Трассерные (индикаторные) исследования являются прямым и одним из наиболее достоверных методов определения наличия/источника гидродинамической связи. Они нашли применение в геолого-разведочных работах для определения трассирующих систем разрабатываемого участка и диагностики горизонтальных скважин без использования геофизических исследований, в экологии для оценки герметичности резервуаров и поиска источника загрязнения. Основой всех направлений трассерных исследований в нефтяной промышленности являются используемые составы (маркеры). От характеристик трассера зависят точность и достоверность представляемых результатов. Широко применявшийся ранее в качестве индикатора тритий обладает всеми требуемыми для проведения маркерных исследований характеристиками, однако его использование затруднено ввиду существующих требований к радиационной безопасности. Используемые в настоящее время составы, представляющие собой группы органических красителей (флуоресцентные, ионные, спиртовые), обладают рядом недостатков, связанных как с ограниченной линейкой, так и с методологией их количественной идентификации. Отрицательным свойством ряда маркеров является также наличие яркого окраса, что существенно ограничивает их применение при эколого-гидрогеологических работах, объектами наблюдения которых являются как общественные, так и частные места водопользования населения. Для получения надежных актуальных данных о гидродинамической картине разрабатываемых участков, профилях притока по разрезу и стволу скважин, в том числе горизонтальных, которые исследуются с помощью трассерных методов, представлено решение задачи по расширению линейки трассерных составов. Предложено использовать углеродные квантовые точки, на основе которых синтезирован опытный образец. Этот маркер сопоставлен по свойствам с флуоресцеиновым трассером в ряде лабораторных испытаний. В статье приведены результаты оценки следующих основных параметров исследуемых индикаторов: минимальный предел обнаружения (интенсивность люминесценции); результаты керновых испытаний; стоксов сдвиг (разница между длинами волн возбуждения и эмиссии). Результаты лабораторных испытаний показывают возможность использования углеродных квантовых точек в качестве трассирующего состава при контроле разработки месторождений и экологическом мониторинге. Предложенные маркеры позволяют расширить спектр применения трассеров при улучшении характеристик в сравнении с используемыми традиционными.
Список литературы
1. Применение тритиевого индикатора для контроля за разработкой нефтяных месторождений в СССР / В.И. Зайцев, Э.В. Соколовский, С.А. Султанов [и др.]. – М: ВНИИОЭНГ, 1982. – 39 с.
2. Опыт внедрения индикаторов притока на Приразломном месторождении для исследования горизонтальных добывающих скважин / О.Н. Морозов, М.А. Андриянов, А.В. Колода [и др.] // Экспозиция Нефть Газ. – 2017. – № 7 (60). – С. 24–29.
3. Use a new class of partitioning tracers to assess EOR and IOR potential in the Bockstedt field / S. K. Hartvig, O. Huseby, V. Yasin [et al.] // IOR 2015 – 18th European Symposium on Improved Oil Recovery, Apr. 2015: Conference Proceedings. – DOI: https://doi.org/10.3997/2214-4609.201412118
4. Pushing the envelope of residual oil measurement: a field case study of a new class of inter-well chemical tracers / M. Sanni, M. Al-Abbad, S. Kokal [et al.] // SPE-181324. – 2016. – DOI: https://doi.org/10.2118/181324-MS
5. New tracers to measure residual oil and fractional flow in push and pull tracer tests / O. Huseby, C. Galdiga, G.A. Zarruk [et al.] // SPE-190421. –2018. – DOI: https://doi.org/10.2118/190421-MS
6. Уточнение геологического строения и прогноз трещиноватости башкирских отложений Вишнево-Полянского месторождения / М.Н. Мингазов, А.А. Стриженок, М.М. Аношина [et al.] // Сборник научных трудов ТатНИПИнефть / ОАО «Татнефть». – 2014. – Вып. 82. – С. 52–58.
7. Изучение неоднородности верхнепермских отложений Ашальчинского месторождения сверхвязкой нефти / М.Н. Мингазов, А.А. Стриженок, А.Г. Камышников [и др.] // Сборник научных трудов ТатНИПИнефть / ПАО «Татнефть». – 2015. – Вып. 83. – С. 307–312.
8. Кубарев П.Н., Камышников А.Г., Кондаков С.В. Применение многоиндикаторного метода исследования межскважинного пространства на объектах ПАО «Татнефть» // Сборник докладов научно-технической конференции, посвященной 60-летию ТатНИПИнефть ПАО «Татнефть», 13–14 апреля 2016 г., г. Бугульма / ПАО «Татнефть». – Набережные Челны: Экспозиция Нефть Газ, 2016. – С. 145–149.
9. Антонов Г.П., Абрамов М.А., Кубарев П.Н. Проведение трассерных исследований для контроля и регулирования процесса заводнения нефтяных залежей в ОАО «Татнефть» // Инженерная практика. – 2015. – № 5. – С. 56–68.
10. Опыт применения индикаторных исследований по изучению гидродинамической связи между сакмарскими и верхнепермскими отложениями Ашальчинского месторождения сверхвязких нефтей / М.Н. Мингазов, А.А. Стриженок, Р.Р. Фатхуллин [и др.] // Георесурсы. – 2015. – № 1. – С. 29–32.
11. Molaei M.J. A review on nanostructured carbon quantum dots and their applications in biotechnology, sensors, and chemiluminescence // Talanta. – 2019. –V. 196. – P. 456-478. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.talanta.2018.12.042
12. Mintz K.J., Zhou Y., Leblanc R.M. Recent development of carbon quantum dots regarding their optical properties, photoluminescence mechanism, and core structure // Nanoscale. – 2019. – V. 11. – № 11. – P. 4634-4652. – DOI: https://doi.org/10.1039/C8NR10059D
13. Recent advances in carbon quantum dot-based sensing of heavy metals in water / P. Devi, P. Rajputa, A. Thakurab [et al.] // TrAC Trends in Analytical Chemistry. – 2019. – V. 114. – P. 171–195. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.03.003
14. Highly cysteine-selective fluorescent nanoprobes based on ultrabright and directly synthesized carbon quantum dots / Xuejiao Chen, Fuchun Gong, Zhong Cao [et al.] // Analytical and Bioanalytical Chemistry. – 2018. – V. 410. – № 12. – P. 2961–2970. – DOI:10.1007/s00216-018-0980-3.
15. Нанотрассеры для интеллектуального нефтяного месторождения / Э.С. Эллис, М. аль-Аскар, М. Хотан [и др.] // Oil&Gas Journal Russia. – 2017. – № 12 [122]. – С. 64–69.
