CN113653486A

CN113653486A - 一种缓释型长效示踪剂及其制备方法

Info

Publication number: CN113653486A
Application number: CN202111034040.4A
Authority: CN
Inventors: 敖科; 曾斌; 袁琴; 钟萍萍; 刘想平; 李玉金
Original assignee: Jetbeton Petroleum Technology Group Co Ltd
Current assignee: Jetbeton Petroleum Technology Group Co Ltd
Priority date: 2021-09-03
Filing date: 2021-09-03
Publication date: 2021-11-16

Abstract

本发明公开了一种缓释型长效示踪剂及其制备方法，属于油田示踪技术领域，解决了现有技术中示踪剂制备工艺复杂且普适性不强的问题。本发明包括以下步骤：1.将双酚A型环氧树脂在30~65℃下加热软化30 min；2.向软化后的双酚A型环氧树脂中加入质量分数为10%~50%的示踪剂，常温下搅拌均匀，得到体系A；3.向体系A中依次加入稀释剂、助剂，常温下搅拌均匀，得到体系B；4.向体系B中加入固化剂，常温下充分搅拌均匀后，倒入模具中，在20~120℃下固化2~10 h后，制得缓释型长效示踪剂。本方法制备工艺条件温和、周期短，易成型，通过调节工艺参数，且可以调节示踪剂有效成分的释放速率，以满足不同场合的使用要求，能实现大规模批量生产，具有良好的应用前景。

Description

一种缓释型长效示踪剂及其制备方法

技术领域

本发明属于油田示踪技术领域，具体涉及一种固态缓释型长效示踪剂及其制备方法。

背景技术

油气井生产剖面示踪测试是在油气井压裂期间向每段压裂液中全程注入示踪剂溶液，在随后的生产阶段通过井口采样检测示踪剂响应的方式，追踪并研究各压裂段的生产动态，从监测到的各段示踪剂浓度产出曲线可以有效地测量出油气井的生产剖面数据，进而为深化储层认识、评价工艺措施效果提供技术依据。

生产剖面示踪测试技术对示踪剂的有效监测周期要求很高，而常规液体示踪剂的时效性较差，很难通过增加示踪剂的注入量来提高监测周期，一般只能提供2-3个月的监测周期，因此开发具有缓释、长效的固体型示踪剂十分必要。通常是将油田示踪剂与高分子物质混合固化制成固体示踪剂块体，并将其安装于水平段完井单元的不同位置，通过监测不同示踪剂的产出情况解释生产剖面或判断出水点。该方法最大的优势是仅需将药剂安装到完井管柱上，整个测试过程无需动用管柱。固体示踪剂具有缓释性能，可进行水平段长期监测，对水平井生产规律及后续措施制定具有较大的指导价值。

目前开发出的缓释型示踪剂体系种类有限，示踪剂的可控释放难度较大。因此，开发具有长效缓释作用的固体示踪剂，具有广阔的应用前景。

中国专利文献CN111911139A（CN202010820161.0）公开了一种用于油气井找水的示踪缓释体系及其制备方法。所述示踪缓释体系包含质量分数为10%~40%的示踪剂缓释介体、质量分数为5%~15%的示踪剂、质量分数为50%~80%的骨架材料、质量分数为1%~3%的增溶剂、质量分数为2%~5%的亲水改性剂。该示踪缓释体系可通过调节体系内组分配比控制微量元素在地层含水条件下的释放速率。但是，该缓释体系的制备方法和成型技术较为复杂，不利于实际生产。

中国专利文献CN109469481A（CN201811591800.X）公开了一种直径为1-1.2cm的球形化学组合示踪剂的制备方法。所述每组缓释型固体示踪剂包括水溶性和油溶性两种固体示踪剂。两类固体示踪剂均以环氧树脂506和顺丁烯二酸酐为基本组分，水溶性示踪剂为氟苯甲酸类化合物，油溶性示踪剂为氟苯甲酸酯类化合物。该发明可以增加固体示踪剂与油水界面的均匀性，提高体系中示踪剂的有效浓度。但是，由于该化学组合示踪剂固化为球形，且由水溶性和油溶性固体示踪剂配合使用，固化后的示踪剂形式较为单一，球状示踪剂对固定模具的要求较高。

双酚A型环氧树脂是由双酚A和环氧氯丙烷反应制得的。由于这类树脂的原材料来源广、成本低，因此，双酚A型环氧树脂的应用广、产量大，约占环氧树脂总产量的85%以上。以双酚A型环氧树脂作为固体示踪剂的缓释介质，将提高固体示踪剂的普适性。本发明提供一种以双酚A型环氧树脂为固体示踪剂的缓释介质，通过调节组分比例和固化工艺条件，制得油相、气相、水相三类固体示踪剂，并且可以固化为不同形状的示踪剂，制备工艺简单且普适性强，固体示踪剂的有效释放寿命长，可实现长效释放的作用。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种缓释型长效示踪剂及其制备方法，其目的在于：简化制备工艺的，缩短制备周期短，并且通过调节工艺参数，调节示踪剂有效成分的释放速率，以满足不同场合的使用要求。

本发明采用的技术方案如下：

一种缓释型长效示踪剂，包括以下质量百分比的原料：双酚A型环氧树脂45%~75%、示踪剂10%~50%、稀释剂0.5%~4%、助剂0.5%~3%、固化剂4%~8%。

一种缓释型长效示踪剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将双酚A型环氧树脂在30~65℃下加热软化30 min；

步骤2：向软化后的双酚A型环氧树脂中加入质量分数为10%~50%的示踪剂，常温下搅拌均匀，得到体系A；

步骤3：向体系A中依次加入稀释剂、助剂，常温下搅拌均匀，得到体系B；

步骤4：向体系B中加入固化剂，常温下充分搅拌均匀后，倒入模具中，在20~120℃下固化2~10 h后，制得缓释型长效示踪剂。

优选的，步骤1中所述的双酚A型环氧树脂为E-55、E-51、E-44、E-42、E-35、E-20中的一种或多种。

优选的，步骤2中所述的示踪剂为气相示踪剂、油相示踪剂或水相示踪剂。

优选的，所述气相示踪剂的组分包括全氟烷烃、全氟环烷烃、全氟芳香烃，所述的全氟烷烃为全氟戊烷、全氟己烷、全氟庚烷、全氟辛烷、全氟壬烷、全氟十一烷、全氟十二烷、全氟十三烷、全氟十四烷、全氟十五烷和全氟十六烷中的一种或多种，所述的全氟环烷烃为全氟环戊烷、全氟环己烷、全氟甲基环戊烷和全氟二甲基环己烷中的一种或多种，所述全氟芳香烃为全氟苯、全氟甲苯、全氟萘和全氟联苯中的一种或多种。

优选的，所述油相示踪剂的组分包括全氟烷酸甲酯和全氟烷基乙基丙烯酸酯，所述全氟烷酸甲酯为全氟甲酸甲酯、全氟乙酸甲酯、全氟丙酸甲酯、全氟丁酸甲酯、全氟戊酸甲酯、全氟己酸甲酯、全氟庚酸甲酯、全氟辛酸甲酯、全氟壬酸甲酯、全氟癸酸甲酯、全氟十一酸甲酯、全氟十二酸甲酯、全氟十三酸甲酯、全氟十四酸甲酯、全氟十五酸甲酯、全氟十六酸甲酯中的一种或多种，所述全氟烷基乙基丙烯酸酯为全氟甲基乙基丙烯酸酯、全氟乙烷乙基丙烯酸酯、全氟丙烷基乙基丙烯酸酯、全氟丁烷基乙基丙烯酸酯、全氟戊烷基乙基丙烯酸酯、全氟己烷基乙基丙烯酸酯、全氟庚烷基乙基丙烯酸酯、全氟辛烷基乙基丙烯酸酯、全氟壬烷基乙基丙烯酸酯、全氟癸烷基乙基丙烯酸酯、全氟十一烷基乙基丙烯酸酯、全氟十二烷基乙基丙烯酸酯中的一种或多种。

优选的，所述水相示踪剂的组分包括全氟烷基磺酸钠或全氟烷基羧酸钠，所述全氟烷基磺酸钠为全氟丁基磺酸钠、全氟戊基磺酸钠、全氟己基磺酸钠、全氟庚基磺酸钠、全氟辛基磺酸钠、全氟壬基磺酸钠、全氟癸基磺酸钠、全氟十一烷基磺酸钠、全氟十二烷基磺酸钠、全氟萘磺酸钠、全氟丁基萘磺酸钠、全氟二丁基萘磺酸钠中的一种或多种，所述全氟烷基羧酸钠为全氟丁基羧酸钠、全氟戊基羧酸钠、全氟己基羧酸钠、全氟庚基羧酸钠、全氟辛基羧酸钠、全氟壬基羧酸钠、全氟癸基羧酸钠、全氟十一烷基羧酸钠、全氟十二烷基羧酸钠中的一种或多种。

优选的，步骤3中所述的稀释剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲酚酯、甘油三醋酸酯、壬基酚中的一种。

优选的，步骤3中所述的助剂为吡啶、三乙胺、三乙醇胺、DMP-30、亚乙基硫脲、2-乙基-4-甲基咪唑、脂肪胺中的一种。

优选的，步骤4中所述的固化剂为二乙烯三胺、三乙醇胺、四乙烯五胺、间苯二胺、间苯二甲胺、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、200聚酰胺、203聚酰胺、300聚酰胺、400聚酰胺、600聚酰胺、650聚酰胺、651聚酰胺、甲基六氢苯酐中的一种。

一种缓释型长效示踪剂，由上述制备方法制得。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明提供的制备方法，以双酚A型环氧树脂作为固体示踪剂的缓释介质，通过优选与示踪剂配伍的环氧树脂、固化剂、助剂，并调节各组分的配比和固化工艺条件，可以制得油相、气相、水相三类固体示踪剂；

2.本发明提供的制备方法，通过调节体系组分配比和固化工艺条件，可以控制固体示踪剂的有效释放率，实现长效缓释的作用；

3.本发明提供的固体示踪剂制备方法，可以制备条状、板状、块状、束状等各种形状的固体示踪剂，有利于配合不同的固定装置使用，以满足不同生产现场的要求；

4.本发明提供的固体示踪剂制备方法，原材料廉价、工艺条件温和、设备要求低、制备周期短，操作简单、生产成本低，适用于规模化生产。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对相面本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1：

一种缓释型长效示踪剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将75 g的E-55和25 g的E-42型环氧树脂在60℃下加热软化30 min；

步骤2：向软化后的环氧树脂中加入质量分数为30%的全氟辛酸甲酯，常温下搅拌均匀，得到体系A；

步骤3：向体系A中依次加入10 g邻苯二甲酸二辛酯和1 g三乙胺，常温下搅拌均匀，得到体系B；

步骤4：向体系B中加入50 g甲基六氢苯酐，常温下充分搅拌均匀后，倒入模具中，在80℃下固化2 h后，制得缓释型固体油相示踪剂。

实施例2：

步骤1：将100 g的E-44型环氧树脂在40℃下加热软化30 min；

步骤2：向软化后的环氧树脂中加入质量分数为35%的全氟甲基环戊烷，常温下搅拌均匀，得到体系A；

步骤3：向体系A中依次加入5 g邻苯二甲酸二丁酯和2 g的DMP-30，常温下搅拌均匀，得到体系B；

步骤4：向体系B中加入50 g的650聚酰胺，常温下充分搅拌均匀后，倒入模具中，在65℃下固化4 h后，制得缓释型固体气相示踪剂。

实施例3：

（1）将50 g的E-44和50 g的E-51型环氧树脂在30℃下加热软化30 min；

（2）向软化后的环氧树脂中加入质量分数为20%的、全氟十一烷基磺酸钠，常温下搅拌均匀，得到体系A；

（3）向体系A中依次加入5 g邻苯二甲酸二丁酯和2 g三乙胺，常温下搅拌均匀，得到体系B；

（4）向体系B中加入20 g三乙醇胺，常温下充分搅拌均匀后，倒入模具中，在100℃下固化2 h后，制得缓释型固体水相示踪剂。

实施例4：

（1）将65 g的E-55和35 g的E-20型环氧树脂在65℃下加热软化30 min；

（2）向软化后的环氧树脂中加入质量分数为40%的全氟丙烷基乙基丙烯酸酯，常温下搅拌均匀，得到体系A；

（3）向体系A中依次加入5 g甘油三醋酸酯和5 g壬基酚，常温下搅拌均匀，得到体系B；

（4）向体系B中加入15 g四乙烯五胺，常温下充分搅拌均匀后，倒入模具中，在80℃下固化3 h后，制得缓释型固体油相示踪剂。

实施例5：

（1）将45 g的E-51和55 g的E-35型环氧树脂在60℃下加热软化30 min；

（2）向软化后的环氧树脂中加入质量分数为25%的全氟十四烷，常温下搅拌均匀，得到体系A；

（3）向体系A中依次加入3 g磷酸三乙酯和5 g的脂肪胺，常温下搅拌均匀，得到体系B；

（4）向体系B中加入40 g的400聚酰胺，常温下充分搅拌均匀后，倒入模具中，在65℃下固化3 h后，制得缓释型固体气相示踪剂。

实施例6：

（1）将60 g的E-44和40 g的E-35型环氧树脂在60℃下加热软化30 min；

（2）向软化后的环氧树脂中加入质量分数为30%的全氟辛基羧酸钠，常温下搅拌均匀，得到体系A；

（3）向体系A中依次加入3 g磷酸三甲酚酯和2 g三乙醇胺，常温下搅拌均匀，得到体系B；

（4）向体系B中加入20 g间苯二胺，常温下充分搅拌均匀后，倒入模具中，在85℃下固化4 h后，制得缓释型固体水相示踪剂。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims

1.一种缓释型长效示踪剂，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：双酚A型环氧树脂45%~75%、示踪剂10%~50%、稀释剂0.5%~4%、助剂0.5%~3%、固化剂4%~8%。

2.一种权利要求1所述的缓释型长效示踪剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将双酚A型环氧树脂在30~65℃下加热软化30 min；

步骤3：向体系A中依次加入稀剂、助剂，常温下搅拌均匀，得到体系B；

3.根据权利要求2所述的一种缓释型长效示踪剂的制备方法，其特征在于，步骤1中所述的双酚A型环氧树脂为E-55、E-51、E-44、E-42、E-35、E-20中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的一种缓释型长效示踪剂的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的示踪剂为气相示踪剂、油相示踪剂或水相示踪剂。

5.根据权利要求2所述的一种缓释型长效示踪剂的制备方法，其特征在于，所述气相示踪剂的组分包括全氟烷烃、全氟环烷烃、全氟芳香烃，所述的全氟烷烃为全氟戊烷、全氟己烷、全氟庚烷、全氟辛烷、全氟壬烷、全氟十一烷、全氟十二烷、全氟十三烷、全氟十四烷、全氟十五烷和全氟十六烷中的一种或多种，所述的全氟环烷烃为全氟环戊烷、全氟环己烷、全氟甲基环戊烷和全氟二甲基环己烷中的一种或多种，所述全氟芳香烃为全氟苯、全氟甲苯、全氟萘和全氟联苯中的一种或多种。

6.根据权利要求2所述的一种缓释型长效示踪剂的制备方法，其特征在于，所述油相示踪剂的组分包括全氟烷酸甲酯和全氟烷基乙基丙烯酸酯，所述全氟烷酸甲酯为全氟甲酸甲酯、全氟乙酸甲酯、全氟丙酸甲酯、全氟丁酸甲酯、全氟戊酸甲酯、全氟己酸甲酯、全氟庚酸甲酯、全氟辛酸甲酯、全氟壬酸甲酯、全氟癸酸甲酯、全氟十一酸甲酯、全氟十二酸甲酯、全氟十三酸甲酯、全氟十四酸甲酯、全氟十五酸甲酯、全氟十六酸甲酯中的一种或多种，所述全氟烷基乙基丙烯酸酯为全氟甲基乙基丙烯酸酯、全氟乙烷乙基丙烯酸酯、全氟丙烷基乙基丙烯酸酯、全氟丁烷基乙基丙烯酸酯、全氟戊烷基乙基丙烯酸酯、全氟己烷基乙基丙烯酸酯、全氟庚烷基乙基丙烯酸酯、全氟辛烷基乙基丙烯酸酯、全氟壬烷基乙基丙烯酸酯、全氟癸烷基乙基丙烯酸酯、全氟十一烷基乙基丙烯酸酯、全氟十二烷基乙基丙烯酸酯中的一种或多种。

7.根据权利要求2所述的一种缓释型长效示踪剂的制备方法，其特征在于，所述水相示踪剂的组分包括全氟烷基磺酸钠或全氟烷基羧酸钠，所述全氟烷基磺酸钠为全氟丁基磺酸钠、全氟戊基磺酸钠、全氟己基磺酸钠、全氟庚基磺酸钠、全氟辛基磺酸钠、全氟壬基磺酸钠、全氟癸基磺酸钠、全氟十一烷基磺酸钠、全氟十二烷基磺酸钠、全氟萘磺酸钠、全氟丁基萘磺酸钠、全氟二丁基萘磺酸钠中的一种或多种，所述全氟烷基羧酸钠为全氟丁基羧酸钠、全氟戊基羧酸钠、全氟己基羧酸钠、全氟庚基羧酸钠、全氟辛基羧酸钠、全氟壬基羧酸钠、全氟癸基羧酸钠、全氟十一烷基羧酸钠、全氟十二烷基羧酸钠中的一种或多种。

8.根据权利要求2所述的一种缓释型长效示踪剂的制备方法，其特征在于，步骤3中所述的稀释剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲酚酯、甘油三醋酸酯、壬基酚中的一种。

9.根据权利要求2所述的一种缓释型长效示踪剂的制备方法，其特征在于，步骤3中所述的助剂为吡啶、三乙胺、三乙醇胺、DMP-30、亚乙基硫脲、2-乙基-4-甲基咪唑、脂肪胺中的一种。

10.根据权利要求2所述的一种缓释型长效示踪剂的制备方法，其特征在于，步骤4中所述的固化剂为二乙烯三胺、三乙醇胺、四乙烯五胺、间苯二胺、间苯二甲胺、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、200聚酰胺、203聚酰胺、300聚酰胺、400聚酰胺、600聚酰胺、650聚酰胺、651聚酰胺、甲基六氢苯酐中的一种。