CN115288649A - 用于煤层气储层的示踪剂体系及煤层气水平井压裂监测方法 - Google Patents
用于煤层气储层的示踪剂体系及煤层气水平井压裂监测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及煤层气开采技术领域，具体涉及用于煤层气储层的示踪剂体系及煤层气水平井压裂监测方法。示踪剂体系包括：稀土元素的氯化物、络合剂、萃取剂和皂化剂。煤层气水平井压裂监测方法包括采用所述示踪剂体系进行煤层气水平井压裂返排液监测。本发明提供的示踪剂体系在煤层中的吸附率仅为10‑20％，能够很好满足煤层气水平井分层测试、多段压裂测试的要求；与压裂液配伍性好，稳定性好，示踪元素彼此不干扰；使用安全性好，便于操作，在使用过程中不会产生明显泡沫，并能够克服示踪剂泵入地层过程中所引起的套压升高问题。
Description
技术领域
本发明涉及煤层气开采技术领域，具体涉及用于煤层气储层的示踪剂体系及煤层气水平井压裂监测方法。
背景技术
非常规油气藏(煤层气，致密气、页岩气等)经过水平钻井、分段多簇射孔作业以及大规模体积压裂改造之后，其导流能力或者优势通道条段不明晰，示踪剂分段监测技术已经成为评价水平井体积压裂效果和裂缝状态的重要手段，目前该技术的研究主要是针对油藏储层，所使用的示踪剂也由最初低精度、用量大的化学示踪剂，历经放射性同位素示踪剂、非放射性同位素示踪剂，发展到高精度、低成本、安全稳定的微量物质示踪剂，在油田注水开发中已经取得了较好的应用和发展。
对于煤层气储层的分段监测，现有的示踪剂存在以下问题：(1)传统的化学示踪剂存在施工风险高和定性测量差的缺陷；(2)随着水平井分段压裂的层段越来越多，而稳定性同位素示踪剂的种类少、费用高、检测方法复杂，不能很好地适用于煤层气储层；(3)煤层气井在多段压裂结束后，压裂液返排很少，甚至没有，只能在排水采气的生产阶段进行各压裂段导流能力的评估，因此示踪剂在储层中滞留时间很长，而煤层具有很强的吸附性，使得微量物质示踪剂在煤层中吸附量骤增，进而难以满足使用要求。
目前针对煤层气储层的微量物质示踪剂研究很少，提供一种新型微量物质示踪剂体系以适用于高吸附的煤层气储层，已经成为亟须解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有示踪剂难以满足煤层气储层的分段监测使用要求的问题，提供了一种用于煤层气储层的示踪剂体系及煤层气水平井压裂监测方法。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于煤层气储层的示踪剂体系，其中包括：稀土元素的氯化物、络合剂、萃取剂和皂化剂；其中，
所述稀土元素的氯化物选自钇的氯化物、镧的氯化物、镨的氯化物、钕的氯化物、钐的氯化物、钬的氯化物、铒的氯化物和镱的氯化物中的至少一种；
所述络合剂选自乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠和乙二胺四乙酸四钠中的至少一种；
所述萃取剂为酸性磷酸酯类萃取剂；所述皂化剂选自氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种。
本发明第二方面提供一种煤层气水平井压裂监测方法，其中，该方法包括采用前述第一方面所述的示踪剂体系进行煤层气水平井压裂返排液监测。
通过上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
(1)提供由稀土元素的氯化物、络合剂、萃取剂和皂化剂共同参与构成的微量物质示踪剂体系，该示踪剂体系在煤层中的吸附量小，吸附率仅为10-20％，能够在较小的示踪剂用量条件下满足示踪剂筛选的行业标准；
(2)所述示踪剂体系中包括的示踪剂种类多，能够满足煤层气水平井分层测试、多段压裂测试的要求；与压裂液配伍性好，稳定性好，示踪元素彼此不干扰；
(3)所述示踪剂体系在溶入压裂液的过程中不会产生明显泡沫，并能够克服示踪剂泵入地层过程中引起套管压力上升的问题，返排液中泡沫少；
(4)使用安全性好，便于操作，适合压裂施工环境。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明第一方面提供一种用于煤层气储层的示踪剂体系，其中包括：稀土元素的氯化物、络合剂、萃取剂和皂化剂；其中，
所述稀土元素的氯化物选自钇的氯化物、镧的氯化物、镨的氯化物、钕的氯化物、钐的氯化物、钬的氯化物、铒的氯化物和镱的氯化物中的至少一种；
所述络合剂选自乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠和乙二胺四乙酸四钠中的至少一种；
所述萃取剂为酸性磷酸酯类萃取剂；所述皂化剂选自氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种。
根据本发明，在所述用于煤层气储层的示踪剂体系中，所选用的微量物质示踪剂为稀土元素的氯化物，其中，稀土元素作为示踪元素。
根据本发明，具体地，所述钇的氯化物、镧的氯化物、镨的氯化物、钕的氯化物、钐的氯化物、钬的氯化物、铒的氯化物和镱的氯化物可以进一步优选为六水氯化钇、六水氯化镧、六水氯化镨、六水氯化钕、六水氯化钐、六水氯化钬、六水氯化铒和六水氯化镱。
根据本发明，所述钇的氯化物、镧的氯化物、镨的氯化物、钕的氯化物、钐的氯化物、钬的氯化物、铒的氯化物和镱的氯化物可由常规的方法制备得到或通过商购渠道获得，上述氯化物的纯度要求大于99％，优选大于99.9％，进一步优选大于99.99％。
在本发明中，所述示踪剂体系中可选用的微量物质示踪剂种类多，稳定性好，不易与地下流体及煤层中矿物发生反应，并且彼此间不存在干扰，能够很好满足煤层气水平井分层测试、多段压裂测试的使用要求。
根据本发明，所述络合剂选自乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)和乙二胺四乙酸四钠(EDTA-4Na)中的至少一种。在所述示踪剂体系溶入压裂液并进行煤层气井压裂和采气作业的过程中，所述络合剂能够络合溶液中的稀土元素(即示踪元素)，降低游离的示踪元素离子的活度，使示踪元素不容易进入煤层的孔隙中，从而降低示踪元素在煤层中的吸附率。
根据本发明的一种优选实施方式，所述络合剂为乙二胺四乙酸四钠。
在本发明中，所述压裂液为水基压裂液，即以水作溶剂或分散介质配成的压裂液。
根据本发明，所述萃取剂具有较强的稀土元素溶解性，能够通过萃取作用使得大部分被煤层所吸附的稀土元素重新返回到压裂液中，降低示踪元素的损失。
根据本发明，优选地，所述萃取剂选自二(2-乙基己基)磷酸酯(HDEHP)和/或2-乙基己基磷酸单乙基己基酯(HEH/EHP)。
根据本发明的一种优选实施方式，所述萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯。
根据本发明，所述皂化剂可大幅提高所述萃取剂在压裂液中的溶解度以更好地发挥作用，并使得所述示踪剂体系整体能够很好地溶入压裂液。此外，由于所述皂化剂呈碱性，还可起到稳定压裂液pH值的作用，使得酸性萃取剂的使用不会对地层及施工管柱产生酸性腐蚀。
根据本发明的一种优选实施方式，所述皂化剂为氢氧化钠。
根据本发明，在所述示踪剂体系中，各组分的数量关系满足：所述稀土元素的氯化物：络合剂的重量比为1：(0.8-1.2)，所述络合剂：萃取剂的重量比为(8-12)：1，所述皂化剂：萃取剂的重量比为1：(40-70)。
优选地，所述示踪剂体系中的各组分在满足上述数量关系的基础上，进一步地，所述稀土元素的氯化物：络合剂的重量比为1：(1-1.1)，所述络合剂：萃取剂的重量比为(9.5-10.5)：1，所述皂化剂：萃取剂的重量比为1：(63-68)，进而使得所述示踪剂体系在煤层气储层中具有进一步降低的示踪剂吸附率，以及更好的稳定性、配伍性。
根据本发明，在所述示踪剂体系中，虽然可以考虑上述各组分的添加所各自可能带来的作用，例如络合剂可以起到降低压裂液中的游离示踪元素离子活度的作用，萃取剂可以起到使煤层所吸附的示踪元素重新返回到压裂液中的作用，皂化剂可以起到促进示踪剂体系更好溶入压裂液的作用，但是本发明提供的所述示踪剂体系当含有上述特定的稀土元素的氯化物、络合剂、萃取剂和皂化剂组分并同时满足各组分的数量关系时，可以产生协同作用，使所述示踪剂体系在煤层气井压裂和采气施工中同时具有示踪剂吸附率低、与压裂液配伍性好、稳定性好、示踪元素互不干扰的特性。在上述限定范围之外时，不能获得本发明提供的所述示踪剂体系的上述综合性能。
根据本发明的一种优选实施方式，所述示踪剂体系包括稀土元素的氯化物、乙二胺四乙酸四钠，二(2-乙基己基)磷酸酯和氢氧化钠，其中，所述稀土元素的氯化物：乙二胺四乙酸四钠的重量比为1：(1-1.1)；乙二胺四乙酸四钠：二(2-乙基己基)磷酸酯的重量比为(9.5-10.5)：1；氢氧化钠：二(2-乙基己基)磷酸酯的重量比为1：(63-68)。
根据本发明的一种进一步优选实施方式，所述示踪剂体系包括稀土元素的氯化物、乙二胺四乙酸四钠，二(2-乙基己基)磷酸酯和氢氧化钠，其中，所述稀土元素的氯化物：乙二胺四乙酸四钠的重量比为1：1.1；乙二胺四乙酸四钠：二(2-乙基己基)磷酸酯的重量比为10：1；氢氧化钠：二(2-乙基己基)磷酸酯的重量比为1：65。
根据本发明，所述示踪剂体系在含有上述组分的基础上，进一步可以包括消泡剂、减阻剂和乙氧基化醇，利于施工的可操作性和安全性。
根据本发明，在所述示踪剂体系溶入压裂液形成示踪剂溶液的过程中，其中的络合剂和萃取剂共同作用下会促成微小气泡的产生，为现场施工带来不便，例如，难以确定示踪剂的加入量，无法及时配制出符合要求的示踪剂溶液，因此在所述示踪剂体系中纳入消泡剂，可使所述示踪剂溶液配制过程中不会产生明显泡沫，并且在压裂和采气施工过程中，返排液中的泡沫也显著减少。优选地，所述消泡剂选自聚醚-有机硅消泡剂、聚醚消泡剂和有机硅消泡剂中的至少一种。
在本发明中，对所述聚醚-有机硅消泡剂、聚醚消泡剂和有机硅消泡剂没有特别的限定，可以通过常规的方法自制或采用常规的市售牌号产品。
根据本发明，考虑到煤层的埋深相对较浅(深度远小于油层)，所处地层的压力小，压裂时所用压力也相对较小，在这种情况下，本发明的发明人认为不能忽略投加示踪剂所引起的套压升高问题。本发明在提供的所述示踪剂体系中纳入减阻剂，能够有效降低所述稀土元素的氯化物(示踪剂)、络合剂、萃取剂和皂化剂与压裂液的支撑剂混合之后压裂液通过管柱高速泵入地层的过程中在管内所引起的湍流和摩阻增加现象，从而降低压力损耗，使得压裂施工过程中套管压力维持在相对稳定的状态，而不会随着示踪剂的注入而产生较大的波动。优选地，所述减阻剂选自聚丙烯酰胺、瓜尔胶、黄原胶和聚环氧乙烷中的至少一种。
在本发明中，优选地，所述减阻剂的分子量为20万-1800万g/mol。
根据本发明，所述示踪剂体系中的乙氧基化醇具有降低压裂液的表面张力的作用，提高压裂液的返排率，有效解决煤层气井在压裂施工过程中返排液少的问题。优选地，所述乙氧基化醇具体可以为乙氧基化-C12-16-醇和/或乙氧基化-C12-18-醇。
根据本发明，在所述示踪剂体中，优选地，所述消泡剂：稀土元素的氯化物的重量比为(0.005-0.01)：1。
根据本发明，在所述示踪剂体中，优选地，所述减阻剂：稀土元素的氯化物的重量比为(1-2)：1；优选地，乙氧基化醇：稀土元素的氯化物的重量比为(1.5-3.5)：1。
根据本发明，将所述示踪剂体系中的各组分按照上述数量关系进行充分混合后，即制备得到所述示踪剂体系。在应用中，可以分别制备含有单一种类示踪剂的多个所述示踪剂体系，在使用时分别加入到煤气井的不同压裂段中。所述示踪剂体系的用量可根据压裂煤层的具体情况而定。
在本发明中，具体地，在煤层气井的每个压裂段中，所述示踪剂体系中每种示踪剂的用量可以按照如下公式(Ⅰ)计算得到；
其中，M为每个压裂段所需示踪剂的用量，kg；
μ为考虑地层水侵入以及煤层吸附等因素的修正系数，取值范围为800-1200，无因次量；μ的具体数值可由μ＝DW×At×N×Tr来确定；其中，DW为考虑地层侵入的倍数，无因次量；At为考虑煤层吸附的倍数，无因次量；N为分段压裂的段数；Tr为考虑示踪剂在地层中滞留时间的倍数，无因次量；
Ce为每种示踪剂(稀土元素的氯化物)的浓度，mg/m3；Ce可由公式Ce＝(Cn×me)/ma计算得到，其中，Cn为仪器对每种示踪元素的最低检出限浓度，mg/m3；me为每种示踪剂(稀土元素的氯化物)的相对分子质量；ma为每种示踪元素(稀土元素)的相对原子质量；
V为每个压裂段所注入压裂液的体积，m3。
在此基础上，可根据所述示踪剂体系中各组分的数量关系得到其他组分的用量。
本发明针对煤层气储层所独有的“内在吸附，外在少返排”的特点，在大量研究基础上进行配方设计，获得含有特定组分及组分比例关系的用于煤层气储层的示踪剂体系，该示踪剂体系包括的示踪剂种类多，在压裂液中能够长周期稳定存在，与压裂液配伍性好，各个示踪剂之间彼此不干扰，特别是在煤层中的吸附量小，可大幅提高监测分析精度，此外，在配制使用中无明显泡沫产生，不会引起套压升高问题。
本发明第二方面提供一种煤层气水平井压裂监测方法，其中，该方法包括采用前述第一方面所述的示踪剂体系进行煤层气水平井压裂返排液监测。
根据本发明，优选地，所述煤层气水平井压裂监测方法进一步包括：将所述示踪剂体系加入到分层段压裂施工的煤层气井的各个压裂段中，在压裂施工和采气生产过程中对压裂返排液进行取样，并对所取样品中的稀土元素含量进行检测，根据检测到的稀土元素含量评估煤层气水平井各个压裂段的体积压裂效果和裂缝状态，实现煤层气水平井压裂监测。
根据本发明，在将所述示踪剂体系加入到分层段压裂施工的煤层气井的各个压裂段时，每个压裂段中加入含有一种示踪剂的示踪剂体系，并且各个压裂段中加入的示踪剂种类不同。
根据本发明，优选地，检测所述压裂返排液中的稀土元素含量可以采用质谱法。
根据本发明，基于所述压裂返排液中的稀土元素含量，通过建立压裂示踪剂注入-返排解释模型，得到压裂示踪曲线，可用来评估各个压裂段的体积压裂效果和裂缝状态。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例和对比例中，
六水氯化钇(纯度99.99重量％)、六水氯化镧(纯度99.9重量％)、六水氯化镨(纯度99.9重量％)、六水氯化钕(纯度99.9重量％)、六水氯化钬(纯度99.9重量％)、六水氯化镱(纯度99.9重量％)、六水氯化钐(纯度99.9重量％)和六水氯化铒(纯度99.9重量％)购自山东豪顺化工有限公司；
聚丙烯酰胺：重均分子量为300万-1800万g/mol，购自巩义市碧波供水材料有限公司；
黄原胶：重均分子量为200万-1000万g/mol，购自四川华堂聚瑞生物科技有限公司；
聚醚-有机硅消泡剂：购自合肥新万成环保科技有限公司；
有机硅消泡剂：购自合肥新万成环保科技有限公司；
乙氧基化-C12-16-醇、乙氧基化-C12-18-醇：购自郑州艾克姆化工有限公司；
在没有特别说明的情况下，所用其他材料均采用普通市售产品。
实施例1
将六水氯化钇(示踪剂)、EDTA-4Na(络合剂)、HDEHP(萃取剂)、NaOH(皂化剂)、聚丙烯酰胺(减阻剂)、聚醚-有机硅消泡剂和乙氧基化-C12-18-醇进行充分混合，得到混合物，即制得用于煤层气储层的示踪剂体系(记为S1)。
S1中的各组分及含量详见表1所示。
实施例2-18
按照实施例1的方法，区别在于采用不同的示踪剂、络合剂、萃取剂、皂化剂、减阻剂、消泡剂和乙氧基化醇，以及各组分的数量关系，制得用于煤层气储层的示踪剂体系(记为S2-S18)。
S2-S18中的各组分及含量详见表1所示。
对比例1
按照实施例1的方法，区别在于原料中不包含EDTA-4Na，其他条件均同实施例1，制得示踪剂体系(记为D1)。
D1中的各组分及含量详见表1所示。
对比例2
按照实施例1的方法，区别在于原料中不包含HDEHP和NaOH，其他条件均同实施例1，制得示踪剂体系(记为D2)。
D2中的各组分及含量详见表1所示。
对比例3
按照实施例1的方法，区别在于原料中不包含NaOH，其他条件均同实施例1，制得示踪剂体系(记为D3)。
D3中的各组分及含量详见表1所示。
表1
注：表1中，A代表乙氧基化-C12-16-醇，B代表乙氧基化-C12-18-醇
测试例
对实施例1-18和对比例1-3制备的示踪剂体系S1-S18、D1-D3进行性能测试，具体如下：
1、稳定性实验
采用如下步骤进行实验：
(1)采取煤层气压裂施工储层地层水，并与示踪剂体系S1-S18分别配制成示踪元素(即稀土元素)浓度为1mg/L(记为C0)的示踪剂溶液；
(2)将上述示踪剂溶液置于恒温水浴锅(水浴温度为43℃，以模拟储层温度)中密封保存60天，之后使用ICP-MS/Agilent 7900型电感耦合等离子体质谱仪测试示踪剂溶液中示踪元素的浓度(记为C60)；
(3)按照公式(Ⅱ)计算示踪剂溶液的浓度保留率η，以评价示踪剂体系的稳定性，结果如表2所示。
η＝C60/C0×100％ (Ⅱ)
表2
由表2可见，本发明的用于煤层气储层的示踪剂体系中，稳定性实验中示踪剂溶液的浓度保留率均高于96％，表明各组分的使用对示踪元素的稳定性基本没有影响，示踪剂体系的稳定性满足煤层气储层的分段监测使用要求。此外，S18使用的络合剂为草酸，对示踪剂元素的稳定性造成影响。
2、配伍性实验
采用如下步骤进行实验：
(1)利用示踪剂体系S1-S18与不含示踪剂的压裂液样品M分别配制成示踪元素(即稀土元素)浓度为15mg/L的示踪剂混合溶液；
(2)将上述示踪剂混合溶液置于水浴恒温振荡器进行震荡处理(水浴温度为43℃，以模拟储层温度)，并密封保存90天，之后观察示踪剂混合溶液是否变浑浊或产生沉淀，并按照SY/T 5107-2005中规定的方法进行耐温性、耐剪切性测试；
(3)将上述密封保存90天的示踪剂混合溶液的耐温性、耐剪切性与不含示踪剂的压裂液样品M进行比较；
其中，以上述不含示踪剂的压裂液样品M的总重量为基准，其组成为：1％氯化钾+0.025％减阻剂+0.01％过硫酸铵。
结果如表3所示。
表3
| 示踪剂体系 | 变浑浊或产生沉淀情况 |
| S1 | 溶液澄清无沉淀 |
| S2 | 溶液澄清无沉淀 |
| S3 | 溶液澄清无沉淀 |
| S4 | 溶液澄清无沉淀 |
| S5 | 溶液澄清无沉淀 |
| S6 | 溶液澄清无沉淀 |
| S7 | 溶液澄清无沉淀 |
| S8 | 溶液澄清无沉淀 |
| S9 | 溶液澄清无沉淀 |
| S10 | 溶液澄清无沉淀 |
| S11 | 溶液澄清无沉淀 |
| S12 | 溶液澄清无沉淀 |
| S13 | 溶液澄清无沉淀 |
| S14 | 溶液澄清无沉淀 |
| S15 | 溶液澄清无沉淀 |
| S16 | 溶液澄清无沉淀 |
| S17 | 溶液澄清无沉淀 |
| S18 | 产生少许白色沉淀 |
由表3可见，本发明的用于煤层气储层的示踪剂体系能够与压裂液体系(含化学药剂)进行良好配伍，压裂液未出现浑浊或沉淀情况(S18使用的络合剂为草酸，对配伍性造成一定影响)。
此外，在加入本发明的示踪剂体系前后，压裂液的耐温性、耐剪切性能够有效保持，未受影响，符合煤层气储层的压裂施工要求。
3、干扰性实验
采用如下步骤进行实验：
(1)利用超纯水与示踪剂体系S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7和S8共同配制成每种示踪元素(即稀土元素)浓度均为200mg/L(即配制浓度)的混合溶液；
(2)利用液相色谱对上述混合溶液中的每种示踪元素含量进行测试，比较混合溶液中每种示踪元素的配制浓度与实测浓度，计算配制浓度与实测浓度的差值。结果如表4所示。
表4
| 示踪元素 | 混合溶液中示踪元素的配制浓度与实测浓度的差值/％ |
| 钇 | 4.35 |
| 镧 | 5.46 |
| 镨 | 5.62 |
| 钕 | 5.79 |
| 钬 | 5.32 |
| 镱 | 4.96 |
| 钐 | 5.02 |
| 铒 | 4.58 |
由表4可见，本发明的用于煤层气储层的示踪剂体系S1-S8在混合后，各自所含有的示踪元素在混合溶液中的实测浓度与配制浓度相接近(差值小于6％)，表明相互之间基本不存在干扰，能够满足煤层气储层的分段监测使用要求。
4、静态吸附实验
按照示踪剂筛选的行业标准SY/T 5925-2012，采用如下步骤进行实验：
(1)利用示踪剂体系S1-S18、D1-D3与前述不含示踪剂的压裂液样品M分别配制成示踪元素(即稀土元素)初始浓度(记为C初始)为500Cn的示踪剂混合溶液(其中，Cn为仪器对每种示踪剂的最低检出限浓度，mg/m3)；
(2)将上述示踪剂混合溶液与筛选过的煤样(取自山西保德区块，粒径为40-60目，煤样经过清洗烘干)按照1:1的重量比进行混合，密封后放入恒温水浴锅(水浴温度为43℃，以模拟储层温度)中静置；
(3)每间隔1天对上述静置的各示踪剂混合溶液进行取样，并使用CP-MS/Agilent7900型电感耦合等离子体质谱仪测试样品中示踪元素的浓度，直至达到吸附平衡，即所取样品中示踪元素的浓度不再变化，记录吸附平衡时示踪剂混合溶液中的示踪元素浓度(记为C吸附平衡)；
(4)按照公式(Ⅲ)计算示踪剂的吸附率，结果如表5所示。
示踪剂的吸附率％＝(C初始-C吸附平衡)/C初始×100％ (Ⅲ)
表5
由表5可见，本发明的用于煤层气储层的示踪剂体系在煤层中的吸附量小，吸附率仅为10-20％，能够在较小的示踪剂用量条件下满足示踪剂筛选的行业标准，并且在体系中其他条件相同的情况下，含有稀土元素钇、镧、镨和钕的示踪剂体系在煤层中的吸附率相对更小。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于煤层气储层的示踪剂体系，其特征在于，包括：稀土元素的氯化物、络合剂、萃取剂和皂化剂；其中，
所述稀土元素的氯化物选自钇的氯化物、镧的氯化物、镨的氯化物、钕的氯化物、钐的氯化物、钬的氯化物、铒的氯化物和镱的氯化物中的至少一种；
所述络合剂选自乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠和乙二胺四乙酸四钠中的至少一种；
所述萃取剂为酸性磷酸酯类萃取剂；所述皂化剂选自氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的示踪剂体系，其中，所述络合剂为乙二胺四乙酸四钠。
3.根据权利要求1或2所述的示踪剂体系，其中，所述萃取剂选自二(2-乙基己基)磷酸酯和/或2-乙基己基磷酸单乙基己基酯，优选为二(2-乙基己基)磷酸酯。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的示踪剂体系，其中，所述皂化剂为氢氧化钠。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的示踪剂体系，其中，所述稀土元素的氯化物：络合剂的重量比为1：(0.8-1.2)，优选为1：(1-1.1)；
优选地，所述络合剂：萃取剂的重量比为(8-12)：1，优选为(9.5-10.5)：1；
优选地，所述皂化剂：萃取剂的重量比为1：(40-70)，优选为1：(63-68)。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的示踪剂体系，其中，所述示踪剂体系还包括消泡剂、减阻剂和乙氧基化醇；
优选地，所述消泡剂选自聚醚-有机硅消泡剂、聚醚消泡剂和有机硅消泡剂中的至少一种；
优选地，所述减阻剂选自聚丙烯酰胺、瓜尔胶、黄原胶和聚环氧乙烷中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的示踪剂体系，其中，所述消泡剂：稀土元素的氯化物的重量比为(0.005-0.01)：1。
8.根据权利要求6或7所述的示踪剂体系，其中，所述减阻剂：稀土元素的氯化物的重量比为(1-2)：1；
优选地，乙氧基化醇：稀土元素的氯化物的重量比为(1.5-3.5)：1。
9.一种煤层气水平井压裂监测方法，其中，该方法包括采用权利要求1-8中任意一项所述的示踪剂体系进行煤层气水平井压裂返排液监测。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，该方法包括：将所述示踪剂体系加入到分层段压裂施工的煤层气井的各个压裂段中，在压裂施工和采气生产过程中对压裂返排液进行取样，并对所取样品中的稀土元素含量进行检测，根据检测到的稀土元素含量评估煤层气水平井各个压裂段的体积压裂效果和裂缝状态，实现煤层气水平井压裂监测。
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