示踪剂使用说明.doc

示踪剂使用说明

中华人民共和国石油天然气行业标准
ST/T 5343—94
代替SY/T 5343—88
滤液侵入岩心量的测定方法
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1 主题内容与适用范围
本标准规定了采用硫氰酸铵作示踪剂，测定钻井液滤液侵入岩心量时所需要的仪器设备、材料试剂及测定的方法和步骤。
本标准适用于不含硫氰化物的砂岩油层，采用水基钻井液进行大直径或密闭钻井取心时，测定钻井液滤侵入岩心担，检查取心质量。
2 测定原理
在水基钻井液中加入一定量的硫氰酸铵作示踪剂，当钻井取心时，若钻井液滤侵入岩心，则滤液
所溶解的硫氰酸铵也将一起进入。通过测定岩心中硫氰酸铵的含量及钻井液滤中硫氰酸铵的浓度，即可确定钻井液滤液侵入岩以后程度。
3 取心前的准备工作及取样要求
3.1 取心前的准备工作
3.1.1 在正式取心前，将一个体积2m3的加药池放到循环钻井液的渠道旁，加入硫氰酸铵（加入量按照1m3, 钻井液加硫氰酸铵1000g计算），加水（约2m3）并不断搅拦，使之全部溶解。
3.1.2 在循环钻井液时，打开阀门将硫氰酸铵溶液慢慢流入钻井液渠道中，其流速应控制到使全部钻井液循环一周，然后，在循环井液的过程中取样测其示踪剂浓度。也可将硫氰酸铵直接加入盛钻井液的罐中，搅拌均匀后使用。
3.2 取样要求
3.2.1 在取心前循环钻井淮时应首先检查硫青年酸铵的浓度，使其在1000±200mg/L，当浓度低800mg/L时，应补加硫氰酸铵，重复3.1.2条操作。
3.2.2 在取心时应在循环钻井液、开始钻井取心、取心结束三个阶段各取钻井兴高采烈200mL。将三个样等体积混合后，做为本筒取心的钻井液代表样，应注明取样时间及取心筒号。
3.2.3 岩心出筒要求：
a. 岩主筒起出地面后，应立即取岩心，并保证岩心顺序不颠倒；
b. 用干净棉纱清了作岩心上的密闭液或钻井液，禁止用任何流体洗涤，严防岩心污染；
c. 将岩心依次放好，对好茬口，准确丈量岩心长度，并作半米或整米的记号。
3.2.3 取样要求：
a. 岩样应按取样计划选取，其密度一般为每米8～10块，含油产状及岩样变化不大的岩心段，取样密度可减少，相反可增加取样密度；
b. 取样时要填写取样井号、岩心出筒号、岩样编号及取样时间；
c. 取岩样时应避免钻井液和密闭液沾污岩心表面，在岩心的中心部位紧邻测饱和度样品处取岩样20～30g；
d. 取岩心时应同时取本次取心的3.2.2条钻井液的滤液或钻井液样。
4 测定方法
4.1 铁盐比色法
4.1.1 原理
硫氰酸铵在酸性介质中可以与三价铁离子发生反应生成血红色（浓度低时为桔红色）络合物，其颜色的强度与硫氰酸铵的浓度成正比。借此可以用比色法测定，反应方程式如下：
4SCN- +Fe3+ → [Fe(SCN)4]-
无色 血红色
4.1.2 仪器和试剂
分析时均使用符合国家标准或行业标准的分析纯试剂、去离子水或用等纯度的水。
a. 气压式钻井液失水仪（或同类产品）；
b. 天平：感量0.1mg，10mg各一台；
c. 定性中速（或慢速）滤纸：φcm；
d. 分光光度计：72型或同类产品；
e. 振荡机；
f. 烧杯：50mL；
g. 比色管：10，25mL并带比色管架；
h. 广口瓶：60mL；
i. 容量瓶：25，500mL；
j. 研体；
k. 硫氰酸铵；
l. 硫酸铁铵；
m. 硝酸；
n. 无水三氯化铝（或硝酸铝，或硫酸铝钾）。
4.1.3 溶液的配制
4.1.3.1 硫氰酸铵标准溶液
称取分析纯的硫氰酸铵0.5000g放到烧杯中，用去离子水溶解后移入500mL的容量瓶中，衡释到刻度，摇匀，此溶液的浓度为1.0mg/mL。
吸取上述溶液10.00mL置于500mL的容量瓶中，用去离子水稀释到刻度，摇匀，此溶液的浓度为20μg/mL。
4.1.3.2 0.2g/L的三氯化铝浸泡溶认（也可用2g/L的硫酸铝钾或硝酸铝溶液）
称取无水三氯化铝0.2g，也可改用硫酸铝钾2.0g或硝酸铝2.0g，置于烧标中用去离子水溶解并稀到1000mL（根据取心数量，也可一次配足用量），存放于瓶中备用。
4.1.3.3 2.5g/L的硫酸铁铵溶液
称取分析纯的硫酸铁铵2.5g置于烧杯中，用100mL去离子水溶解后加入硝酸0.5mL(或硫酸0.2mL)。
4.1.3.4 硝酸溶液（1+3）
量取浓硝酸50mL，加到150mL去离子水中并混均备用。
4.1.4 酸制硫氰酸铵标准系列与绘制标准曲线
4.1.4.1 分析吸取浓度为20μg/mL的硫氰酸铵标准溶液0.00, 1.00, 3000, 3.00, 4.00, 5.00mL置于25mL比色管中，用去离子水稀到约10mL。
4.1.4.2 向4.1.4.1条的比色管中分别加入1+3的硝酸溶液1.00mL，25g/L的硫酸铁铵溶液4.00mL，用去离子水稀释到25mL刻度并摇匀，放置15min。
4.1.4.3 在波工为455nm（或采用紫色滤光片）片进行比色测定，测定时间不得超过40min。
4.1.4.4 根据测得的光密度值和硫氰酸铵的含量作标准曲线。
4.1.5 钻井液滤液的分析
4.1.5.1 分析步骤：
a. 将3.2.2条钻井液置于已放好滤纸的气压钻井液失水仪中压出滤液；
b. 吸取滤兴高采烈1.00mL的容量瓶中，用去离子水衡释到刻度，摇匀后再各吸取稀释液2.50mL，分别置于3支mL的比色管中（其中，二支为样品管，另一支为空白样管），用去离子水释释到10mL；
c. 向样品管中各加入1+3的硝酸溶液1.00mL，25g/L的硫酸铁铵溶液4.00mL。向空白样管中加入1+3的硝酸溶液1.00mL。用去离子水将样品管和空白管稀释到刻度，摇匀后静置15min；
d. 在波长为455nm（或紫色滤光片）处，以空白样作参比进行比色测定，测定条件同4.1.4.3条，然后在标准曲线上查出硫氰酸铵的含量。
4.1.5.2 计算：
钻井液滤液中硫氰酸铵含量按式（1）计算。
式中：C1——钻井液中硫氰酸铵浓度，mg/mL；
mq——从标准曲线上查出的硫氰酸铵含量，μg；
Vq——吸取钻井液过滤兴高采烈体积，mL;
Vx——吸取稀释后的滤液体积，mL。
4.1.6 岩样的分析
4.1.6.1 分析步骤
a. 将岩样全部打碎，使之砂粒散开，混匀；
b. 称取岩样各15.00g，放入已编号的60mL的广口瓶中，加入4.1.3.2条浸泡液25mL，盖好瓶
塞；
c. 将样瓶置于振荡机上振摇30min后取下静置5～10min，用定性中速或慢速滤纸将浸泡液过滤于干燥的烧杯中；
d. 分别吸取已过滤的4.1.6.1(c)条滤液各10ml，置于一系列25mL的比色管中，同时吸取已过滤于干燥10mL置于比色管中作空白样；
e. 向4.1.6（d）条的比色管中，各加入1+3的硝酸溶液1.00L和25g/L的硫酸铁铵溶液4.00mL，用去离子水稀释到刻度，摇匀静置15min，以空白样作参比，比色条件同4.1.4.3条；
e. 根据测得的光密度值，在标准曲线上查出硫氰酸铵含量。
4.4.6.2 计算：
a. 岩样中硫氰酸铵含量按式（2）计算。
式中：my——样岩中侵入硫氰酸铵量，mg/kg；
VL——取浸泡岩样的滤液体积，mL；
G——称取岩样质量，g。
b. 岩样中侵入钻井液滤液量按式（3）计算。
式中：Vz——岩样中浸入钻井液滤液量，mL/kg；
m1——钻井液中硫氰酸铵浓度，mg/mL。
4.2 吡淀联苯胺比色法
4.2.1 原理
氰化物或硫氰化物用溴水氧化生成溴化氰，过量的溴用原剂除去，加入吡啶及盐酸联苯胺，则此种胺基环烃化合物（苯胺、联苯胺、β—萘胺等）与吡啶及溴化氰作用生成α—苯胺基代苯二氢化吡淀溴盐（洁红色染料）。
本方法采用联苯胺，则生成的化合物为红色，当浓度低时为淡红色，借此可以进行比色测定。
4.2.2 仪器和试剂
分析时均使用符合国家标准或行业标准的分析纯试剂、去离子水或同等纯度的水。
a. 滴瓶：50mL；
b. 其他器材同4.1.2条a～1和P；
c. 吡淀；
d. 盐酸联苯胺；
e. 甲酸钠；
f. 饱和溴水；
g. 盐酸。
4.2.3 准备工作
4.2.3.1 配制硫氰酸铵标准溶液
配制方法见4.1.3.1条，将浓度为20μg/mL的硫氯酸铵标准溶液稀释成浓度为1.0μg/mL。
4.2.3.2 0.2g/L的三氯化铝浸泡溶液（也可以2g/L的硫酸铝钾或硝酸铝溶液）
配制方法按4.1.3.2条操作。
4.2.3.3 配制甲酸钠溶液
称取甲酸钠20.0g，加去离子水100mL使其溶解后存于瓶中备用。
4.2.3.4 配制盐酸联苯胺溶液
称取5.0g，盐酸联苯胺置于烧杯中，加入5+1（体积比）的比例混合（用时现混合）。
4.2.4 钻井液滤的分析
4.2.4.1 分析步骤
a． 按4.1.5(a)条步骤进行；
b． 吸取钻井液滤兴高采烈1.00mL置于100mL容量瓶中，用去离子水稀释到刻度并摇匀；
c． 吸取4.2.4.1(b)条溶液1.00mL置于10或25mL比色管中，用去离子水稀释到5mL（样品管）；
d． 取一组10mL（或25mL）比色管，分别加入浓度为1.0μg/mL的硫氰酸铵标准溶液0.00，0.50,
1.00, 1.50, 2.00, 3.00, 4.00mL, 用去离子水稀释到5mL（标准管）；
e. 分别向样品管和标准管中滴加饱和溴水约0.2mL使溶液变黄；
f. 分别向4.2.4.1(e)条的管中逐滴加入甲酸钠到溶液无色为止；
g. 分别向4.2.4.1(f)条的管中加入显色液（4.2.3.6）3.50mL，用去离子水稀释到10mL，摇匀
置10min后与标准管比较，进行目视比色（或仪器，选用560nm的波长）测定（比色时间不宜超过30min）。
4.2.4.2 计算：
钻井液滤液中硫氰酸铵浓度按式（4）计算。
式中：m——从标准曲线上查出（或目视比色测得）的硫氰酸铵含量，μg.
4.2.5 岩样的分析
4.2.5.1 分析步骤：
a. 操作按4.1.6（a）～4.1.6(c)条进行；
b. 分别吸取已过滤的4.1.6.1(c)条滤液各5mL件滤液5mL置于10mL比色管中，同时吸取已过滤的4.1.3.2条溶液5mL置于另一支10mL的比色管中作空白样；
c. 以下操作按4.2.4.1(e)～4.2.4.1（g）条操作进行。
4.2.5.2 计算按4.1.6.2条。
4.2 注意事项
4.3.1 当电源的电压比较稳定用仪器比色时，采用铁盐比色法或吡啶联苯胺比色法。
4.3.2 当电源的电压不稳定或无比色计时，采用吡啶联胺目视比色法。
5 钻井液滤侵入岩心量的分级（见表1）
表1 钻井液滤液侵入岩心量的分级
滤液侵入量分级
密闭
微侵入
侵入
强侵入
滤液侵入VZ，mL/kg
VZ≤.00
2.00<VZ≤3.00
3.00<VZ≤3.50
VZ>3.50
预测岩心侵入滤液后对水饱和度影响量见附录A（参考件）。

附 录 A
预测岩心侵入滤液后对水饱和度的影响值
（参 考 件）

用于下列公式中测算滤液侵入岩心后对水饱和度可能影响的最大值。岩心渗透率大于0.1μm2，时，用式（A1）计算；岩心渗透率为0.001～0.1μm2时，用式（A2）。
式中：△Sw1，△Sw2——岩心渗透率大于0.2μm2或等于0.001～0.1μm2时，滤液侵入岩心后，对水饱和度的影响值。

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附加说明：
本标准由油气田开发专业标准化委员会提出并归口。
本标准由胜利石油管理局地质科学研究院负责起草。
本标准主要起草人李秀凤、江崇梅、王红艳。
本标准于1989年2月首次发布。