一種具有熒光特性的粘彈性顆粒驅(qū)油劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及三次采油技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可提高原油采收率的具有熒光特性 的粘彈性顆粒驅(qū)油劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)大多數(shù)油田的油藏特征為非均質(zhì)，而這些油田目前已經(jīng)進(jìn)入高含水或特高含 水的開(kāi)發(fā)階段，傳統(tǒng)驅(qū)油劑部分水解聚丙烯酰胺注入油藏后沿高滲透層或帶突進(jìn)，進(jìn)入低 滲透層的少，驅(qū)油劑波及體積低，導(dǎo)致最終驅(qū)油采收率不高，因此研發(fā)了一種部分交聯(lián)并含 有大量支鏈結(jié)構(gòu)的聚丙烯酰胺粘彈性顆粒驅(qū)油劑（CN101775275B)。對(duì)于這種新型的驅(qū)油 劑，其在多孔介質(zhì)中的滲流特征和驅(qū)油機(jī)理尚未明確，如果在粘彈性顆粒驅(qū)油劑聚合物分 子上引入熒光基團(tuán)，便可在滲流、驅(qū)油實(shí)驗(yàn)中對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤，明確其驅(qū)油機(jī)理；并且在 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)可以及時(shí)、準(zhǔn)確地檢測(cè)生產(chǎn)井采出液中粘彈性顆粒驅(qū)油劑的濃度，因此，研制具 有熒光特性的粘彈性顆粒驅(qū)油劑對(duì)于提高石油采收率具有極其重要的理論研究?jī)r(jià)值和大 規(guī)模應(yīng)用前景。
[0003] 聚合物溶液的熒光特性研究可分為外源熒光探針?lè)ê蛢?nèi)源熒光探針?lè)ㄟM(jìn)行。外源 熒光探針?lè)ㄊ侵冈诰酆衔锶芤褐型饧右环N熒光化合物即熒光探針，再通過(guò)測(cè)量熒光探針的 熒光特性的變化來(lái)對(duì)該體系加以研究。美國(guó)專利US5435969采用2-萘磺酸等添加到水處 理劑中與聚合物直接混合，通過(guò)測(cè)定熒光強(qiáng)度來(lái)監(jiān)測(cè)聚合物濃度，以此作為示蹤劑；楊雪杉 (應(yīng)用化工，2013,42,2,195 - 204)等人以芘為探針，研究疏水締合聚合物在水溶液中聚集 行為，這類方法雖然簡(jiǎn)單，但外加熒光化合物存在分布不均勻的問(wèn)題，且在使用過(guò)程中熒光 小分子容易脫落、析出，使該方法在使用上存在一定的限制；內(nèi)源熒光探針?lè)淳酆衔镒陨?含有熒光基團(tuán)而具有內(nèi)源熒光。內(nèi)源熒光聚合物中熒光單元通過(guò)化學(xué)鍵連接在高分子上， 不易脫落，具有較好的耐水性和耐有機(jī)溶劑性，而且發(fā)色團(tuán)分布均勻，含量非常穩(wěn)定，熒光 性能優(yōu)良。內(nèi)源熒光聚合物的化學(xué)制備方法主要有兩種，一是將帶有反應(yīng)活性的熒光小分 子通過(guò)自由基聚合或縮聚反應(yīng)實(shí)現(xiàn)高分子化，二是將熒光小分子通過(guò)化學(xué)反應(yīng)接枝到普通 聚合物高分子鏈上制備熒光聚合物。中國(guó)專利CN102391848采用反相乳液聚合合成了一種 水溶性的示蹤聚合物驅(qū)油劑，具有熒光性和較好的耐溫抗鹽性及抗剪切性。但該專利中采 用的單體烯丙基-7 -羥基-4 -甲基香豆素未商品化，不易獲得，且聚合工藝相對(duì)復(fù)雜，工 業(yè)化生產(chǎn)難度較大。
[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，同時(shí)為了研究顆粒型驅(qū)油劑的驅(qū)油機(jī)理，本專利采用簡(jiǎn)單 的水溶液聚合，將熒光單體N-乙烯基咔唑與丙烯酰胺共聚，制備帶有熒光特性的粘彈性顆 粒驅(qū)油劑，該驅(qū)油劑兼具線性聚丙烯酰胺和交聯(lián)聚丙烯酰胺的雙重優(yōu)點(diǎn)，具有優(yōu)良的耐溫 抗鹽抗剪切性能，可在非均質(zhì)油藏中起到液流轉(zhuǎn)向作用，大幅度提高采收率。合成該驅(qū)油劑 所需原料廉價(jià)易得，聚合周期短，合成過(guò)程不需要引入大量有機(jī)溶劑，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，產(chǎn)物后處 理簡(jiǎn)單，更適合于工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種具有熒光特性的粘彈性顆粒驅(qū)油劑及其制備方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的之一，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種具有熒光特性的部分交聯(lián)聚丙烯酰胺粘彈性顆粒驅(qū)油劑，是由丙烯酰胺、N-乙烯基咔唑和甲基丙烯酸二甲氨乙酯三種結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的三元共聚物，該驅(qū)油劑各組分重 量份為：
[0008]
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的之二，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0010] 一種具有熒光特性的粘彈性顆粒驅(qū)油劑的制備方法，包括如下步驟：
[0011] 將100份丙烯酰胺溶于250~290份水中配成溶液，0. 3~0. 5份甲基丙烯酸二 甲氨乙酯溶于40~60份水中配成溶液，0. 0004~0. 025份N-乙烯基咔唑溶于0. 2~4 份乙醇中配成溶液，依次加入三頸瓶中，并置于15~25°C的水浴中；通氮?dú)?0分鐘后，將 0. 015~0. 035份過(guò)硫酸鉀溶于20~40份水中配成的溶液加入三頸瓶；待反應(yīng)溶液溫升 大于1°C后停止通氮?dú)?，反?yīng)結(jié)束后將三頸瓶放入75~85°C水浴鍋中保溫3~5小時(shí)，之 后將凝膠取出，剪碎、經(jīng)烘干、粉碎、篩分后即可得到粉末狀產(chǎn)品。
[0012] 本發(fā)明熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑兼具線性聚丙烯酰胺和交聯(lián)聚丙烯酰胺的雙重優(yōu) 點(diǎn)，具有優(yōu)良的耐溫抗鹽抗剪切性能，可在非均質(zhì)油藏中起到液流轉(zhuǎn)向作用，提高采收率效 果顯著。本發(fā)明采用簡(jiǎn)單的水溶液聚合，將熒光單體N-乙烯基咔唑與丙烯酰胺共聚，制備 帶有熒光特性的粘彈性顆粒驅(qū)油劑，合成該驅(qū)油劑所需原料廉價(jià)易得，聚合周期短，合成過(guò) 程不需要引入大量有機(jī)溶劑，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，產(chǎn)物后處理簡(jiǎn)單，更適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1本發(fā)明熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑的紅外譜圖；
[0014] 圖2本發(fā)明熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑的熒光發(fā)射光譜；
[0015] 圖3本發(fā)明熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑懸浮液懸浮體積測(cè)試示意圖；
[0016] 圖4本發(fā)明熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑懸浮液表觀粘度與鹽水濃度的關(guān)系；
[0017] 圖5本發(fā)明熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑懸浮液室內(nèi)驅(qū)油實(shí)驗(yàn)曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但并不用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范 圍。
[0019] 實(shí)施例1 :
[0020] 將100g丙烯酰胺溶于260g水中配成溶液，0. 45g甲基丙烯酸二甲氨乙酯溶于50g 水中配成溶液，0. 0005gN-乙烯基咔唑溶于lg乙醇中配成溶液，依次加入三頸瓶中，并置于 20°C的水浴中；通氮?dú)?0分鐘后，將0. 02g過(guò)硫酸鉀溶于40g水中配成的溶液加入三頸瓶。 待反應(yīng)溶液溫升大于1°C后停止通氮?dú)?，反?yīng)結(jié)束后將三頸瓶放入75°C水浴鍋中保溫5小 時(shí)，之后將凝膠取出，剪碎、經(jīng)烘干、粉碎、篩分后即可得到粉末狀產(chǎn)品。
[0021] 實(shí)施例2:
[0022] 將100g丙烯酰胺溶于290g水中配成溶液，0. 5g甲基丙烯酸二甲氨乙酯溶于60g 水中配成溶液，〇. 〇〇〇4gN-乙烯基咔唑溶于0. 2g乙醇中配成