Fluorescerende organiske forbindelser som tracere for boreslam ved boring av letebrønner

Abstract

I denne oppgaven er noen fluorescerende fargestoffer blitt undersøkt som mulige tracerkandidater for sporing av borevæske under kjernetaking i forbindelse med boring av letebrønner for olje. Acridine orange, fluorescein, rhodamin B, rhodamin WT samt 13 forskjellige sulfonsyrer er vurdert. Av disse var det fluorescein som hadde flest ønskede egenskaper.

Tracerkandidatene, med unntak av acridine orange og naftalensulfonsyrene, hadde en viss sorpsjon på leirer. Fluorescensen til tracerkandidatene ble borte eller betydelig svekket ved tilsetting av flere typer borevæsker, men ved å øke tracerkonsentrasjonene var det mulig å detektere fluorescein, acridine orange og noen av sulfonsyrene i flere av prøvene med boreslam.

Emisjonsspekterene til de forskjellige kandidatene ble vurdert, og rhodaminforbindelsene hadde de mest egnete spekterene i forhold til bakgrunnsspektrene til sandstein, borevæsker og deres komponenter. Acridine orange har en bred emisjonstopp som gjør at det kan bli noe vanskelig å kvantifisere den. Sulfonsyrene har varierende spektra, men felles for dem alle er at det må en noe høyere konsenmtrasjon til for å tilsvarende fluorescensutbytte som de andre kandidatene. Fluorescein har, i likhet med rhodamineforbindelsene, en klart definert emisjonstopp, men ofte vil vil denne ligge i området med mye fluorescens fra bakgrunnen. Dersom fluoresceinkonsentrasjonen økes noe, vil dette problemet bli mindre eller forsvinne.

Rhodamin WT og fluorescein ble på bakgrunn av de ovenfornevnte egenskapene sammen med litteraturstudier valg ut til flømningsforsøk. I flømningsforsøkene viste begge kandidatene at de fulgte vannet gjennom en sandsteinsplugg. Rhodamin WT var en tanke forsinket, men fulgte ellers vannets bevegelser.