用于油气井找水的缓释型示踪可控体系及制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种用于油气井找水的示踪缓释体系及其制备方法与应用，所述示踪缓释体系包括质量分数为10％～40％为示踪剂缓释介体、质量分数为5％～15％的示踪剂、质量分数为50％～80％的骨架材料、质量分数为1％～3％的增容剂、质量分数为2％～5％的亲水改性剂。该示踪剂缓释体系可依据介体材料在地层水中水解和微生物降解规律，调整介体材料在体系中占比，实现示踪剂的可控释放，既可短期内实现直井的出水点快速定位，也可以实现多段水平井出水点的长效监测。

【技术实现步骤摘要】
用于油气井找水的缓释型示踪可控体系及制备方法与应用
本专利技术涉及多段压裂油气水平井找水
，具体涉及一种用于油气井找水的缓释型示踪可控体系及其应用。技术背景近年来，随着常规石油天然气资源增储增产难度越来越大，非常规油气资源在我国的能源结构中占据着越来越重要的地位。但该类油藏低孔、低渗，使用常规开采技术产能低并且难以稳产。目前，水平井多级压裂技术作为该类油田有效开发的关键技术，得到了突飞猛进的发展，并且获得了广泛的应用。但是，受到非均质程度、裂缝展布、边底水分布等因素影响，水平井部分压裂段容易水淹，尤其是现在越来越多的注水增产技术被应用，使其部分压裂段产液不均匀，严重影响单井产量。因此。如何快速精准找到水平井出水段，并及时采取堵水措施，对于恢复油气产能至关重要。目前国内外定向井及水平井所应用的技术手段主要有机械封隔找水、井下液压开关调层找水、产液剖面测试、井间连通性分析、数值模拟等，这些技术在现场都获得了一定的应用，为寻找井下出水点提供一定技术指导。其中，利用缓释型示踪剂进行出水点监测的技术因其成本低、工艺简单、不干扰油井生产而受到越来越多的关注。但是目前能真正用于找水技术的缓释示踪剂体系非常有限，难以做到对示踪剂的可控释放，因此不能同时应用于出水井的出水段快速确认和对多级水平井出水点的长效监测，严重限制了该技术的进一步推广应用。中国专利文献CN109469481A(CN201811591800.X)公开了一种化学组合示踪剂，包括组数与水平油井待监测的段数相同的多组缓释型固体示踪剂，每组缓释型固体示踪剂包括：水溶性固体示踪剂，其为直径为1-1.2cm的球形，所述水溶性固体示踪剂包括质量比为1:2:1的一种水溶化学示踪剂、环氧树脂506、及顺丁烯二酸酐；油溶性固体示踪剂，其为直径为1-1.2cm的球形，所述油溶性固体示踪剂包括质量比为1:2:1的一种油溶化学示踪剂、环氧树脂506、及顺丁烯二酸酐。该专利技术具有增加缓释型固体示踪剂与油液面或者水液面接触均匀性，提高检测准确性的有益效果。但该缓释体系所用载体在实际热加工过程中基体粘度大，给加工和混合带来困难，并且加入的水溶化学示踪剂为氟苯甲酸类化合物，缓释速度慢，使得生产井定位找水的效率极大地降低。中国专利文献CN107795310A(201610806813.9)提供一种水平井分段压裂效果长期实时跟踪方法，该水平井分段压裂效果长期实时跟踪方法包括：步骤1，通过实验筛选出荧光示踪剂；步骤2，以筛选出的荧光物质作为示踪物质，以多孔陶粒为载体，进行示踪陶粒的制备；步骤3，在陶粒表面喷涂高分子缓释膜，做成缓释示踪陶粒；步骤4，在分段压裂施工中，不同种类的缓释示踪陶粒随普通压裂陶粒注入各压裂段；步骤5，在井口取样化验，分析荧光物质的种类和浓度，推算出有效生产层段和产液的贡献率。该水平井分段压裂效果长期实时跟踪方法可以判断生产层段和各层段的贡献率，从而达到水平井分段压裂效果长期实时跟踪评估。但该陶粒型示踪体系只能在分段压裂作业时与支撑剂一起加入后才能起作用，不能用于早期已出水的生产井的出水段快速确认。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的用于找水技术的缓释示踪剂体系少，不能对示踪剂进行可控释放，不对各类油井具有普适性等问题，提出一种用于油气井找水的缓释型示踪体系及其制备方法与应用。本专利技术结合可降解高分子材料水解规律和微量元素示踪剂的痕量示踪特点，提出了一种可用于油气井找水的新型示踪缓释可控体系及其应用方法，该示踪缓释体系可根据调节体系内各成分的配比，结合可降解高分子材料的降解速度，实现微量元素在地层含水条件下的快速释放和缓慢释放，从而既可以应用在出水井出水点的快速定位，也可以用于压裂水平井的长效监测。本专利技术通过使用可降解高分子材料和水溶性微量元素示踪剂的含量来控制其在地层含水条件下的快速释放和缓慢释放。在缓释体系中，在一定的用量范围内，降解材料含量高，降解速度慢，其可以实现长效的缓慢释放。降解材料含量低，降解速度快，其就可以实现短期的快速释放。为了实现上述目的，本专利技术可通过以下技术方案来实现：一种用于油气井找水的示踪缓释体系，其特征在于，包括质量分数为10％～40％为示踪剂缓释介体、质量分数为5％～15％的示踪剂、质量分数为50％～80％的骨架材料、质量分数为1％～3％的增容剂、质量分数为2％～5％的亲水改性剂。缓释介体的作用主要是通过自身的降解作用来缓慢释放内部混合的示踪剂，当缓释介体在体系中比例过低或者过高都会使得示踪剂释放变得困难。当比例低于体系的10％时，缓释介体在体系中属于岛相结构，被骨架材料包裹，示踪剂难以释放。当比例高于体系的40％时，介体材料降解速度缓慢，使得示踪剂释放过慢，起不到示踪效果。示踪剂在体系中如果少于5％，就会导致释放量过少，难以起到示踪效果；多于15％，难以与介体材料进行混合加工。增容剂的作用是为了增加缓释介体材料和骨架材料的相容性，含量过多过少都不利于缓释体系最佳综合性能的体现。添加过少，不起作用；添加过多，会在表面析出。亲水改性剂的作用是提高骨架材料的表面张力，增加缓释体系的亲水性，有利于示踪剂成分的释放，含量过少，起不到改性的效果，含量过多会对体系原有力学性能造成不利影响。优选的，所述示踪剂缓释介体为在地层条件下能够实现缓慢降解的高分子材料，包括聚乳酸、聚乙醇酸、聚乙丙交酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚羟基戊酸酯、聚羟基丁酸酯中的一种或者多种；进一步优选的，缓释介体为聚乳酸、聚乙醇酸、聚羟基丁酸酯中的一种或多种。优选的，示踪剂为微量金属元素的水溶性盐类或氟苯甲酸类化合物，优选的示踪剂为微量金属元素的水溶性盐类。利用介体材料降解释放示踪剂，可以克服环氧树脂体系中氟苯甲酸类化合物释放过慢的不足。优选的，所述骨架材料为分子量为40000～300000的高分子材料，优选为高密度聚乙烯。优选的，所述增容剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝丙烯共聚物中的一种或几种，进一步优选的，增容剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。优选的，所述亲水改性剂为聚乙二醇，聚合度为200～600，优选的，亲水改性剂为聚合度为200的聚乙二醇。优选的，所述微量金属元素的水溶性盐为钐、锆、钛、镉、钇、钴、钆、铬、镱、镍、铒、钬、镨、铥、铕、铯、铟、镥的无水氯化盐或硝酸盐。本专利技术还提供上述示踪缓释体系的制备方法如下：首先将示踪剂缓释介体和示踪剂按照配比使用双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到介体/示踪剂粒料；然后根据配方将骨架材料、介体/示踪剂粒、增容剂、亲水改性剂进行充分的搅拌，然后通过物料熔融共混、挤出成型、冷却定型制备成所需形状的固体示踪剂。挤出造粒温度为150～240℃，螺杆转速为30～80r/min。进一步优选的，挤出造粒温度为：一区温度150℃～180℃，二区温度180～230℃，三区温度190～240℃，机头温度160-190℃。挤出成型温度为挤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于油气井找水的示踪缓释体系，其特征在于，包括质量分数为10％～40％为示踪剂缓释介体、质量分数为5％～15％的示踪剂、质量分数为50％～80％的骨架材料、质量分数为1％～3％的增容剂、质量分数为2％～5％的亲水改性剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于油气井找水的示踪缓释体系，其特征在于，包括质量分数为10％～40％为示踪剂缓释介体、质量分数为5％～15％的示踪剂、质量分数为50％～80％的骨架材料、质量分数为1％～3％的增容剂、质量分数为2％～5％的亲水改性剂。


2.根据权利要求1所述的示踪缓释体系，其特征在于，所述示踪剂缓释介体为在地层条件下能够实现缓慢降解的高分子材料，包括聚乳酸、聚乙醇酸、聚乙丙交酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚羟基戊酸酯、聚羟基丁酸酯中的一种或者多种；进一步优选的，缓释介体为聚乳酸、聚乙醇酸、聚羟基丁酸酯中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的示踪缓释体系，其特征在于，所述示踪剂为微量金属元素的水溶性盐类或氟苯甲酸类化合物，优选的示踪剂为微量金属元素的水溶性盐类。


4.根据权利要求3所述的示踪缓释体系，其特征在于，所述微量金属元素的水溶性盐为钐、锆、钛、镉、钇、钴、钆、铬、镱、镍、铒、钬、镨、铥、铕、铯、铟、镥的无水氯化盐或硝酸盐。


5.根据权利要求1所述的示踪缓释体系，其特征在于，所述骨架材料为分子量为40000～300000的高分子材料，优选为高密度聚乙烯。


6.根据权利要求1所述的示踪缓释体系，其特征在于，所述增容剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝丙烯共聚物中的一种或几种，进一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐泉，高源，史胜龙，张明星，胡锋，房堃，温庆志，张东晓，
申请(专利权)人：青岛大地新能源技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37