王躍寬，溫守國，聯(lián) 翩，陳維余，孟科全，謝詩章，黃 成，石曉博，羅 遙

中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津300452

含氟示蹤劑是近年來應(yīng)用最多的第4代新型微量物質(zhì)示蹤劑，具有檢測精度高、用量少、綠色環(huán)保等特點[1-2]。其在渤海油田已成功應(yīng)用100余井次，為油田增產(chǎn)措施的實施、開發(fā)方案的調(diào)整提供了重要依據(jù)。

調(diào)剖技術(shù)是油田開發(fā)中后期穩(wěn)油控水的重要技術(shù)之一[3]。調(diào)剖作業(yè)前，示蹤技術(shù)可以通過示蹤劑監(jiān)測結(jié)果得出注入水突進(jìn)方向及速度、大孔道體積、孔吼半徑等重要地層參數(shù)，為調(diào)剖方案設(shè)計提供依據(jù)。調(diào)剖后進(jìn)行示蹤監(jiān)測，可以對調(diào)剖效果進(jìn)行客觀、科學(xué)的評價，從而指導(dǎo)后續(xù)井組的調(diào)剖設(shè)計[4]。

調(diào)剖措施形成的凝膠會對含氟示蹤劑產(chǎn)生一定的吸附，從而影響示蹤劑回采率的計算。同時示蹤劑溶液在流經(jīng)地層時，會攜帶未成膠的聚合物、交聯(lián)劑等到達(dá)產(chǎn)油井，這些物質(zhì)可能會對含氟示蹤劑的后續(xù)檢測產(chǎn)生干擾，造成檢測結(jié)果的異常波動，影響監(jiān)測結(jié)果的判斷。因此，筆者在室內(nèi)進(jìn)行了調(diào)剖凝膠對含氟示蹤劑的靜態(tài)吸附性評價研究[5]、調(diào)剖劑中聚合物和交聯(lián)劑對含氟示蹤劑檢測的影響評價實驗。根據(jù)室內(nèi)評價結(jié)果，可指導(dǎo)后續(xù)的調(diào)剖作業(yè)井的示蹤劑方案設(shè)計。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

含氟示蹤劑(2,3,4,5-四氟苯甲酸)，純度99.2%，日本TCI；聚合物YTP-1(相對分子質(zhì)量230×106)，固含量≥88%，北京華鼎；交聯(lián)劑，河北任丘榮盛化工；油田注入水(礦化度6 500 mg/L)，0.22 μm水性微孔濾膜。

Agilent G6460三重四級桿液質(zhì)聯(lián)用儀、梅特勒ML204精密電子天平、Memmert UN260烘箱。

1.2 評價實驗

1.2.1 調(diào)剖凝膠對含氟示蹤劑溶液的靜態(tài)吸附性評價

按照油田常用比例[6]，將聚合物與交聯(lián)劑進(jìn)行反應(yīng)生成凝膠，配制用水為渤海油田注入水，下同。參考王躍寬等的研究成果[7]，按照凝膠與示蹤劑溶液的質(zhì)量比為1∶3配制試樣，示蹤劑溶液的質(zhì)量濃度為300 μg/L。配制完成后將試樣密封放入65 ℃烘箱，定期測定示蹤劑濃度，計算濃度保留率。

濃度保留率計算公式為：

式中，η為濃度保留率，%；Ct為放置時間為t的含氟示蹤劑濃度，μg/L；C0為初始的含氟示蹤劑濃度，μg/L。

1.2.2 聚合物對含氟示蹤劑檢測的影響評價

參考許天寒等的研究成果[8-9]，配制聚合物濃度為500 mg/L的溶液。渤海油田2,3,4,5-四氟苯甲酸的產(chǎn)出濃度一般<300 μg/L，因此在聚合物溶液中加入2,3,4,5-四氟苯甲酸使其濃度為300 μg/L。混合溶液配制完成后，將試樣密封放入65 ℃烘箱，定期測定示蹤劑濃度，計算濃度保留率。

1.2.3 交聯(lián)劑對含氟示蹤劑濃度檢測影響評價

參考常用交聯(lián)劑與聚合物的比例，配制交聯(lián)劑濃度為50 mg/L的溶液[8]。在其中加入2,3,4,5-四氟苯甲酸使其濃度為300 μg/L?；旌先芤号渲仆瓿珊?，將試樣密封放入65 ℃烘箱，定期測定示蹤劑濃度，計算濃度保留率。

1.3 含氟示蹤劑的檢測

2,3,4,5-四氟苯甲酸的檢測方法采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[10]。具體操作步驟如下：

1)膜過濾：利用0.22 μm微孔濾膜去除溶液中的不溶物、大顆粒團(tuán)塊等；

2)質(zhì)譜檢測：利用質(zhì)譜MRM(動態(tài)多反應(yīng)監(jiān)測)模式，測試示蹤劑含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 調(diào)剖凝膠對含氟示蹤劑溶液的靜態(tài)吸附性

按照1.3中確定的示蹤劑檢測方法，在0，3，5，10，15，30，50 d時，分別測定試樣1.2.1中的示蹤劑濃度，計算濃度保留率，結(jié)果見表1。

表1 靜態(tài)吸附性評價實驗中2,3,4,5-四氟苯甲酸的濃度保留率

從表1可以看出，經(jīng)過50 d的評價實驗，2,3,4,5-四氟苯甲酸的濃度保留率為89.2%，表明調(diào)剖凝膠對其有一定的吸附性，后續(xù)現(xiàn)場應(yīng)用可以通過加大示蹤劑用量減少影響。

2.2 聚合物對含氟示蹤劑檢測的影響

按照1.3中確定的示蹤劑檢測方法，在0，3，5，10，15，30，50 d時，分別測定試樣1.2.2中的示蹤劑濃度，計算濃度保留率，結(jié)果見表2。

表2 聚合物影響評價實驗中2,3,4,5-四氟苯甲酸的濃度保留率

經(jīng)過50 d的評價實驗，2,3,4,5-四氟苯甲酸的濃度保留率為91.9%，可見聚合物對含氟示蹤劑的檢測存在一定影響，但影響不大。

2.3 交聯(lián)劑對含氟示蹤劑濃度檢測的影響

按照1.3中確定的示蹤劑檢測方法，在0，3，5，10，15，30，50 d時，分別測定試樣1.2.3中的示蹤劑濃度，計算濃度保留率，結(jié)果見表3。

表3 交聯(lián)劑影響評價實驗中2,3,4,5-四氟苯甲酸的濃度保留率

從表3可以看出，經(jīng)過50 d的評價實驗，2,3,4,5-四氟苯甲酸的濃度保留率為92.8%，交聯(lián)劑對含氟示蹤劑的檢測影響較小。

3 結(jié)論

1)通過室內(nèi)實驗對調(diào)剖劑對含氟示蹤劑檢測的影響進(jìn)行了評價研究，結(jié)果表明：調(diào)剖凝膠對含氟示蹤劑有一定的吸附性，在方案設(shè)計時可以通過加大示蹤劑用量減少影響；調(diào)剖劑中的聚合物對含氟示蹤劑的檢測存在一定影響，但影響不大，聚合物濃度>500 mg/L時，可以考慮對聚合物進(jìn)行降解，消除其干擾；調(diào)剖劑中的交聯(lián)劑對含氟示蹤劑的檢測基本無影響。

2)通過調(diào)剖劑對含氟示蹤劑檢測的影響評價研究，可進(jìn)一步拓展研究范圍，可進(jìn)行油田常用化學(xué)藥劑對含氟示蹤劑檢測的影響評價研究。