亲油疏水性油田用示踪剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种亲油疏水性油田用示踪剂及其制备方法与应用，涉及石油开采领域

【技术实现步骤摘要】
亲油疏水性油田用示踪剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及石油开采领域，具体涉及一种亲油疏水性油田用示踪剂及其制备方法与应用
。

技术介绍

[0002]页岩油气
、
致密油气等非常规油气资源需要对水平井进行多级水力压裂改造，才能实现经济产量开采
。
水平井各段压裂后需要了解各层段压裂液的返排情况
、
不同时期各储层的产能状况
、
生产初期的产液剖面
、
各层的贡献率，各层段的压裂效果均需要进行评价，以选择合适的压裂液
、
优化压裂规模，进而降低压裂成本和提高油气采收率
。
水力压裂后的地下裂缝情况仍是一个较为复杂的问题
。
压裂示踪监测技术能够准确监测出油井压裂后各段的产液情况，为相同区块不同井压裂
、
老井重复压裂液的工艺调整提供了重要依据，也给油田稳产提供了有效保障
。
[0003]示踪剂检测法是当前相对比较好的评价压裂效果的办法
。
目前用做井间示踪的示踪剂产品种类很多，如无机盐类示踪剂
、
荧光剂
、
微量元素等
。
常用的无机类的硫氰酸铵
、
碘化钾和溴化钠等化学示踪剂现场用量大
、
精度低；有机化合物如氟苯酸类
、
荧光素系列等示踪剂种类多，但存在稳定性差
、
地层吸附大
、
测试易干扰等缺点，不适合压裂监测的应用
。
[0004]对于油田用示踪剂，在实际使用过程中，由于地层中的黏土矿物质的存在，其对示踪剂中活性组分阳离子具有较强的吸附性，并且地层水中还存在大量的氢氧根离子
、
碳酸根离子或碳酸氢根离子等阴离子，单一添加的金属阳离子在地层中，很容易与其发生化学反应，从而造成示踪剂中金属阳离子的大量损失
。
因此，必须开发一种能够在不存在或含量极少的非放射性微量金属元素的复杂环境的地层条件下稳定存在的，且耐温
、
耐盐
、
耐酸碱的产品
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种亲油疏水性油田用示踪剂及其制备方法与应用，该示踪剂通过在稀土元素表面形成纳米氧化硅构成壳核结构，可以有效的避免地层中的水对于示踪剂的污染和破坏，有效避免水中阴离子与稀土金属离子结合，其能够在不存在或含量极少的非放射性微量金属元素的复杂环境的地层条件下稳定的存在，可有效与地层水配伍，且具有耐温耐盐
、
耐酸碱等特点
。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种亲油疏水性油田用示踪剂的制备方法，包括以下步骤：将水合稀土醋酸盐加入去离子水中，搅拌至溶解，得到浓度为
0.1
‑
0.3mol/L
的稀土醋酸盐溶液；将浓度为
0.3
‑
1mol/L
的氢氧化锂溶液逐滴加入稀土醋酸盐溶液中，同时以
250
‑
350rpm
在
20
‑
40℃
下搅拌反应3‑
5h
，得到混合溶液
A
；对混合溶液
A
以
3000r/min
进行离心分离，将分离产物分离后采用乙醇清洗，并将
洗涤后的前驱体沉淀物分散于乙醇中，制得前驱体分散液；将所得前驱体分散液加入到浓度为2‑
4wt%
的十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，持续搅拌
10
‑
30 min
，再将其加入到浓度为
0.01
‑
0.02mol/L
的
NaOH
水溶液中，同时加入乙酸乙酯，得到混合溶液
B
；向混合溶液
B
中加入
TEOS
和
OTES
的混合物，持续搅拌2‑
3h
后离心分离，用去离子水和乙醇分别清洗，得到亲油疏水性油田用示踪剂
。
[0007]在上述方案中，采用乙酸乙酯共溶剂在
NaOH
催化剂存在下水解生成乙醇和乙酸根离子，带负电荷的醋酸根离子与带正电荷的十六烷基三甲基溴化铵离子之间会形成离子对，降低界面张力，增大表面曲率，从而为生成球形纳米二氧化硅提供必要条件
。
然后二氧化硅纳米颗粒通过与有机分子
/
硅烷共价键合，实现二氧化硅表面的亲油疏水性的功能化，进而使得所述示踪剂在在油井中快速
、
均匀
、
稳定的扩散渗透入油层
。
[0008]作为优选，稀土醋酸盐中的稀土金属元素选自钇
、
镧
、
铈
、
镨
、
钕
、
钬
、
钐
、
铕
、
钆
、
铒
、
铥和镱中的至少一种
。
[0009]作为优选，所加入的前驱体分散液与十六烷基三甲基溴化铵水溶液的体积比为
1:5
‑
10。
可以理解的是，所加入的二者的体积比还可以为
1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10
，可以根据实际反应情况进行调整
。
[0010]作为优选，所加入的十六烷基三甲基溴化铵水溶液与
NaOH
水溶液的体积比为
1:4
‑
8。
可以理解的是，所加入的二者的体积比还可以为
1:4、1:5、1:6、1:7、1:8
，可以根据实际反应情况进行调整
。
[0011]作为优选，乙酸乙酯的加入量为
NaOH
水溶液体积的8‑
10%。
[0012]作为优选，所加入的混合溶液
B
与
TEOS
和
OTES
混合物的体积比为
1:0.3
‑
0.9。
[0013]作为优选，所加入的正硅酸乙酯
TEOS 和辛基三乙氧基硅烷
OTES
的体积比为
1:0.5
‑
1。
可以理解的是，所加入的二者的体积比还可以为
1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1
，可以根据实际反应情况进行调整，以确保壳核结构的有效构建
。
[0014]本专利技术还提供了一种亲油疏水性油田用示踪剂，采用上述任一项技术方案所述的制备方法制备得到
。
[0015]本专利技术还提供了一种根据上述任一技术方案所述的制备方法制备得到的亲油疏水性油田用示踪剂在孔隙度＜
10.00 %、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种亲油疏水性油田用示踪剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将水合稀土醋酸盐加入去离子水中，搅拌至溶解，得到浓度为
0.1
‑
0.3mol/L
的稀土醋酸盐溶液；将浓度为
0.3
‑
1mol/L
的氢氧化锂溶液逐滴加入稀土醋酸盐溶液中，同时以
250
‑
350rpm
在
20
‑
40℃
下搅拌反应3‑
5h
，得到混合溶液
A
；对混合溶液
A
以
3000r/min
进行离心分离，将分离产物分离后采用乙醇清洗，并将洗涤后的前驱体沉淀物分散于乙醇中，制得前驱体分散液；将所得前驱体分散液加入到浓度为2‑
4wt%
的十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，持续搅拌
10
‑
30 min
，再将其加入到浓度为
0.01
‑
0.02mol/L
的
NaOH
水溶液中，同时加入乙酸乙酯，得到混合溶液
B
；向混合溶液
B
中加入
TEOS
和
OTES
的混合物，持续搅拌2‑
3h
后离心分离，用去离子水和乙醇分别清洗，得到亲油疏水性油田用示踪剂
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，稀土醋酸盐中的稀土金属元素选自钇
、
镧
、
铈
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志菻，杨长胜，
申请(专利权)人：山东凤鸣新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：