編譯 ｜ 張德凱

技術(shù)裝備

A-Dots納米示蹤劑初顯身手

編譯 ｜ 張德凱

近期，研發(fā)人員在常規(guī)研發(fā)過程中得到了意外收獲，偶然發(fā)現(xiàn)的小粒徑碳質(zhì)納米顆粒A-Dots展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用性能。研究發(fā)現(xiàn)，A-Dots能夠順利通過Arab-D油藏碳酸鹽巖儲(chǔ)層尺寸在10nm以下的孔隙，并且這些顆粒對(duì)熒光檢測(cè)有感應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)定量測(cè)量。

目前對(duì)A-Dots的表面化學(xué)性質(zhì)還沒有完全了解，但是其在Arab-D區(qū)塊測(cè)試中表現(xiàn)穩(wěn)定，測(cè)試油藏的總?cè)茺}含量高達(dá)22%，溫度100℃，孔隙壓力3200psi。在之前的試驗(yàn)結(jié)果中，A-Dots在蒸汽吞吐單井測(cè)試中的回收率高達(dá)86%，此后，研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了A-Dots巖層遷移測(cè)試，取得了非常理想的結(jié)果，A-Dots展現(xiàn)出了其作為熒光納米示蹤劑的潛力。

現(xiàn)場(chǎng)操作

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試在四組注入—生產(chǎn)井中進(jìn)行，每組注入、生產(chǎn)井地面距離2000ft。測(cè)試地點(diǎn)位于Arab-D區(qū)塊，所有的注入、生產(chǎn)井均為成熟/水淹油藏，井深7500ft，壓裂套管垂直井。I1至I4井為海水注入井，每口井的海水注入量為8000BPD，P1至P4井為生產(chǎn)井，每口井產(chǎn)量為8000BPD。在進(jìn)行A-Dots試驗(yàn)前，這八口井已經(jīng)正常運(yùn)行一年以上，產(chǎn)液水含量超過95%。

在前期工作中，作為該區(qū)塊監(jiān)測(cè)方案的一部分，測(cè)試團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了井間化學(xué)示蹤劑測(cè)試，主要目的是確定注入—生產(chǎn)井間的流道、連通性以及測(cè)試井間一致性。所以，在確定進(jìn)行A-Dots測(cè)試時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)獲得了I3-P3井的連通性數(shù)據(jù)，以對(duì)比A-Dots測(cè)試結(jié)果，A-Dots顆粒由I3井注入，在P1-P4生產(chǎn)井監(jiān)測(cè)A-Dots產(chǎn)出。

將300kg A-Dots顆粒與650桶海水混合后注入I3井，注入濃度為3000ppm。除了A-Dots外，研發(fā)人員還在注入的混合液中加入熒光鈉鹽NaFl作為輔助示蹤劑，以提高監(jiān)測(cè)效果。文獻(xiàn)報(bào)道，NaFl在油藏?zé)岵芍惺褂妙l率極高，且在高鹽鹵水環(huán)境中表現(xiàn)出了非常強(qiáng)的穩(wěn)定性，測(cè)試人員在海水與A-Dots混合前即加入100kg NaFl，其濃度為1000ppm?；旌弦鹤⑷肭斑€需濾除大顆粒物（50目濾篩），防止對(duì)井筒造成損害。

取樣與分析

四口生產(chǎn)井的取樣頻率為2次/周，取樣在與井口連接的取樣管線進(jìn)行，取樣量為2L。取得的樣品含油量較高，在2%～5%之間，在進(jìn)行熒光檢測(cè)之前這些原油必須脫除。油、水分離需要三天時(shí)間，生產(chǎn)水由不銹鋼針頭注射器吸出，之后取少量樣品水用10ml二氯甲烷萃取三次。從測(cè)試結(jié)果來看，二氯甲烷萃取對(duì)于優(yōu)化熒光監(jiān)測(cè)結(jié)果非常有效，將雜質(zhì)信號(hào)干擾程度降低了至少三倍。

測(cè)試人員還進(jìn)行了二氯甲烷萃取對(duì)A-Dots影響的空白試驗(yàn)。A-Dots濃度為1ppm，溶液組成與產(chǎn)出樣品相同，結(jié)果顯示，萃取過程對(duì)于A-Dots濃度影響非常小，可以忽略不計(jì)。

注入A-Dots約50天后，P3井產(chǎn)出水中檢測(cè)到的A-Dots濃度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他生產(chǎn)井，這與之前的化學(xué)示蹤劑測(cè)試結(jié)果相符。隨后，產(chǎn)出水中檢測(cè)到的A-Dots濃度逐漸升高，證明A-Dots可以順利穿過該地區(qū)油藏孔隙。為了量化A-Dots的產(chǎn)出量，測(cè)試人員在注入混合物存儲(chǔ)罐（測(cè)試過程中保持100℃恒溫）取樣做出了校準(zhǔn)曲線，以計(jì)算熒光物質(zhì)與水反應(yīng)造成的損失。

測(cè)試結(jié)果

本次測(cè)試非常成功，A-Dots順利穿越了幾百米的碳酸鹽巖地層，到達(dá)了生產(chǎn)井。對(duì)四口生產(chǎn)井的產(chǎn)出水樣進(jìn)行每周一次的熒光光譜檢測(cè)，結(jié)果顯示至少有一口生產(chǎn)井中出現(xiàn)了A-Dots顆粒。這與之前化學(xué)示蹤劑的測(cè)試結(jié)果相符，證明A-Dots成功穿越了地層。

總體來看，A-Dots在測(cè)試中表現(xiàn)出了極強(qiáng)的穩(wěn)定性，可長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮作用，這為油藏納米顆粒技術(shù)發(fā)展帶來了新的方向，即納米顆粒不只能作為發(fā)揮被動(dòng)作用的示蹤劑，還可以根據(jù)作業(yè)需求對(duì)其結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改善。A-Dots顆粒的成本很低，且對(duì)環(huán)境沒有污染，是一種非常有應(yīng)用潛力的商用熒光示蹤劑。