調剖劑對含氟示蹤劑檢測的影響評價研究

王躍寬，溫守國，聯 翩，陳維余，孟科全，謝詩章，黃 成，石曉博，羅 遙

中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津300452

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

調剖技術是油田開發中后期穩油控水的重要技術之一[3]。調剖作業前，示蹤技術可以通過示蹤劑監測結果得出注入水突進方向及速度、大孔道體積、孔吼半徑等重要地層參數，為調剖方案設計提供依據。調剖后進行示蹤監測，可以對調剖效果進行客觀、科學的評價，從而指導后續井組的調剖設計[4]。

調剖措施形成的凝膠會對含氟示蹤劑產生一定的吸附，從而影響示蹤劑回采率的計算。同時示蹤劑溶液在流經地層時，會攜帶未成膠的聚合物、交聯劑等到達產油井，這些物質可能會對含氟示蹤劑的后續檢測產生干擾，造成檢測結果的異常波動，影響監測結果的判斷。因此，筆者在室內進行了調剖凝膠對含氟示蹤劑的靜態吸附性評價研究[5]、調剖劑中聚合物和交聯劑對含氟示蹤劑檢測的影響評價實驗。根據室內評價結果，可指導后續的調剖作業井的示蹤劑方案設計。

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(相對分子質量230×106)，固含量≥88%，北京華鼎；交聯劑，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 G6460三重四級桿液質聯用儀、梅特勒ML204精密電子天平、Memmert UN260烘箱。

1.2 評價實驗

1.2.1 調剖凝膠對含氟示蹤劑溶液的靜態吸附性評價

按照油田常用比例[6]，將聚合物與交聯劑進行反應生成凝膠，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量比為1∶3配制試樣，示蹤劑溶液的質量濃度為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 交聯劑對含氟示蹤劑濃度檢測影響評價

參考常用交聯劑與聚合物的比例，配制交聯劑濃度為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。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。

1.3 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-質譜聯用法[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、大顆粒團塊等；

2)質譜檢測：利用質譜MRM(動態多反應監測)模式，測試示蹤劑含量。

2 結果與討論

2.1 調剖凝膠對含氟示蹤劑溶液的靜態吸附性

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，結果見表1。

表1 靜態吸附性評價實驗中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%，表明調剖凝膠對其有一定的吸附性，后續現場應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，結果見表3。

表3 交聯劑影響評價實驗中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%，交聯劑對含氟示蹤劑的檢測影響較小。

3 結論

1)通過室內實驗對調剖劑對含氟示蹤劑檢測的影響進行了評價研究，結果表明：調剖凝膠對含氟示蹤劑有一定的吸附性，在方案設計時可以通過加大示蹤劑用量減少影響；調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行降解，消除其干擾；調剖劑中的交聯劑對含氟示蹤劑的檢測基本無影響。

2)通過調剖劑對含氟示蹤劑檢測的影響評價研究，可進一步拓展研究范圍，可進行油田常用化學藥劑對含氟示蹤劑檢測的影響評價研究。