CN117662126B - 基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法 - Google Patents
基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117662126B CN117662126B CN202410129213.8A CN202410129213A CN117662126B CN 117662126 B CN117662126 B CN 117662126B CN 202410129213 A CN202410129213 A CN 202410129213A CN 117662126 B CN117662126 B CN 117662126B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- quantum
- quantum dot
- tracer
- propping agent
- fracturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims abstract description 135
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 74
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000004054 semiconductor nanocrystal Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims description 3
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 claims description 3
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 claims description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/10—Locating fluid leaks, intrusions or movements
- E21B47/11—Locating fluid leaks, intrusions or movements using tracers; using radioactivity
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
- E21B43/267—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,包括:S1、根据压裂层段地质参数和压裂施工参数确定携带量子点的支撑剂颗粒强度区间范围以及量子点的用量;S2、选取强度区间范围内多个强度的支撑剂颗粒,并在各种强度支撑剂颗粒表面增加不同的量子点示踪剂覆膜,使量子点涂层均匀分布在支撑剂表面;S3、压裂施工时将携带量子点示踪剂的支撑剂混合在常规压裂支撑剂中,跟随压裂液一同进入地层裂缝;S4、压裂结束后,返排期间在井口取样,结合量子点在支撑剂发生破碎后快速释放的特性,分析裂缝闭合压力;S5、正常生产期间在井口取样,结合未发生破碎的支撑剂颗粒通过扩散通道缓慢释放量子点的特性,测试层段产出剖面。
Description
技术领域
本发明涉及油气开采技术领域,具体涉及一种基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法。
背景技术
裂缝的闭合压力是体积压裂施工中的一项重要参数,目前闭合压力的测试方法主要有阶梯注入测试、回流测试、平衡试验法和压后压降分析等方法,这些方法在实际应用中均存在一定的局限性。阶梯注入测试和回流测试这两种方法在施工中需要精确控制返排速率,否则可能导致无法确定闭合压力;平衡试验法需要精确控制注入排量,否则闭合压力的预测精度无法提高;压后压降分析方法在实际操作过程中,由于受压力、产量等数据采集的精度影响,可能导致闭合压力的多解性。支撑剂一般为石英砂、陶粒等材料,其中陶粒由于其能够耐高温高压、耐腐蚀、密度高等特点,越来越广泛应用于压裂施工作业中,但陶粒的缺点是价格较高,会增加施工成本。
随着油气田开发的进行,开发方案普遍为多层、多段压裂和多层合采,明确各个层段产能,对实现精细化开发、提高经济效益具有重要意义。目前产出剖面测试技术主要包括生产测井技术、分布式光纤监测技术和示踪监测技术,这三种测试技术存在不同的适用性及优缺点。生产测井技术是应用较早和较成熟的一种水平井产出剖面测试技术,该测井技术具有不确定性和多解性,无法很准确的反映测定参数的唯一真值,并且测井结果受井眼环境以及泥浆条件影响大,降低了测井资料的可靠度。分布式光纤传感监测技术具有长期、实时监测的功能,在页岩气井和致密气井应用广泛,然而目前用于水平井流体动态监测方面的分布式光纤传感***较少,当前主要利用温度资料反演各段流体产出情况,由于测试参数较少,井筒温度影响因素较多,资料解释多解性较强,并且设备成本高、维护难度大。示踪监测技术指的是将不同识别号的示踪剂跟随压裂液入井并进入地层,溶于地层中的油、气、水相,在压裂结束返排期内,从井口取样后进行化验分析,根据化验得出的示踪剂浓度,可以反推出不同生产层位产量贡献大小,但是该测试方法仅限于压裂返排期的短期监测,不具备缺乏长周期监测能力。
发明内容
本发明目的在于:针对目前裂缝闭合压力及产出剖面监测的技术存在不确定性强、多解释性强、测试精度低以及施工要求高、施工成本高等问题,提供一种基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,该方法可以实现简单、高效、低成本的识别裂缝闭合压力,同时可实现对支撑剂强度的优选以及在产出剖面测试方面实现长期分段监测。
本发明通过下述技术方案实现:
本发明提供了一种基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,包括以下步骤:
S1、根据压裂层段地质参数和压裂施工参数确定携带量子点的支撑剂颗粒强度区间范围以及量子点的用量;
S2、选取强度区间范围内多个强度的支撑剂颗粒,并在各种强度支撑剂颗粒表面增加不同的量子点示踪剂覆膜,使量子点涂层均匀分布在支撑剂表面;
S3、压裂施工时,将携带量子点示踪剂的支撑剂混合在常规压裂支撑剂中,跟随压裂液一同进入地层裂缝;
S4、压裂结束后,返排期间在井口取样,结合量子点在支撑剂发生破碎后快速释放的特性,分析裂缝闭合压力;
S5、正常生产期间在井口取样,结合未发生破碎的支撑剂颗粒通过扩散通道缓慢释放量子点的特性,测试层段产出剖面。
在上述方案,通过将不同的量子点示踪剂锁定在不同强度的支撑剂颗粒表面,根据量子点示踪剂浓度是否出现跳跃判断被吸附的支撑剂颗粒是否发生破碎,并结合该支撑剂颗粒强度,判断裂缝闭合压力,解决了传统闭合压力测试精度低,操作繁琐的问题,在识别裂缝闭合压力的过程中,可同时优选支撑剂强度,提高压裂施工效果与经济效益,同时未被压碎的支撑剂颗粒在接触相应的地层流体相后,缓慢释放出量子点示踪剂,可长期监测压裂段油气水三相产量,实现压裂井产出剖面长期监测。
在一些实施例中,步骤S1中确定量子点的用量包括:根据监测设备的监测精度确定量子点有效检测的最低浓度;对于水相量子点用量,结合压裂注水量、地层束缚水饱和度确定大致的地下水体积,利用水体积乘以最低浓度乘以保障系数,得到所需要添加的水相量子点用量;对于油相量子点用量,基于前期的产出监测结果及地质储量、产出特征,预估出对应层段的大致产油量,利用产油量乘以最低浓度乘以监测时长乘以保障系数,得到所需要添加的油相量子点用量;气相量子点用量计算方式与油相相同。油相量子点、水相量子点和气相量子点通常是指在不同介质中的分散态量子点。
在一些实施例中,步骤S2中量子点涂层包括聚合物、缓释材料和量子点,其中聚合物为不可溶材料,用于形成骨架,缓释材料根据监测的流体类型选择亲油、亲水、亲气的可溶材料。
在一些实施例中,量子点涂层在支撑剂表面覆膜方法包括:利用不可溶聚合物在支撑剂表面形成量子点示踪剂覆膜骨架;将量子点分别与亲油、亲水、亲气的缓释材料进行混合;将所形成的混合物质充填至利用聚合物所形成的骨架中。
在一些实施例中,步骤S3中在压裂过程中将进行量子点覆膜的支撑剂,在压裂加砂口位置处根据加砂过程中加砂排量的变化,均匀的混入常规压裂支撑剂中,使量子点示踪剂跟随压裂液进入到指定压裂层段中,以对层段裂缝闭合压力及产出剖面的监测。
在一些实施例中,步骤S4中当裂缝闭合压力大于对应支撑剂强度后,对应支撑剂破裂,以表面覆膜形式吸附在支撑剂颗粒表面的量子示踪点全部释放,通过在返排期间进行井口流体取样,进行量子示踪剂检测,并根据量子示踪剂的种类与浓度情况结合对应示踪剂覆膜支撑剂的强度,实现对裂缝闭合压力的监测。
在一些实施例中,步骤S5中未发生破碎的支撑剂颗粒通过扩散通道实现量子点示踪剂的逐步释放,并随地层产出流体流到井口,通过在正常生产期间进行井口流体取样,并进行量子示踪剂检测,根据各类量子示踪剂浓度占比反推各个层段油气水的生产贡献率,测试压裂井产出剖面。
在一些实施例中,在返排期或正常生产期于井口进行流体取样后,利用流式细胞仪对采集到的样品进行分析识别量子点示踪剂的种类及浓度。
在一些实施例中,在井口取样时,油相和水相使用密封取样瓶进行取样,气相通过安装在井口的气体过滤器进行取样。
在一些实施例中,所述量子点采用半导体纳米晶体量子点。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、通过将不同的量子点示踪剂覆膜在不同强度的支撑剂颗粒表面,根据量子点示踪剂浓度是否出现跳跃判断被吸附的支撑剂颗粒是否发生破碎,并结合该支撑剂颗粒强度,判断裂缝闭合压力,解决了传统闭合压力测试精度低,操作繁琐的问题,在识别裂缝闭合压力的过程中,可同时优选支撑剂强度,提高压裂施工效果与经济效益;
2、未被压碎的支撑剂颗粒在接触相应的地层流体相后,缓慢释放出量子点示踪剂,被油气水相捕获,进而被携带至井口,每一种相态的流体具有独特的示踪代码,测定量子点示踪剂含量,可明确各压裂段的生产贡献率,帮助确定主力产层,实现对储层的长期生产监测,为压裂井后续生产制度调整与区块压裂方案优化提供数据支持;
3、量子点示踪剂稳定性强,不与储层中的物质发生化学反应,检测方便可靠,且对压裂施工无影响,只需提前对不同强度的支撑剂颗粒进行处理,在其表面均匀形成量子点涂层,跟随传统支撑剂一同完成入井施工,并且返排期和正常生产期间取样简单方便,对现场生产流程无影响;
4、非常规油气具有开采寿命长,生产周期长的特点,但是由于其的特殊物性导致压裂有效期短,针对部分非常规油气井初始压裂处理已经无效或现有的支撑剂损坏或质量下降等情况,量子点示踪剂能实现有效跟踪;裂缝中未被破碎的支撑剂缓慢释放量子点示踪剂,释放速度与地层流体流速呈正相关,释放过程持续进行,时间可长达2-3年,能够实现对压裂后续效果长时间监测,指导页岩气井重复压裂施工选井,充分发挥气井产能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,加强理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中:
图1为本发明中基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法示意图;
图2为本发明中携带量子点示踪剂的支撑剂示意图;
图3为本发明携带量子点示踪剂的支撑剂释放量子点的示意图;
图4为本发明携带量子点示踪剂的支撑剂在地层中工作示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:
1-支撑剂,2-量子点涂层,3-量子点,4-聚合物,5-缓释材料,6-扩散通道,7-裂缝,8-井筒,9-地层。
实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:存在A,同时存在A和B,存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片),除非另有明确具体的限定。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
请参照图1-图4,本申请实施例中提供的一种基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,包括以下步骤:
S1、根据压裂层段地质参数和压裂施工参数确定携带量子点的支撑剂1颗粒强度区间范围以及量子点3的用量;
S2、选取强度区间范围内多个强度的支撑剂1颗粒与不同的量子点示踪剂,通过量子点3支撑剂覆膜的方式,使量子点涂层2均匀分布在支撑剂1表面;
S3、压裂施工时,将携带量子点3示踪剂的支撑剂1混合在常规压裂支撑剂中,跟随压裂液一同进入地层9裂缝7;
S4、压裂结束后,返排期间在井口取样,结合量子点在支撑剂发生破碎后快速释放的特性,分析裂缝闭合压力;
S5、正常生产期间在井口取样,结合未发生破碎的支撑剂颗粒通过扩散通道缓慢释放量子点的特性,测试层段产出剖面。
在上述方案,通过将不同的量子点示踪剂锁定在不同强度的支撑剂颗粒表面,根据量子点示踪剂浓度是否出现跳跃判断被吸附的支撑剂颗粒是否发生破碎,并结合该支撑剂颗粒强度,判断裂缝闭合压力,解决了传统闭合压力测试精度低,操作繁琐的问题,在识别裂缝闭合压力的过程中,可同时优选支撑剂强度,提高压裂施工效果与经济效益,同时未被压碎的支撑剂颗粒在接触相应的地层流体相后,缓慢释放出量子点示踪剂,可长期监测压裂段油气水三相产量,实现压裂井产出剖面长期监测。
根据本申请的一些实施例,步骤S1中确定量子点的用量包括:根据监测设备的监测精度确定量子点有效检测的最低浓度;对于水相量子点用量,结合压裂注水量、地层束缚水饱和度确定大致的地下水体积,利用水体积乘以最低浓度乘以保障系数(取40-60),得到所需要添加的水相量子点用量;对于油相量子点用量,基于前期的产出监测结果及地质储量、产出特征,预估出对应层段的大致产油量,利用产油量乘以最低浓度乘以监测时长乘以保障系数(取60-100),得到所需要添加的油相量子点用量;气相量子点用量计算方式与油相相同。油相量子点、水相量子点和气相量子点通常是指在不同介质中的分散态量子点。
根据本申请的一些实施例,步骤S2中量子点涂层2包括量子点3、聚合物4、缓释材料5,其中,聚合物4为不可溶材料,用于形成骨架,缓释材料5为亲油、亲水、亲气的可溶材料。聚合物4形成的骨架在整个监测期间能保持基质的结构性能和几何特性,维持量子点涂层强度。缓释材料5在遇水、油或气时形成扩散通道6,量子点3通过这些扩散通道6从涂层内部逐步释放并进入地层9的裂缝7内,随着地层流体进入井筒8,之后随流体产出,可根据产出的量子点示踪剂情况获得各层段的裂缝闭合压力并长效监测各层段产出剖面情况。
根据本申请的一些实施例,所述量子点3采用半导体纳米晶体量子点。具体是利用高温胶体合成技术形成的一种半导体纳米级晶体量子点标记物,利用量子尺寸效应,标记物具有独特的荧光特性,达到示踪效果。基于不同量子点组合,可以为一种或多种量子点的组合,形成超过1000种示踪剂标记代码,满足目前现场多段压裂需求,实现对多压裂层段的标记定位。将量子点3与聚合物4、缓释材料5加工成特殊混合材料,使其均匀覆膜在支撑剂1表面形成量子点涂层2。
根据本申请的一些实施例,量子点涂层2在支撑剂1表面覆膜方式包括:选取强度适宜的压裂支撑剂1,利用不可溶聚合物4在支撑剂1表面形成量子点示踪剂覆膜骨架;将量子点3分别与亲油、亲水的缓释材料5进行混合;将所形成的混合物质充填至利用聚合物4所形成的骨架中。
根据本申请的一些实施例,步骤S3中在压裂过程中将进行量子点覆膜的支撑剂,在压裂加砂口位置处根据加砂过程中加砂排量的变化,均匀的混入常规压裂支撑剂中,使量子点示踪剂跟随压裂液进入到指定的压裂层段中,以实现对层段裂缝闭合压力及产出剖面的监测。
根据本申请的一些实施例,步骤S4中当裂缝闭合压力大于对应支撑剂强度后,对应支撑剂发生破裂,以表面覆膜形式吸附在支撑剂颗粒表面的量子示踪点全部释放,对应支撑剂表面附着的量子点会迅速被地层流体带出,通过在返排期间进行井口流体取样,进行量子示踪剂检测,可明显检测出对应量子点标记物浓度产生短期跳跃情况,并根据量子示踪剂的种类与浓度情况结合对应示踪剂覆膜支撑剂强度,实现对裂缝闭合压力的监测。
根据本申请的一些实施例,步骤S5中未发生破碎的支撑剂颗粒接触地层流体后通过扩散通道实现量子点示踪剂的逐步释放,并在持续生产的过程中随地层产出流体流到井口,通过在正常生产期间进行井口流体取样,并进行量子示踪剂检测,根据各类量子示踪剂浓度占比反推各个层段油气水的生产贡献率,测试压裂井产出剖面。
根据本申请的一些实施例,在返排期或正常生产期于井口进行流体取样后,利用流式细胞仪对采集到的样品进行分析识别量子点示踪剂的种类及浓度。利用检测设备,实现将流体以均一细长流体束,使得量子点竖向排列,逐个通过,接受激光照射,发出不同波长的光,可被仪器捕获,数据收集发送到计算机进行分析解释,通过监测量子点示踪剂浓度跳跃情况,结合吸附该量子点示踪剂的支撑剂颗粒强度分析,判断裂缝的闭合压力。在支撑剂颗粒破碎导致的浓度跳跃出现后,未发生破碎的支撑剂颗粒仍在持续缓慢释放量子点示踪剂,继续监测产出的地层流体中的量子点示踪剂浓度,根据监测浓度可反推各个层段的油、气、水的生产贡献率,测试压裂井产出剖面,并利用缓释材料的缓溶作用,实现压裂井的产出剖面长效监测。
根据本申请的一些实施例,返排期间连续取样10天,每6个小时进行一次取样;试油、试气期间连续取样30天,每天进行一次取样。油相和水相采集使用密封取样瓶在井口取样,气相采集通过安装在井口的气体过滤器进行取样,保证量子点示踪剂数据检测的连贯性,方便后续分析;采用流式细胞仪对采集到的样品进行分析识别,当裂缝闭合时,部分支撑剂被地层挤碎,破碎后支撑剂表面的量子点迅速释放形成量子点浓度短期跳跃,通过检测量子点示踪剂的种类及含量从而判断裂缝的闭合压力,同时优选支撑剂强度。
根据本申请的一些实施例,稳定生产期采用上述同样的监测方法,根据监测需求进行取样,通过对不同种类量子点浓度的持续检测,根据未发生破碎支撑剂颗粒以扩散通道的形式缓慢释放量子点示踪剂的特性,可实现对每个压裂段生产剖面的长期监测。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、根据压裂层段地质参数和压裂施工参数确定用于携带量子点示踪剂的支撑剂颗粒强度区间范围以及量子点的用量;
S2、在步骤S1中确定的强度区间范围内选取多个强度的支撑剂颗粒,并在各种强度支撑剂颗粒表面增加不同的量子点示踪剂,使量子点在支撑剂表面形成量子点涂层;
S3、压裂施工时,将步骤S2中获得的携带量子点示踪剂的支撑剂混合在常规压裂支撑剂中,跟随压裂液一同进入地层裂缝;
S4、压裂结束后,返排期间在井口取样,基于步骤S3中进入地层裂缝的携带量子点示踪剂的支撑剂发生破碎后快速释放量子点的特性,通过检测量子示踪剂的种类与浓度情况并结合对应的支撑剂强度,分析裂缝闭合压力;
S5、正常生产期间在井口取样,基于步骤S3中进入地层裂缝的未发生破碎的携带量子点示踪剂的支撑剂颗粒遇水、油或气时在量子点涂层上形成扩散通道缓慢释放量子点的特性,测试层段产出剖面。
2.根据权利要求1所述的基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,其特征在于,步骤S1中确定量子点的用量包括:根据监测设备的监测精度确定量子点有效检测的最低浓度;对于水相量子点用量,结合压裂注水量、地层束缚水饱和度确定地下水体积,利用水体积乘以最低浓度乘以保障系数,得到所需要添加的水相量子点用量;对于油相量子点用量,基于前期的产出监测结果及地质储量、产出特征,预估出对应层段的产油量,利用产油量乘以最低浓度乘以监测时长乘以保障系数,得到所需要添加的油相量子点用量;气相量子点用量计算方式与油相相同。
3.根据权利要求1所述的基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,其特征在于,步骤S2中量子点涂层包括聚合物、缓释材料和量子点,其中聚合物为不可溶材料,用于形成骨架,缓释材料根据监测的流体类型选择亲油、亲水、亲气的可溶材料。
4.根据权利要求3所述的基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,其特征在于,量子点涂层在支撑剂表面覆膜方法包括:利用不可溶聚合物在支撑剂表面形成量子点示踪剂覆膜骨架;将量子点分别与亲油、亲水、亲气的缓释材料进行混合;将所形成的混合物质充填至利用聚合物所形成的骨架中。
5.根据权利要求1所述的基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,其特征在于,步骤S3中在压裂过程中将进行量子点覆膜的支撑剂,在压裂加砂口位置处根据加砂过程中加砂排量的变化,均匀的混入常规压裂支撑剂中,使量子点示踪剂跟随压裂液进入到指定压裂层段中,以对层段裂缝闭合压力及产出剖面的监测。
6.根据权利要求1所述的基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,其特征在于,步骤S4中当裂缝闭合压力大于对应支撑剂强度后,对应支撑剂破裂,以表面覆膜形式吸附在支撑剂颗粒表面的量子示踪点全部释放,通过在返排期间进行井口流体取样,进行量子示踪剂检测,并根据量子示踪剂的种类与浓度情况结合对应示踪剂覆膜支撑剂的强度,实现对裂缝闭合压力的监测。
7.根据权利要求1所述的基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,其特征在于,步骤S5中未发生破碎的支撑剂颗粒通过扩散通道实现量子点示踪剂的逐步释放,并随地层产出流体流到井口,通过在正常生产期间进行井口流体取样,并进行量子示踪剂检测,根据各类量子示踪剂浓度占比反推各个层段油气水的生产贡献率,测试压裂井产出剖面。
8.根据权利要求1所述的基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,其特征在于,在返排期或正常生产期于井口进行流体取样后,利用流式细胞仪对采集到的样品进行分析识别量子点示踪剂的种类及浓度。
9.根据权利要求1所述的基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,其特征在于,在井口取样时,油相和水相使用密封取样瓶进行取样,气相通过安装在井口的气体过滤器进行取样。
10.根据权利要求1所述的基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法,其特征在于,所述量子点采用半导体纳米晶体量子点。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410129213.8A CN117662126B (zh) | 2024-01-31 | 2024-01-31 | 基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410129213.8A CN117662126B (zh) | 2024-01-31 | 2024-01-31 | 基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117662126A CN117662126A (zh) | 2024-03-08 |
CN117662126B true CN117662126B (zh) | 2024-04-16 |
Family
ID=90064430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410129213.8A Active CN117662126B (zh) | 2024-01-31 | 2024-01-31 | 基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117662126B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118065856B (zh) * | 2024-04-21 | 2024-06-21 | 四川省威沃敦石油科技股份有限公司 | 一种精细化压裂工艺 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6076046A (en) * | 1998-07-24 | 2000-06-13 | Schlumberger Technology Corporation | Post-closure analysis in hydraulic fracturing |
CN102763006A (zh) * | 2010-02-20 | 2012-10-31 | 贝克休斯公司 | 用于提供关于一个或多个地下变量的信息的装置和方法 |
CN103422844A (zh) * | 2012-05-15 | 2013-12-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种表面活性剂压裂液的缓释破胶方法 |
CN105229258A (zh) * | 2013-01-04 | 2016-01-06 | 卡博陶粒有限公司 | 电气地导电的支撑剂以及用于检测、定位和特征化该电气地导电的支撑剂的方法 |
CN110805432A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-18 | 陕西海默油田服务有限公司 | 一种采用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法 |
CN116411949A (zh) * | 2022-02-10 | 2023-07-11 | 长江大学 | 一种监测水平井多段压裂产液剖面的方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8006754B2 (en) * | 2008-04-05 | 2011-08-30 | Sun Drilling Products Corporation | Proppants containing dispersed piezoelectric or magnetostrictive fillers or mixtures thereof, to enable proppant tracking and monitoring in a downhole environment |
US10267134B2 (en) * | 2013-01-04 | 2019-04-23 | Carbo Ceramics Inc. | Methods and systems for determining subterranean fracture closure |
WO2014121270A2 (en) * | 2013-02-04 | 2014-08-07 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Methods for time-delayed fracturing in hydrocarbon formations |
WO2017095252A1 (ru) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | Шлюмберже Текнолоджи Корпорейшн | Способ определения давления смыкания трещины в пласте |
US11753919B2 (en) * | 2019-12-19 | 2023-09-12 | Schlumberger Technology Corporation | Method to improve hydraulic fracturing in the near wellbore region |
-
2024
- 2024-01-31 CN CN202410129213.8A patent/CN117662126B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6076046A (en) * | 1998-07-24 | 2000-06-13 | Schlumberger Technology Corporation | Post-closure analysis in hydraulic fracturing |
CN102763006A (zh) * | 2010-02-20 | 2012-10-31 | 贝克休斯公司 | 用于提供关于一个或多个地下变量的信息的装置和方法 |
CN103422844A (zh) * | 2012-05-15 | 2013-12-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种表面活性剂压裂液的缓释破胶方法 |
CN105229258A (zh) * | 2013-01-04 | 2016-01-06 | 卡博陶粒有限公司 | 电气地导电的支撑剂以及用于检测、定位和特征化该电气地导电的支撑剂的方法 |
CN110805432A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-18 | 陕西海默油田服务有限公司 | 一种采用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法 |
CN116411949A (zh) * | 2022-02-10 | 2023-07-11 | 长江大学 | 一种监测水平井多段压裂产液剖面的方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
AN区块致密油藏低产水平井裂缝诊断方法;白晓虎;庞鹏;苏良银;达引朋;赵伯平;吴甫让;;石油钻采工艺;20160520(第03期);全文 * |
水平井分段压裂示踪剂监测技术应用研究;梁顺;彭茜;李旖旎;冷元鑫;严利民;何直杭;;能源化工;20170828(第04期);全文 * |
锑同位素标记压裂支撑剂的制备及作用机制研究;永周;李向辉;李灿然;张锋;苑素华;王晓慧;邓刚;华成武;孟闯;;中国陶瓷;20161205(第12期);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117662126A (zh) | 2024-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN117662126B (zh) | 基于量子示踪剂的裂缝闭合压力及产出剖面监测方法 | |
CN110805432A (zh) | 一种采用量子点示踪剂测试水平井产液剖面的方法 | |
US8141632B2 (en) | Method for hydraulic fracture dimensions determination | |
US20110257887A1 (en) | Utilization of tracers in hydrocarbon wells | |
CN105201493B (zh) | 一种识别水驱油藏储层非均质性的双示踪剂方法 | |
CN108561120A (zh) | 一种测试油气井产能剖面的方法 | |
US20210033515A1 (en) | Method for quantifying porous media by means of analytical particles and uses thereof | |
CN103362505B (zh) | 一种用于在钻井液添加油存在条件下判识钻遇油层的方法 | |
US11885220B2 (en) | System to determine existing fluids remaining saturation in homogenous and/or naturally fractured reservoirs | |
US9464523B1 (en) | Reservoir characterization using a well core | |
RU2577865C1 (ru) | Способ индикаторного исследования скважин и межскважинного пространства | |
CN109577966A (zh) | 采用示踪剂监测单井残余油饱和度的方法 | |
CN111236905A (zh) | 一种用于测试水平井产出剖面的方法 | |
RU2685601C1 (ru) | Способ определения дебитов воды, нефти, газа | |
CN106680147A (zh) | 卤代醇作为注水化学示踪剂在油田中的应用 | |
CN113137220A (zh) | 同位素分段压裂示踪技术 | |
US20110167896A1 (en) | Estimation of reservoir permeability | |
Façanha et al. | Conservative tracer tests in sandstones and carbonates using a cost-effective fluorescence method | |
WO2022173323A1 (ru) | Способ определения профиля притоков нефте- и газодобывающих скважин | |
CN1170146C (zh) | 钻井液定量荧光录井方法 | |
CA1049664A (en) | Low-cost but accurate radioactive logging for determining gas saturation in a reservoir | |
CN113153278A (zh) | 多段压裂产状剖面示踪监测及解释方法 | |
Katashov et al. | Using markers for Production Logging in horizontal gas wells with multistage hydraulic fracturing | |
RU2810391C2 (ru) | Способ определения профиля притоков нефте- и газодобывающих скважин методом маркерной диагностики | |
CN109386282B (zh) | 一种混油钻井液条件下钻遇油层的判识方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |