CN111819432B 借助于分析颗粒的多孔介质定量化的方法及其用途 （拍特恩特普尔创新管理股份有限公司）

2020.09.08PCT/EP2019/0558422019.03.08WO2019/170856DE2019.09.12US2014000357A1,2014.01.02TW201513953A,2015.04.16RU2504403C1,2014.01.20EP1862791A2,2007.12.05US2013084643A1,2013.04.04US2015001385A1,2015.01.01US2017356290A1,2017.12.14WO2011030013A2,2011.03.17借助于分析颗粒的多孔介质定量化的方法本发明涉及一种用于多孔介质的定量化方法并涉及为此特别设计的分析颗粒并涉及其用或岩石层的材料特征的标准，或者用于监测化2具有参考功能和至少一种报告功能，所述至少一种报告功能用于记录所述多孔介质的物使具有所述颗粒和/或所述颗粒混合物的流体流经和/或渗透所述其中所述颗粒的参考功能是以荧光标记、发光标记或用于等离子体性质的标记的形其中所述至少一种报告功能包含在所述颗粒中和/或颗粒表面上，所述至少一种报告6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法7.根据权利要求1至4中任一项所述的方述另外的功能使得基于时间依赖性崩解或时间依赖性的性质改变来确定所述颗粒在所述8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述颗粒进一步具有另外的磁性功9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法述进一步的报告功能在超过或低于与第一参数不同的要记录的第二参数的10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述多孔介质是液体或气体填充的3其中所述颗粒的参考功能是以荧光标记、发光标记或用于等离子体性质的标记的形其中所述至少一种报告功能包含在所述颗粒中和/或颗粒表面上，所述至少一种报告4期抽水试验的情况下，已知的信号(正或负压力改变)作用于称为含水层的几乎未知的系分的水压试验，其中在不同压力下将水压入以确定固体岩石的kf值，例如在水坝的地下而，此处还考虑流体的密度和粘度(BernwardHiling,WilhelmG.Coldewey:Hydrogeologie:EinführungindieAllgemeineundAngewandteHydrogeologie.6.Auflage.ElsevierSpektrumAkademischerVerl5色有不同颜色的孢子的不同坑洞作为输入点。由于其密度为1.1，所以孢子长时间是可能的示踪物质。在铟的情况下，可以预期在几百克的范围内的示踪剂的量(zorL,可以在示踪剂输入的位置和示踪剂测量的位置之间确定地下水的空隙[0013]用荧光素钠作为示踪剂测量方法的单井眼稀释法：斯图加特大学水利工程学院如荧光素钠。这些物质的检出限(10-5-10-6mg/l)比用NaCl示踪剂的电导率测量(0.1-1mg/[0014]还描述了使用染料作为示踪剂。将示踪物质置于上流水位站(测量点)或坑洞(下沉部分)中作为用于分析水流和流动方向的染料。多瑙河坑洞(DanubeSinkhole)已经在6岩层中的水)。现有技术示踪剂的使用仅引起例如流速、稀释度或渗透率的参数的被动测[0019]没有记录当其通过岩石和/或岩层或多孔材料时的参数例如压力、温度或其它物[0021]该目的通过一种用于用至少一种颗粒或者颗粒的混合物使多孔介质定量化的方[0031]至少一种报告功能的改变优选随着经历的辐射的剂量(辐射暴露)或氧化应激而7[0037]进一步优选的是多孔介质包括岩石、岩层和/或多孔材料或由该多孔材料制成的[0040]本发明还涉及具有至少一种根据本发明的颗粒或根据本发明的颗粒的混合物的[0043]根据本发明，颗粒和/或颗粒混合物用于报告功能的最终分析发生在其通过多孔可定量和/或定性分析的信号，来检测和/或定量和/或定性记录在通过或渗透通过介质期8[0056]根据本发明的方法用于在岩石、岩层和/或多孔材料或该多孔材料的层的地质分9过分析报告功能(即外部标记功能和/或内部空腔填充)和/或通过颗粒本身形状的改变(所m)或纳米级(999nm至0.4nm)的[0069]可以将添加或不添加添加剂和洗涤剂的水、油或油-水混合物用作例如流动液体不混合或以混合物使用。[0071]可以容易并且廉价地大量生产的并且具有窄尺寸分布(分散度)的颗粒由氧化物过等离子体性质的改变通过化学吸收在金属纳米颗粒表面上的硫醇或二硫醇的化学反应结构。在聚合物和生物聚合物颗粒的情况下，也可以将它们的(i)折叠和(ii)构象以及它们不可逆地释放和/或改变的方式来释放或改变，并且该改变可以作为例如具有光学光功能作为报告功能和/或参考功能。或者d)具有气体-填充的腔的多孔物质或e)具有液体-周围的流体(例如水)。如果现在颗粒内部的水敏感组分与水之间发生不可逆的化学反应，坍塌至少要达到的压力随着壳厚度的增加和粒径的同的标记功能(作为报告功能和/或参考功能)的组合也是可以的，其中标记功能或分析示踪剂本身也可以表示颗粒的外壳。腔可以任选地包含凝胶状、糊状或气态填充物(参见上生：通过例如在颗粒生产过程期间将吸附的或化学吸收的壳施加至颗粒表面和/或通过引[0081]以下将更详细地描述具有参考功能和至少一种报告功能的颗粒的两种具体的示是特别有吸引力的。壳保护核免受水的影响。只要壳存在，并且对水是扩散密封[0091]根据本发明，颗粒除了参考功能和报告功能之外还可以具有进一步的另外的功以通过等离子体共振的存在作为参考功能而用[0094]颗粒在其通过多孔介质的途中是否遇到硫醇的问题可以从通过介质之后共振的由于所经历的条件报告功能的全部和/或部分不可逆的改变。如果你具有由于所经历的特断该经历是多久之前的，并且因此还间接地推断上述条件普遍存在的地方(例如在岩层定pH值(即当超过所述特定pH值时)时分裂或者分裂出特定分子基团的分子或分子基团的[0099]用于检测温度超调的颗粒是具有耐较高温度的温度独立性的核和当超过特定温会变软并且改变其形状。由此清楚的是在介质中已经达到什么温度和尚未达到什么温度。乙烯等聚合物颗粒。壳可以由在固态中不溶于水并且在期望的温度下熔化的任意物质组温度和暴露至氧气)的检查可以同时或顺次地分析。用于在非水性弱极性或非极性介质中体并且在特定的静水压力下坍塌的中空颗粒。不同的坍塌压力可以根据直径和壁厚来设以想到化学剂量计变形。化学剂量则是待检测的化学或生物化学物质的浓度乘以暴露时在出口点检查。不同的停留时间对应于通过岩石或多孔介质的不同路径(可能具有“落入”于多高百分比的暴露至所需条件(例如高于80℃的温度)的颗粒是停留时间的函数的信息。[0107]颗粒也可以选择性地以标记例如具有类似于指纹的几何和/或触觉形状的标记的可以分析，例如，70％的颗粒遇到高于25超过特定温度(包封其的壳的熔点)时失去其壳并且因此作为报告功能1的荧光波长1的荧[0113]其中(1.)颗粒核包含参考功能(例如荧光，或当用电磁辐射例如光照射时显示限的组分(具有报告功能)既不可以从流体脱离，也不可以以一些其它方式化学改变或改性、属氧化物、或铁磁性材料例如铁氧化物或钴氧化物)或二氧化硅或碳或聚苯乙烯制成的微可软化的或可溶胀的石蜡或者金属或者有机或无机聚合物[0128]以下将更加详细地描述为了岩石、岩层和/或多孔材料或由该多孔材料制成的层度的范围(对于完整的井)考虑钻探深度(对于不完善的井)或者测试间隔(对于封隔器试[0140]一个且相同颗粒或分子内用于标记功能的参考性质和报告性质的组合可以以不提及的颗粒中或使其(物理或化学或物理化学地)结合至其表面。当达到相应的条件(阈值[0143]可以使用作为剂量(暴露于例如氧气或紫外光或放射性辐射的程度和持续时间)[0144]通过改变流速-例如经由施加的压力-可以确定或估计暴露至暴露的颗粒的百分具有参考性质并且一种具有报告性质)引入较大的颗粒中或将其附着于其表面上(例如物价的荧光光谱在流动的流体流中连续进行。然后可以实际上实时给出警报-例如在用作饮离子强度或pH值不同，在所述离子强度或pH值下它们不能再分散在流体中(例如在水性介在多孔介质中不能普遍地找到磁性纳米颗粒-则可以很好地利用颗粒的磁性质作为参考或量的)油的存在而导致的报告性质的改变)是技术上高度相关的。同样适用于重金属的检[0161]该方法适合用于多孔介质的非破坏性内部勘探及其性质控制(以确保生产期间的力裂缝产生或水