本发明专利技术提供了一种金属离子示踪剂的制备方法，属于油气开采技术领域。本发明专利技术提供的金属离子示踪剂包括如下重量份组分：环烷酸金属盐10～20份、疏水性纳米二氧化硅1～5份、分散剂1～5份、非极性溶剂100～200份。在本发明专利技术中，环烷酸金属盐为示踪剂提供示踪元素，并且具有油溶性。本发明专利技术添加疏水性纳米二氧化硅，由于疏水性纳米二氧化硅为纳米级颗粒、表面能高，具有优异的吸附作用，能够和疏水基团共同吸附并冲击气泡，防止气泡的存在导致示踪剂在油性环境中的分散不均匀的问题；并且，还能作为耐热组分提高示踪剂的耐热性。本发明专利技术通过添加分散剂提高示踪剂中疏水性纳米二氧化硅和环烷酸金属盐在非极性溶剂中的分散稳定性。酸金属盐在非极性溶剂中的分散稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种金属离子示踪剂及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及油气开采
，尤其涉及一种金属离子示踪剂及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]示踪剂检测技术是指从注入井注入示踪剂，然后按一定的取样规定在周围产出井取样，监测其产出情况，对样品进行分析，得出示踪剂产出曲线，然后进行拟合，反映注水开发过程中油水井的连通情况，掌握注入水的推进方向、驱替速度、波及面积以及储层非均质性和剩余油饱和度分布等，从而指导油井开采的设计和油田开发后期的调整。该类监测技术使用的示踪剂包括水溶性和油溶性两类示踪剂。与较为成熟的水溶性示踪剂相比，油溶性示踪剂种类较少。目前已有的油溶性示踪剂的制备方法是将水溶性示踪剂改性为油溶性，虽然此类示踪剂具有多种种类且检测精度高，但是该示踪剂在较高温度的地层水中不稳定，如当温度为100℃左右即会出现沉淀，存在耐温性能差的问题，不能适用于较高温度的地层环境，限制了其在油田示踪领域的应用。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种具有较好耐温性的金属离子示踪剂及其制备方法和应用。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种金属离子示踪剂及其制备方法，包括如下重量份组分：
[0006][0007]优选地，所述环烷酸金属盐中的金属元素包括钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、锆、镓、钼、铟、锑、镍、钴、锶、钆和铽中的一种或几种。
[0008]优选地，所述分散剂包括聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯和聚异丁烯中的一种或多种。
[0009]优选地，所述疏水性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：
[0010](1)将环己烷、正硅酸四乙酯和碱性催化剂混合，进行水解反应，得到纳米二氧化硅；
[0011](2)将所述步骤(1)得到的纳米二氧化硅与有机硅烷修饰剂混合，经洗涤和干燥，得到疏水性纳米二氧化硅。
[0012]优选地，所述步骤(1)中的碱性催化剂为质量浓度为20～25％的氨水。
[0013]优选地，所述步骤(1)中的正硅酸四乙酯和碱性催化剂的质量比为5:(1～3)。
[0014]优选地，所述步骤(2)中的有机硅烷修饰剂包括六甲基二硅氮烷、乙烯基三乙氧基硅烷或γ
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
[0015]优选地，所述步骤(2)中混合的温度为80～100℃；所述混合的时间为2～10h。
[0016]本专利技术还提供了上述技术方案所述金属离子示踪剂的制备方法，包括：将疏水性纳米二氧化硅、环烷酸金属盐、分散剂和非极性溶剂混合，得到金属离子示踪剂。
[0017]本专利技术还提供了上述技术方案所述的金属离子示踪剂和上述技术方案所述制备方法制备得到的金属离子示踪剂在油气开采中的应用。
[0018]本专利技术提供了一种金属离子示踪剂，包括如下重量份组分：环烷酸金属盐10～20份、疏水性纳米二氧化硅1～5份、分散剂1～5份、非极性溶剂100～200份。在本专利技术中，环烷酸金属盐为示踪剂提供示踪元素，并且环烷酸金属盐具有油溶性，能够溶于非极性溶剂。本专利技术添加疏水性纳米二氧化硅，由于疏水性纳米二氧化硅为纳米级尺度、表面能高，具有优异的吸附作用，能够和疏水基团共同吸附并冲击气泡，导致气泡破裂，进而消除金属离子示踪剂中的气泡，防止气泡的存在导致示踪剂在油性环境中的分散不均匀的问题；并且，纳米二氧化硅耐高温，在高温下具有稳定性，还能作为耐热组分提高示踪剂的耐热性。本专利技术通过添加分散剂提高示踪剂中疏水性纳米二氧化硅和环烷酸金属盐在非极性溶剂中的分散稳定性。实施例结果表明，本专利技术制备的金属离子示踪剂在基础油中，温度为室温到250℃能够稳定存在。室温下，pH值分别为1和14的基础油中仍然能够稳定存在，具有较好的耐酸碱稳定性和耐高温稳定性。
具体实施方式
[0019]本专利技术提供了一种金属离子示踪剂，包括如下重量份组分：
[0020][0021]按重量份计，本专利技术提供的金属离子示踪剂包括环烷酸金属盐10～20份，优选为15～20份。在本专利技术中，所述环烷酸金属盐为金属离子提供示踪元素。在本专利技术中，所述环烷酸金属盐中的金属元素优选包括钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、锆、镓、钼、铟、锑、镍、钴、锶、钆和铽中的一种或几种。本专利技术对所述环烷酸金属盐的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
[0022]以环烷酸金属盐的1重量份为基准，本专利技术提供的金属离子示踪剂包括分散剂1～5份，优选为2～4份。在本专利技术中，所述分散剂能够提高金属离子示踪剂中疏水性纳米二氧化硅和环烷酸金属盐在非极性溶剂中的分散稳定性。在本专利技术中，所述分散剂优选包括聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯、聚异丁烯和无灰磷酸酯中的一种或几种。
[0023]以环烷酸金属盐的1重量份为基准，本专利技术提供的金属离子示踪剂包括非极性溶剂100～200份，优选为150～200份。在本专利技术中，所述非极性溶剂为金属离子示踪剂的溶剂。在本专利技术中，所述非极性溶剂优选包括汽油、煤油、柴油、重油、白油、环己烷中的一种或几种。当所示非极性溶剂为上述类型时，更有利于示踪剂在使用时分散于油性环境中。
[0024]以环烷酸金属盐的1重量份为基准，本专利技术提供的金属离子示踪剂包括疏水性纳米二氧化硅1～5份，优选为3～5份。在本专利技术中，所述疏水性纳米二氧化硅粒径小、比表面积大、表面能高，具有优异的吸附作用，能够和疏水基团共同吸附并冲击气泡，导致气泡破裂，进而消除金属离子示踪剂中的气泡，提高示踪剂的稳定性。
[0025]在本专利技术中，所述疏水性纳米二氧化硅的粒径优选为50～100nm，更优选为50～80nm。在本专利技术中，所述疏水性纳米二氧化硅的粒径为上述范围时，具有较大的比表面积，更有利于提高消泡效果。
[0026]在本专利技术中，所述疏水性纳米二氧化硅优选为经有机硅烷修饰剂改性的纳米二氧化硅，所述有机硅烷修饰剂优选包括六甲基二硅氮烷、乙烯基三乙氧基硅烷或γ
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。在本专利技术中，所述有机硅烷修饰剂为上述类型时，二氧化硅能够和其表面的有机硅烷修饰剂共同构成攻击气泡的力，即二氧化硅吸附并冲击气泡造成薄弱点，在上述有机硅烷修饰剂低表面张力的作用下使气泡破裂导致破泡。
[0027]在本专利技术中，所述疏水性纳米二氧化硅的制备方法优选包括以下步骤：
[0028](1)将环己烷、正硅酸四乙酯和碱性催化剂混合，进行水解反应，得到纳米二氧化硅；
[0029](2)将所述步骤(1)得到的纳米二氧化硅与有机硅烷修饰剂混合，经洗涤和干燥，得到疏水性纳米二氧化硅。
[0030]本专利技术优选将环己烷、正硅酸四乙酯和碱性催化剂混合，进行水解反应，得到纳米二氧化硅。本专利技术利用环己烷为溶剂，正硅酸四乙酯为二氧化硅提供硅源，在碱性催化剂的作用下生成纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅中包括二氧化硅和溶剂。
[0031]本专利技术对所述环己烷的用量没有特殊限定，根据使用的正硅酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种金属离子示踪剂，包括如下重量份组分：环烷酸金属盐10～20份疏水性纳米二氧化硅1～5份分散剂1～5份非极性溶剂100～200份。2.根据权利要求1所述的金属离子示踪剂，其特征在于，所述环烷酸金属盐中的金属元素包括钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、锆、镓、钼、铟、锑、镍、钴、锶、钆和铽中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的金属离子示踪剂，其特征在于，所述分散剂包括聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯和聚异丁烯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的金属离子示踪剂，其特征在于，所述疏水性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：(1)将环己烷、正硅酸四乙酯和碱性催化剂混合，进行水解反应，得到纳米二氧化硅；(2)将所述步骤(1)得到的纳米二氧化硅与有机硅烷修饰剂混合，经洗涤和干燥，得到疏水性纳米二氧化硅。5.根据权利要求4所述的金属离子示踪剂，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨巍，马雪良，
申请(专利权)人：大庆信辰油田技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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