一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂及其制备方法和应用，属于油田开采工程技术领域，解决了现有示踪剂存在使用期限短、灵敏度低等技术问题。采用带有酸性基团的不饱和烃携带包含稀土元素的氢氧化物中的稀土金属元素，以稀土金属元素作为示踪应用时的检测中心；生成的中间产物与丙烯酸和KH

【技术实现步骤摘要】
一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于油田开采工程
，具体涉及一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着技术的进步和油田开发需求的日益增加，油田示踪技术已逐步成为油田二次采油和三次采油过程中一种重要的油藏工程手段。示踪剂从注水井注入,在周围油井检测采出水中示踪剂浓度随时间的变化，并绘制示踪剂采出曲线,通过数值分析求出油层的物性参数，了解注水井和采油井的连通情况、注入流体在地层中的渗流速度、地层的分层情况和地层中是否存在裂缝。常用现有示踪剂主要有同位素放射性示踪剂、酶标示踪剂等，存在着使用期限短、灵敏度低等缺点。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂及其制备方法和应用，用以解决现有现有示踪剂存在使用期限短、灵敏度低等技术问题。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0005]本专利技术公开了一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂，所述含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的结构如下：
[0006][0007]本专利技术还公开了上述一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1：将包含稀土元素的氢氧化物与带有酸性基团的烯烃进行反应，生成中间产物；
[0009]S2：将中间产物、丙烯酸、KH
‑
570和N,N
‑/>二甲基甲酰胺混合均匀，进行反应，得到一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂。
[0010]进一步地，S1中，所述包含稀土元素的氢氧化物中的稀土元素包括铈、镧、镨、钐、镝、铒、钬、镱或镥元素。
[0011]进一步地，S1中，所述带有酸性基团的烯烃包括乙烯基苯磺酸钠、乙烯基苯磺酸或乙烯基苯磷酸。
[0012]进一步地，S1中，所述包含稀土元素的氢氧化物与带有酸性基团的烯烃的摩尔比为1：(3～4)。
[0013]进一步地，S2中，所述中间产物、丙烯酸和KH
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570的用量比为2：(6～8)：(1～2)；所述N,N
‑
二甲基甲酰胺添加量是中间产物、丙烯酸和KH
‑
570总质量的10wt％。
[0014]进一步地，S2中，所述反应的温度为70～80℃，反应时间为2～4h。
[0015]本专利技术还公开了上述一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的应用，所述含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂用于示踪释放检测，进行示踪释放检测的具体步骤为：将陶粒浸泡在含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂中，取出干燥后，得到覆膜陶粒；将覆膜陶粒浸泡于水中，检测水中释放的金属元素浓度后取出覆膜陶粒；重新将覆膜陶粒浸泡于水中，再检测水中释放的金属元素浓度，重复上述过程，观察水中累计释放浓度变化趋势。
[0016]进一步地，所述含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂用于示踪释放检测时，所述干燥的方式为流化床干燥，干燥的温度为60～90℃。
[0017]进一步地，所述含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂用于示踪释放检测时，所述
覆膜陶粒质量为与水的质量比为(1～2):(10～20)；在60～120℃下，将覆膜陶粒浸泡于水中。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]本专利技术还公开一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂，通过控制丙烯酸的用量，利用丙烯酸的水解，来调节检测核心的放速度，达到示踪效果，可以延长示踪剂的使用效期；KH
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570可以增加覆膜剂对陶粒附着性，也可影响检测核心的释放速度，改变示踪剂的有效使用期限；另外，稀土金属元素易于检测，灵敏性高。
[0020]本专利技术公开了上述一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的制备方法，采用带有酸性基团的不饱和烃携带包含稀土元素的氢氧化物中的稀土金属元素，以稀土金属元素作为示踪应用时的检测中心；生成的中间产物与丙烯酸和KH
‑
570反应，由于这三种物质均含有不饱和双键，在高温的条件下，发生自由基聚合反应，生成大分子络合物，即形成含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂；由于包含KH
‑
570，其中的硅氧键可以很好的提高其在陶粒表面的附着性，保证了含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的稳定性，延长了使用时间；该制备方法操作步骤简单，易于大规模生产。
[0021]本专利技术还公开了上述含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂用于示踪释放检测的应用，在压裂过程中，当地层水与含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪接触后，通过含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪在地层下的水解，稀土金属元素缓慢释放到地层。以含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪为依托在压裂通道内运移，稀土金属元素为检测核心，累积释放浓度为依据，进行监测，解决了其他示踪剂存在有效期短、热稳定性差和灵敏性低的问题，准确确定分段体积改造后各层段产能情况，并解决了油井的监测问题。
附图说明
[0022]图1为乙烯基磺酸钠与丙烯酸和KH
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570在铈离子存在情况下反应生成覆膜支撑示踪剂的反应原理。
具体实施方式
[0023]为使本领域技术人员可了解本专利技术的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本专利技术所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。
[0024]本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本专利技术的范围，即本
技术实现思路
可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
[0025]本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
[0026]本文中，若无特别说明，“包含”、“包括”、“含有”、“具有”或类似用语涵盖了“由
……
组成”和“主要由
……
组成”的意思，例如“A包含a”涵盖了“A包含a和其他”和“A仅包含a”的意思。
[0027]本文中，为使描述简洁，未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可
能的组合都进行描述。因此，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
[0028]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0029]下列实施例中使用本领域常规的仪器设备。下列实施例中未注明具体条件的实验方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂，其特征在于，所述含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的结构如下：2.权利要求1所述的一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将包含稀土元素的氢氧化物与带有酸性基团的烯烃进行反应，生成中间产物；S2：将中间产物、丙烯酸、KH
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570和N,N
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二甲基甲酰胺混合均匀，进行反应，得到一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂。3.根据权利要求2所述的一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的制备方法，其特征在于，S1中，所述包含稀土元素的氢氧化物中的稀土元素包括铈、镧、镨、钐、镝、铒、钬、镱或镥元素。4.根据权利要求2所述的一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的制备方法，其特征在于，S1中，所述带有酸性基团的烯烃包括乙烯基苯磺酸钠、乙烯基苯磺酸或乙烯基苯磷酸。5.根据权利要求2所述的一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的制备方法，其特征在于，S1中，所述包含稀土元素的氢氧化物与带有酸性基团的烯烃的摩尔比为1：(3～4)。6.根据权利要求2所述的一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的制备方法，其征在于，S2中，所述中间产物、丙烯酸和KH
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570的用量比为2：(6～8)：(1～2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓武，徐静，王晨，张康，代方方，王海花，费贵强，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：