A-Dots纳米示踪剂初显身手

2017-05-10编译张德凯

石油知识 2017年2期

编译｜张德凯

技术装备

A-Dots纳米示踪剂初显身手

编译｜张德凯

近期，研发人员在常规研发过程中得到了意外收获，偶然发现的小粒径碳质纳米颗粒A-Dots展现出了良好的应用性能。研究发现，A-Dots能够顺利通过Arab-D油藏碳酸盐岩储层尺寸在10nm以下的孔隙，并且这些颗粒对荧光检测有感应，可以实现定量测量。

目前对A-Dots的表面化学性质还没有完全了解，但是其在Arab-D区块测试中表现稳定，测试油藏的总溶盐含量高达22%，温度100℃，孔隙压力3200psi。在之前的试验结果中，A-Dots在蒸汽吞吐单井测试中的回收率高达86%，此后，研发团队进行了A-Dots岩层迁移测试，取得了非常理想的结果，A-Dots展现出了其作为荧光纳米示踪剂的潜力。

现场操作

现场测试在四组注入—生产井中进行，每组注入、生产井地面距离2000ft。测试地点位于Arab-D区块，所有的注入、生产井均为成熟/水淹油藏，井深7500ft，压裂套管垂直井。I1至I4井为海水注入井，每口井的海水注入量为8000BPD，P1至P4井为生产井，每口井产量为8000BPD。在进行A-Dots试验前，这八口井已经正常运行一年以上，产液水含量超过95%。

在前期工作中，作为该区块监测方案的一部分，测试团队进行了井间化学示踪剂测试，主要目的是确定注入—生产井间的流道、连通性以及测试井间一致性。所以，在确定进行A-Dots测试时，现场已经获得了I3-P3井的连通性数据，以对比A-Dots测试结果，A-Dots颗粒由I3井注入，在P1-P4生产井监测A-Dots产出。

将300kg A-Dots颗粒与650桶海水混合后注入I3井，注入浓度为3000ppm。除了A-Dots外，研发人员还在注入的混合液中加入荧光钠盐NaFl作为辅助示踪剂，以提高监测效果。文献报道，NaFl在油藏热采中使用频率极高，且在高盐卤水环境中表现出了非常强的稳定性，测试人员在海水与A-Dots混合前即加入100kg NaFl，其浓度为1000ppm。混合液注入前还需滤除大颗粒物（50目滤筛），防止对井筒造成损害。

取样与分析

四口生产井的取样频率为2次/周，取样在与井口连接的取样管线进行，取样量为2L。取得的样品含油量较高，在2%～5%之间，在进行荧光检测之前这些原油必须脱除。油、水分离需要三天时间，生产水由不锈钢针头注射器吸出，之后取少量样品水用10ml二氯甲烷萃取三次。从测试结果来看，二氯甲烷萃取对于优化荧光监测结果非常有效，将杂质信号干扰程度降低了至少三倍。

测试人员还进行了二氯甲烷萃取对A-Dots影响的空白试验。A-Dots浓度为1ppm，溶液组成与产出样品相同，结果显示，萃取过程对于A-Dots浓度影响非常小，可以忽略不计。

注入A-Dots约50天后，P3井产出水中检测到的A-Dots浓度要远远超过其他生产井，这与之前的化学示踪剂测试结果相符。随后，产出水中检测到的A-Dots浓度逐渐升高，证明A-Dots可以顺利穿过该地区油藏孔隙。为了量化A-Dots的产出量，测试人员在注入混合物存储罐（测试过程中保持100℃恒温）取样做出了校准曲线，以计算荧光物质与水反应造成的损失。