调剖剂对含氟示踪剂检测的影响评价研究

王跃宽，温守国，联 翩，陈维余，孟科全，谢诗章，黄 成，石晓博，罗 遥

中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300452

含氟示踪剂是近年来应用最多的第4代新型微量物质示踪剂，具有检测精度高、用量少、绿色环保等特点[1-2]。其在渤海油田已成功应用100余井次，为油田增产措施的实施、开发方案的调整提供了重要依据。

调剖技术是油田开发中后期稳油控水的重要技术之一[3]。调剖作业前，示踪技术可以通过示踪剂监测结果得出注入水突进方向及速度、大孔道体积、孔吼半径等重要地层参数，为调剖方案设计提供依据。调剖后进行示踪监测，可以对调剖效果进行客观、科学的评价，从而指导后续井组的调剖设计[4]。

调剖措施形成的凝胶会对含氟示踪剂产生一定的吸附，从而影响示踪剂回采率的计算。同时示踪剂溶液在流经地层时，会携带未成胶的聚合物、交联剂等到达产油井，这些物质可能会对含氟示踪剂的后续检测产生干扰，造成检测结果的异常波动，影响监测结果的判断。因此，笔者在室内进行了调剖凝胶对含氟示踪剂的静态吸附性评价研究[5]、调剖剂中聚合物和交联剂对含氟示踪剂检测的影响评价实验。根据室内评价结果，可指导后续的调剖作业井的示踪剂方案设计。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

含氟示踪剂(2,3,4,5-四氟苯甲酸)，纯度99.2%，日本TCI；聚合物YTP-1(相对分子质量230×106)，固含量≥88%，北京华鼎；交联剂，河北任丘荣盛化工；油田注入水(矿化度6 500 mg/L)，0.22 μm水性微孔滤膜。

Agilent G6460三重四级杆液质联用仪、梅特勒ML204精密电子天平、Memmert UN260烘箱。

1.2 评价实验

1.2.1 调剖凝胶对含氟示踪剂溶液的静态吸附性评价

按照油田常用比例[6]，将聚合物与交联剂进行反应生成凝胶，配制用水为渤海油田注入水，下同。参考王跃宽等的研究成果[7]，按照凝胶与示踪剂溶液的质量比为1∶3配制试样，示踪剂溶液的质量浓度为300 μg/L。配制完成后将试样密封放入65 ℃烘箱，定期测定示踪剂浓度，计算浓度保留率。

浓度保留率计算公式为：

式中，η为浓度保留率，%；Ct为放置时间为t的含氟示踪剂浓度，μg/L；C0为初始的含氟示踪剂浓度，μg/L。

1.2.2 聚合物对含氟示踪剂检测的影响评价

参考许天寒等的研究成果[8-9]，配制聚合物浓度为500 mg/L的溶液。渤海油田2,3,4,5-四氟苯甲酸的产出浓度一般<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浓度为300 μg/L。混合溶液配制完成后，将试样密封放入65 ℃烘箱，定期测定示踪剂浓度，计算浓度保留率。

1.2.3 交联剂对含氟示踪剂浓度检测影响评价

参考常用交联剂与聚合物的比例，配制交联剂浓度为50 mg/L的溶液[8]。在其中加入2,3,4,5-四氟苯甲酸使其浓度为300 μg/L。混合溶液配制完成后，将试样密封放入65 ℃烘箱，定期测定示踪剂浓度，计算浓度保留率。

1.3 含氟示踪剂的检测

2,3,4,5-四氟苯甲酸的检测方法采用液相色谱-质谱联用法[10]。具体操作步骤如下：

1)膜过滤：利用0.22 μm微孔滤膜去除溶液中的不溶物、大颗粒团块等；

2)质谱检测：利用质谱MRM(动态多反应监测)模式，测试示踪剂含量。

2 结果与讨论

2.1 调剖凝胶对含氟示踪剂溶液的静态吸附性

按照1.3中确定的示踪剂检测方法，在0，3，5，10，15，30，50 d时，分别测定试样1.2.1中的示踪剂浓度，计算浓度保留率，结果见表1。

表1 静态吸附性评价实验中2,3,4,5-四氟苯甲酸的浓度保留率

从表1可以看出，经过50 d的评价实验，2,3,4,5-四氟苯甲酸的浓度保留率为89.2%，表明调剖凝胶对其有一定的吸附性，后续现场应用可以通过加大示踪剂用量减少影响。

2.2 聚合物对含氟示踪剂检测的影响

按照1.3中确定的示踪剂检测方法，在0，3，5，10，15，30，50 d时，分别测定试样1.2.2中的示踪剂浓度，计算浓度保留率，结果见表2。

表2 聚合物影响评价实验中2,3,4,5-四氟苯甲酸的浓度保留率

经过50 d的评价实验，2,3,4,5-四氟苯甲酸的浓度保留率为91.9%，可见聚合物对含氟示踪剂的检测存在一定影响，但影响不大。

2.3 交联剂对含氟示踪剂浓度检测的影响

按照1.3中确定的示踪剂检测方法，在0，3，5，10，15，30，50 d时，分别测定试样1.2.3中的示踪剂浓度，计算浓度保留率，结果见表3。

表3 交联剂影响评价实验中2,3,4,5-四氟苯甲酸的浓度保留率

从表3可以看出，经过50 d的评价实验，2,3,4,5-四氟苯甲酸的浓度保留率为92.8%，交联剂对含氟示踪剂的检测影响较小。

3 结论

1)通过室内实验对调剖剂对含氟示踪剂检测的影响进行了评价研究，结果表明：调剖凝胶对含氟示踪剂有一定的吸附性，在方案设计时可以通过加大示踪剂用量减少影响；调剖剂中的聚合物对含氟示踪剂的检测存在一定影响，但影响不大，聚合物浓度>500 mg/L时，可以考虑对聚合物进行降解，消除其干扰；调剖剂中的交联剂对含氟示踪剂的检测基本无影响。

2)通过调剖剂对含氟示踪剂检测的影响评价研究，可进一步拓展研究范围，可进行油田常用化学药剂对含氟示踪剂检测的影响评价研究。