一种同位素示踪剂的分析检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油田示踪剂的分析检测方法，具体为一种同位素示踪剂的分析检测方 法。
【背景技术】
[0002] 目前，油田井间示踪技术已逐步成为油田采油过程中重要的油藏工程手段，广泛 应用于生产实践中。油田井间示踪技术反映油藏开发过程中油水井的连通情况，掌握注入 水的推进方向、驱替速度、波及面积以及储层非均质性等参数，从而指导油田开采的设计和 油田开采后期的调整。
[0003]目前，油田井间示踪技术主要有化学示踪技术，同位素示踪技术和非放射性水溶 性示踪剂。其中，化学示踪剂用量大，需要作业泵入、成本高、测试精度低，部分对原有后加 工及环境存在影响。非放射性示踪剂需要进入原子反应堆激活，在缺少专业部门参与的情 况下难以完成检测。同位素示踪剂灵敏度高、检测方法简单，可以定位定量准确检测，用量 少，可直接注入，油田井间示踪技术中应用作为广泛。
[0004]同位素示踪剂的检测方法主要有分光光度法、毛细管电泳法、离子色谱法。分光光 度法需要待测物质有较强的红外吸收峰，而石油成分复杂，干扰因素多，准确度相对不高。 毛细管电泳法的分析速度快、分辨率高、试剂用量少，近年来得到了广泛应用，但是毛细管 电泳法测定同一电荷离子时存在线性范围窄，分离度差等缺点，而且离子选择性电极易受 NH 3的影响，且电极平衡较慢。离子色谱法中的离子色谱柱极易受到油田水复杂成分污染， 难以开展油田水中离子检测，尚不适合对大量油田示踪剂样品进行检测时使用。
【发明内容】
[0005]为了解决现有检测方法离子选择性差，分离度低，准确度相对不高以及损坏离子 色谱柱等问题，本发明采用一种同位素示踪剂对样品的前处理以及采用液体闪烁分析仪对 样品进行检测的方法，包括样品前处理和分析检测两个阶段。
[0006] (1)样品前处理阶段 先在周围产出井取样，过滤示踪样品，除去固体物质和滴状原油，然后通过萃取途径获 得含同位素示踪剂的水溶液样品，再将该样品与闪烁液按比例混合均匀，然后避光静置，待 测。
[0007] (2)分析检测阶段 1)有关参数和条件设置： 计数方式：采用液体闪烁分析仪； 计数时间间隔：以10-30分钟； 液体闪烁分析仪选定合理的测量道宽，仪器预置3H、125I、 14C、35S、32P等。
[0008]2)计算液体闪烁分析仪的探测效率，用下列公式： E = CPM/DPMX100% 或 E = (Cd-Cb)/D 式中： CPM--仪器探测到的计数率 DPM--样品的放射性衰变率 Cd--试样总的CPM Cb--本底的CPM D--本底计数，是放射性测量系统中除却被测样品中核素引起的计数以外的一切计 数。
[0009] 3)液体闪烁分析仪效率曲线的绘制 取一系列不同含量的同位素示踪剂标准溶液分别加入到20mL聚乙烯闪烁瓶中，然后 将第一闪烁液2, 5-二苯基噁唑和第二闪烁液2, 2'-对苯撑双（5-苯基噁唑）以一定比例 与含3H的同位素示踪剂的水溶液混合均匀（图1 )，在液体闪烁分析仪上测量其计数率，然后 计算求出单位质量标准溶液同位素计数率，绘制同位素淬灭标准曲线。
[0010] 4)计算待测样品溶液中同位素的放射性浓度 计算浓度公式为： A= (Cd-Cb)/ (K*V*E) 式中： A--样品中同位素的放射性浓度，单位Bq/L ; Cd--待测样品的总CPM，单位计数/分； Cb--本底的CPM，单位计数/分； K--单位换算系数，6. 0*10_2 (1衰变/分）/ (Bq/ml); E--仪器对同位素的计数效率，单位(计数/分）/(衰变/分） 本检测方法通过对样品的前处理以及采用液体闪烁分析仪对样品进行检测，主要测定 发生3核衰变的放射性核素，灵敏度高，可检测到KT14-1(T18克水平，而且放射性测定不受 其它非放射性物质的干扰，可以省略许多复杂的物质分离步骤，测定方法非常方便。随着液 体闪烁计数的发展，发射软0射线的放射性同位素在油田中得到越来越广泛的应用。
【附图说明】
[0011] 图1是3h淬灭标准曲线。
[0012] 图2是35S淬灭标准曲线。
【具体实施方式】
[0013] 下面的【具体实施方式】可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方 式限制发明。
[0014] 实施例1 首先从注入井注入同位素示踪剂氚水。然后按一定的取样规定在周围产出井取样，监 测其产出情况。
[0015] (1)样品前处理 1)样品过滤：用0. 45 i! m过滤膜过滤除去固体物质和滴状原油。
[0016] 2)配置待测液：静置后提取样品上层含氚水的样品20ml，加入100mg 2, 5-二苯基 噁唑（PPO)作为第一闪烁体，2mg 2, 2' -对苯撑双（5-苯基噁唑）（POPOP)作为第二闪烁 体，摇晃均匀，然后避光静置40分钟，待测。
[0017] (2)对样品进行分析检测 1) 检验方法学研究 ①液体闪烁分析仪的探测效率的计算，用下列公式： E = CPM/DPMX100% 或 E = (Cd-Cb)/D 式中： E-探测效率 CPM--仪器探测到的计数率 DPM--样品的放射性衰变率 Cd--试样总的CPM Cb--本底的CPM D--本底计数，是放射性测量系统中除却被测样品中核素引起的计数以外的一切计 数。在3H的能量范围（0~18. 6kev)内本底约为20cpm。
[0018] 计算结果为：CPM=2320/分，DPM=2597/分，探测效率E为89. 33%。
[0019] ②效率曲线的绘制 取一系列不同含量氚水标准溶液分别加入到20mL聚乙烯闪烁瓶中，然后加入100mg 的2, 5-二苯基噁唑和2mg 2, 2' -对苯撑双（5-苯基噁唑），摇晃均匀，在液体闪烁分析仪 上测量其计数率，然后计算求出单位质量标准溶液3H同位素计数率，绘制 3H淬灭标准曲线。
[0020] 表1. 3H同位素计数率
2) 计算待测样品中3H的放射性浓度 按照上述样品处理方法，每个样品平行处理8份，测定求平均值，用下列公式计算待测 样品中3H的放射性浓度。
[0021] A= (Cd-Cb)/ (K*V*E) 测定结果如下：
根据不同放射性浓度的试验样品重复多次测量所得数值计算，详细结果如下：
实施例2 首先从注入井注入同位素示踪剂35s-硫酸钠水溶液。然后按一定的取样规定在周围产 出井取样，监测其产出情况。
[0022] (1)样品前处理 1)样品过滤：用0. 45 i! m过滤膜过滤除去固体物质和滴状原油。
[0023] 2)配置待测液：静置后提取样品上层含35S_硫酸钠水溶液的样品20ml，加入100mg 2, 5-二苯基噁唑（PP0)作为第一闪烁体，2mg 2, 2' -对苯撑双（5-苯基噁唑）（P0P0P)作 为第二闪烁体，摇晃均匀，然后避光静置40分钟，待测。
[0024] (2)对样品进行分析检测 1)检验方法学研究 ①液体闪烁分析仪的探测效率的计算，用下列公式： E = CPM/DPMX100% 或 E = (Cd-Cb)/D 式中： E-探测效率 CPM--仪器探测到的计数率 DPM--样品的放射性衰变率 Cd--试样总的CPM Cb--本底的CPM D--本底计数，是放射性测量系统中除却被测样品中核素引起的计数以外的一切计 数。
[0025] 计算结果为：CPM=3145/分，DPM=3555/分，探测效率E为88. 47%。
[0026] ②效率曲线的绘制 取一系列不同含量35S_硫酸钠水溶液标准溶液分别加入到20mL聚乙烯闪烁瓶中，然后 加入100mg的2, 5-二苯基噁唑和2mg 2, 2' -对苯撑双（5-苯基噁唑），摇晃均匀，在液体 闪烁分析仪上测量其计数率，然后计算求出单位质量标准溶液35s同位素计数率，绘制 35S淬 灭标准曲线。
[0027] 表2. 35S同位素计数率
2)计算待测样品中35S的放射性浓度 按照上述样品处理方法，每个样品平行处理8份，测定求平均值，用下列公式计算待测 样品中35S的放射性浓度。
[0028] A= (Cd-Cb)/ (K*V*E) 测定结果如下：
根据不同放射性浓度的试验样品重复多次测量所得数值计算，详细结果如下:
由此可以看出，本发明所涉及测量方法的检测灵敏度高，信号干扰小，检测结果准确度 高，重复性好。
【主权项】
1. 一种同位素示踪剂的分析检测方法，包括样品前处理和分析检测两个阶段，包括以 下步骤： (1) 样品前处理： 过滤示踪样品，除去固体物质和滴状原油； 提取采集样品中的水相，获得含同位素示踪剂的水溶液样品； 将含同位素示踪剂的水溶液样品与闪烁液混合均匀，配制成待测样品溶液； 避光静置； (2) 分析检测阶段： 以10-30分钟为时间间隔，采用液体闪烁分析仪对待测样品溶液进行计数； 计算液体闪烁分析仪的探测效率； 绘制液体闪烁分析仪的效率曲线； 计算待测样品溶液中同位素的放射性浓度。2. 根据权利要求1所述的分析检测方法，其特征在于，所述闪烁液中含有闪烁体，所述 闪烁体包括第一闪烁体和第二闪烁体。3. 根据权利要求2所述的分析检测方法，其特征在于，所述第一闪烁体选用2, 5-二苯 基噁唑。4. 根据权利要求2所述的分析检测方法，其特征在于，所述第二闪烁体选用2, 2' -对 苯撑双（5-苯基噁唑）。5. 根据权利要求1-4任一项所述的分析检测方法，其特征在于，所述同位素示踪剂为 含3H的同位素示踪剂或含35S的同位素示踪剂。6. 根据权利要求5所述的分析检测方法，其特征在于，所述含3H的同位素示踪剂为氚 水和/或氚代乙醇。7. 根据权利要求5所述的分析检测方法，其特征在于，所述含35S的同位素示踪剂为 35S-硫酸钠水溶液。
【专利摘要】本发明提供了一种用于油田井间监测的同位素示踪剂分析检测方法。首先将采集到的同位素示踪剂样品进行前处理，然后采用液体闪烁分析仪对样品进行检测，进而计算出油田井间监测所需的参数：探测效率、效率曲线和放射性浓度。与现有技术的方法相比，本发明提供的分析检测方法，具有灵敏度高、操作简便的优点。本发明的方法可广泛应用于油田井间监测中对于同位素示踪剂的分析监测。
【IPC分类】G01T1/167, G01T1/204
【公开号】CN104931998
【申请号】CN201410106339
【发明人】姜义
【申请人】天津大港油田圣达科技有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年3月21日