一种示踪剂元素检测专用装置的制作方法

本实用新型涉及一种示踪剂元素检测专用装置。

背景技术：
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示踪剂需要进行试验检测才能够进行使用，在检测过程中需要用到专业设备，这些设备需要有效的进行组合才能够检测的需要。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是提供一种能够准确地检测示踪剂的一种示踪剂元素检测专用装置。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种示踪剂元素检测专用装置，其组成包括:ICP高温离子源，其特征是: 所述的ICP高温离子源沿着样品锥接口进入通道，所述的通道内具有蒸发段、解离段、原子化段、电离段，所述的通道装在离子传输系统内，所述的离子传输系统连接四极快速扫描质谱仪，所述的四极快速扫描质谱仪连接高速顺序扫描仪，所述的高速顺序扫描仪连接等离子体源截取槽，所述的等离子体源截取槽通过取样销控制。

所述的一种示踪剂元素检测专用装置，所述的离子传输系统包括离子源入口，所述的离子源入口连接所述的通道，所述的离子源入口连接传输部分，所述的传输部分包括覆膜砂固相油剂注入设备、恒流泵、手压泵。

所述的一种示踪剂元素检测专用装置，所述的ICP高温离子源包括水相注入设备、油相注入设备、汽相注入设备。

有益效果：

1.本实用新型利用专用解释模型对测试结果进行数据处理，综合解释得出下述成果：作出各种示踪剂的产出曲线；计算每种示踪剂的回采率；根据每种示踪剂的产出情况，得出各层段的产气情况；计算各层产出的贡献率；结合压裂工程参数对比分析评价、示踪剂解释成果与储层发育对比分析评价完成综合分析解释报告。

本实用新型覆膜砂（固相）油示踪剂要比液相油示踪剂更适合生产井产油剖面监测。

附图说明：

附图1是本产品的结构示意图。

附图2是本产品的流程图。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

一种示踪剂元素检测专用装置，其组成包括:ICP高温离子源1，所述的ICP高温离子源沿着样品锥接口进入通道2，所述的通道内具有蒸发段3、解离段4、原子化段5、电离段6，所述的通道装在离子传输系统7内，所述的离子传输系统连接四极快速扫描质谱仪8，所述的四极快速扫描质谱仪连接高速顺序扫描仪9，所述的高速顺序扫描仪连接等离子体源截取槽10，所述的等离子体源截取槽通过取样销控制11。

所述的离子传输系统包括离子源入口12，所述的离子源入口连接所述的通道，所述的离子源入口连接传输部分13，所述的传输部分包括覆膜砂固相油剂注入设备、恒流泵、手压泵(覆膜砂固相油剂注入设备、恒流泵、手压泵为现有设备)。

所述的ICP高温离子源包括水相注入设备、油相注入设备、汽相注入设备(水相注入设备、油相注入设备、汽相注入设备为现有设备)。所述的水相注入设备的转速范围0.1-600转/分钟，每通道流浪0.007-2280毫升/分钟，可随意启停、控制流量、快速填充及清洗。

所述的油相注入设备为可以匀速、可调排量地将覆膜砂加入混砂车。

实施例2：

实施例1所述的一种示踪剂元素检测专用装置，

1.示踪剂特点:⑴稳定无高温转化，温度≤300℃；

⑵压力、矿化度、酸碱度对示踪剂性能不影响；

⑶彻底克服了放射性可能存在的安全和环境隐患；

⑷气剂在地层温度下雾化与天然气融合，水剂只与水亲和，油剂只与油亲和；

⑸非常惰性，不与任何物质发生化学反应；

测量精度高ppq 10–12 \ppt 10-15级别，更为精细的捕捉油藏信息；

⑹来源广，可选择性多，目前有20种。

⑺多数是不存在于自然界的物质。

示踪剂用量，取决于各段压裂液注入量及分析仪器的最低检测限；

各层段的加剂体积：

Vp = V

式中：

Vp—某层段压裂液体积，m3

V—携砂液体积，m3

示踪剂投加量：

A =Ci · Vp·10-3

式中：

A —示踪物质用量，g

Ci —压裂液中的示踪剂浓度，ng/ml。

示踪剂用量，取决于要标识原油体积及所需油剂在原油中的饱和浓度。

层段标识油体积

Vp = 1*104

式中：

Vp—某层段要标识的油体积，m3。

示踪剂投加量：

Ao =Cb*10-3*VP

Ao—油相示踪物质用量，g

Cb —该种油剂在原油的饱和浓度，ng/ml。

水相示踪剂用量设计

示踪剂用量，取决于各段要标识天然气的体积及示踪剂在天然气中的饱和浓度。

层段标识气体体积

Vp = 100*104

式中：

Vp—某层段要标识的气体体积，m3

示踪剂投加量：

Ag =Cb*D*VP

Ag—气相示踪物质用量，g

Cb —该种示踪剂的饱和浓度，ng/ml

D —压裂层段数。

示踪剂（油相）用量设计

⑴油相示踪剂的生产：20-40目高性能陶粒，加温至150℃~200℃，通过示踪剂生产设备将固相油剂覆膜于陶粒上制成覆膜砂固相油剂，一般覆膜砂固相油剂的油剂含量在10~15%左右。

⑵原油经过覆膜砂固相油剂段塞被标记过程描述：某层段开始产油，原油经过覆膜砂固相油剂段塞，快速溶解油剂并且达到饱和浓度，油剂就不再被溶解，经试验达到饱和浓度所需时间大约为30秒左右。不同种类油剂在原油中的饱和浓度不同。方案设计每段标记原油体积为10000m3。覆膜砂固相油剂段塞靠近出油点（段）先溶解直至覆膜砂上的油剂全部溶解为止，这种变化逐渐向靠近井筒覆膜砂油剂段塞运移。

⑶油相示踪剂的生产：覆膜砂（固相）油示踪剂随压裂砂进入到压裂形成的裂缝体系中，位置相对固定，地层出的油绝大部分经过覆膜砂示踪剂；经室内试验，油经过覆膜砂（固体）油示踪剂，24种示踪剂达到饱和浓度的时间在27秒-39秒之间。24种覆膜砂油剂饱和浓度在500-1000ng/ml。液相油剂随压裂液进入压裂缝体系中，位置不固定，容易随返排液进入水平井井筒中，这样其它层段的油就被这一段产出到井筒的示踪剂所“污染”，严重影响了解释。

结论：覆膜砂（固相）油示踪剂要比液相油示踪剂更适合生产井产油剖面监测。

压裂完成后返排液，开始取样。取样制度依据同时和甲方协商共同制定，一般情况下取样制度如下：

1）初期（不出油期）：取样频率为3样/天；

2）中期（含水下降期）：取样频率为6样/天；

3）后期（含水稳定期）：取样频率为4样/天。

初期、中期、后期根据实际生产情况而定，初期可以定为自喷期；取样制度也可以根据甲方需求及生产井的具体情况进行调整，根据具体检测结果，决定取样延长或终止，监测周期一般为90天。

认真填写取样记录表，项目主要是：取样日期、取样时间（精确到分钟）、取样时的瞬时产液量、取样序号），并在取样瓶上要标明取样日期及取样序号。

仪器设备： Agilent1100高效液相色谱仪；

对取得的样品首先进行油水分离，将油样中的Y-T用专用的有机溶剂萃取出来，采用Agilent1100高效液相色谱仪对样品中示踪剂含量进行分析检测，仪器最低检出限可达ppt级别。

成样经由电感耦合等离子体质谱仪测量得到各种示踪剂的浓度。

测试原理，ICP高温离子源（7000Ｋ），样品在通道中经过蒸发、解离、原子化、电离等过程；通过样品锥接口和离子传输系统进入高真空的离子源部分，离子源为四极快速扫描质谱仪，通过高速顺序扫描分离测定所有离子，元素质量数6~260，浓度线性动态范围达9个数量级ppq~ppm。

样品测试（气相）

测试各种示踪剂浓度

仪器设备：气相色谱质谱仪；毛细管柱：GS-Gas Pro，60m*0.32mm；载气：氦气；

流速：1ml/min；柱温：40℃保持2min,10℃/min生温至120℃，保持3min，再以10℃/min生温至200℃；不分流进样，进样口温度：260℃；检测器温度：280℃

质量扫描范围：45-200 amu。

利用专用解释模型对测试结果进行数据处理，综合解释得出下述成果：

作出各种示踪剂的产出曲线；计算每种示踪剂的回采率；根据每种示踪剂的产出情况，得出各层段的产气情况；计算各层产出的贡献率；结合压裂工程参数对比分析评价、示踪剂解释成果与储层发育对比分析评价完成综合分析解释报告。