙琳钧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：2024/7/18