本發(fā)明涉及一種系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑及其制備方法，屬于三次采油
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)聚驅(qū)后油藏非均質(zhì)性嚴(yán)重的現(xiàn)狀，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（授權(quán)公告號(hào)cn101775275b）。該新型驅(qū)油劑在油田試驗(yàn)區(qū)增油效果好，顯著地提高了原油采收率。然而該驅(qū)油劑在多孔介質(zhì)中的滲流特征和驅(qū)油機(jī)理的研究尚未完善。如在粘彈性顆粒驅(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，研制熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑對(duì)于該新型驅(qū)油劑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。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑，及其制備方法。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑，是由以下重量份的組分制成的：100份丙烯酰胺，0.04～0.13份甲基丙烯酸二甲氨乙酯，0.004～0.01份n,n-亞甲基雙丙烯酰胺，0.005～0.03份n-乙烯基咔唑，0.01～0.04份過(guò)硫酸鉀，0.007～0.025份亞硫酸氫鈉，280～380份水。所述系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑的制備方法，步驟如下（各組分按重量份計(jì)）：（1）將100份丙烯酰胺溶于200～240份水中配成溶液，加入到三頸瓶中，待用；（2）將0.04～0.13份甲基丙烯酸二甲氨乙酯和0.004～0.01份n,n-亞甲基雙丙烯酰胺加入到40～60份水中配成溶液，然后加入到上述配制的丙烯酰胺溶液中，并置于10～30℃的水浴中，通氮?dú)?，反?yīng)10～15分鐘；（3）將0.005～0.03份n-乙烯基咔唑溶于2～5份乙二醇甲醚中配成溶液，然后加入到上述步驟（2）的反應(yīng)體系中，繼續(xù)通氮?dú)?，反?yīng)5～10分鐘；（4）將0.01～0.04份過(guò)硫酸鉀加入到20～40份水中配成氧化劑溶液，將0.007～0.025份亞硫酸氫鈉加入到20～40份水中配成還原劑溶液，將氧化劑溶液、還原劑溶液先后加入到上述步驟（3）的反應(yīng)體系中，氧化劑溶液、還原劑溶液加入的時(shí)間間隔為2分鐘，持續(xù)通氮?dú)猓?0分鐘后停止通氮?dú)?，撤離水浴；（5）待上述步驟（4）的反應(yīng)溶液呈凝膠狀、且5分鐘后反應(yīng)體系溫差不超過(guò)1℃時(shí)，將其放入70～90℃水浴中保溫3～5小時(shí)；將凝膠取出，剪碎，烘干、粉碎，即得系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑（為粉末狀產(chǎn)品）。由于市售的熒光單體都是非水溶性的，在不改變粘彈性顆粒驅(qū)油劑聚合方法的前提下，很難將其與丙烯酰胺共聚；如要制備具有不同粘彈特性的系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑，難度更大。本發(fā)明采用氧化還原引發(fā)體系與功能單體體系復(fù)配使用，將熒光單體溶于乙二醇甲醚中，再加入反應(yīng)體系形成均相溶液，且對(duì)引發(fā)體系和交聯(lián)體系無(wú)影響，通過(guò)配方和工藝調(diào)整，制備出了系列化的熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑（通過(guò)調(diào)整配方和工藝，可以得到一系列的粘度不同的產(chǎn)品；而申請(qǐng)?zhí)枮?01410643131.1的專(zhuān)利申請(qǐng)中只能合成出一種粘度的產(chǎn)品）。本發(fā)明的系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑，具有所需原料廉價(jià)易得，聚合周期短，合成過(guò)程只引入少許有機(jī)溶劑，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，產(chǎn)物后處理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1：實(shí)施例3合成的熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑的紅外譜圖。圖2：實(shí)施例3合成的熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑的熒光發(fā)射光譜。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。下述實(shí)施例中所涉及的儀器、試劑、材料等，若無(wú)特別說(shuō)明，均為現(xiàn)有技術(shù)中已有的常規(guī)儀器、試劑、材料等，可通過(guò)正規(guī)商業(yè)途徑獲得。下述實(shí)施例中所涉及的實(shí)驗(yàn)方法，檢測(cè)方法等，若無(wú)特別說(shuō)明，均為現(xiàn)有技術(shù)中已有的常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法，檢測(cè)方法等。實(shí)施例1制備系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑將100g丙烯酰胺溶于200g水中配成單體溶液，將0.13g甲基丙烯酸二甲氨乙酯和0.004gn,n-亞甲基雙丙烯酰胺加入到60g水中配成功能單體溶液，加入到三頸瓶中，置于30℃的水浴中，通氮?dú)?0分鐘后，將0.03gn-乙烯基咔唑溶于5g乙二醇甲醚配成的熒光單體溶液加入到三頸瓶中，繼續(xù)通氮?dú)猓?分鐘后，將0.04g過(guò)硫酸鉀加入到40g水中所配成的氧化劑溶液及將0.025g亞硫酸氫鈉加入到40g水中所配成的還原劑溶液先后加入到三頸瓶中，時(shí)間間隔為2分鐘，持續(xù)通氮?dú)猓?0分鐘后停止通氮?dú)?，將三頸瓶從水浴中撤離。當(dāng)反應(yīng)溶液成凝膠狀，且5分鐘后反應(yīng)體系溫差不超過(guò)1℃時(shí)，將三頸瓶放入90℃水浴鍋中保溫3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。實(shí)施例2制備系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑將100g丙烯酰胺溶于210g水中配成單體溶液，將0.1g甲基丙烯酸二甲氨乙酯和0.005gn,n-亞甲基雙丙烯酰胺加入到50g水中配成功能單體溶液，加入到三頸瓶中，置于25℃的水浴中，通氮?dú)?2分鐘后，將0.025gn-乙烯基咔唑溶于4g乙二醇甲醚配成的熒光單體溶液加入到三頸瓶中，繼續(xù)通氮?dú)猓?分鐘后，將0.03g過(guò)硫酸鉀加入到35g水中所配成的氧化劑溶液及將0.02g亞硫酸氫鈉加入到35g水中所配成的還原劑溶液先后加入到三頸瓶中，時(shí)間間隔為2分鐘，持續(xù)通氮?dú)猓?0分鐘后停止通氮?dú)?，將三頸瓶從水浴中撤離。當(dāng)反應(yīng)溶液成凝膠狀，且5分鐘后反應(yīng)體系溫差不超過(guò)1℃時(shí)，將三頸瓶放入85℃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。實(shí)施例3制備系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑將100g丙烯酰胺溶于220g水中配成單體溶液，將0.08g甲基丙烯酸二甲氨乙酯和0.006gn,n-亞甲基雙丙烯酰胺加入到50g水中配成功能單體溶液，加入到三頸瓶中，置于20℃的水浴中，通氮?dú)?2分鐘后，將0.02gn-乙烯基咔唑溶于3g乙二醇甲醚配成的熒光單體溶液加入到三頸瓶中，繼續(xù)通氮?dú)猓?分鐘后，將0.025g過(guò)硫酸鉀加入到30g水中所配成的氧化劑溶液及將0.015g亞硫酸氫鈉加入到30g水中所配成的還原劑溶液先后加入到三頸瓶中，時(shí)間間隔為2分鐘，持續(xù)通氮?dú)猓?0分鐘后停止通氮?dú)?，將三頸瓶從水浴中撤離。當(dāng)反應(yīng)溶液成凝膠狀，且5分鐘后反應(yīng)體系溫差不超過(guò)1℃時(shí)，將三頸瓶放入80℃水浴鍋中保溫4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。實(shí)施例4制備系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑將100g丙烯酰胺溶于230g水中配成單體溶液，將0.06g甲基丙烯酸二甲氨乙酯和0.008gn,n-亞甲基雙丙烯酰胺加入到50g水中配成功能單體溶液，加入到三頸瓶中，置于15℃的水浴中，通氮?dú)?2分鐘后，將0.01gn-乙烯基咔唑溶于2.5g乙二醇甲醚配成的熒光單體溶液加入到三頸瓶中，繼續(xù)通氮?dú)猓?分鐘后，將0.02g過(guò)硫酸鉀加入到25g水中所配成的氧化劑溶液及將0.01g亞硫酸氫鈉加入到25g水中所配成的還原劑溶液先后加入到三頸瓶中，時(shí)間間隔為2分鐘，持續(xù)通氮?dú)猓?0分鐘后停止通氮?dú)?，將三頸瓶從水浴中撤離。當(dāng)反應(yīng)溶液成凝膠狀，且5分鐘后反應(yīng)體系溫差不超過(guò)1℃時(shí)，將三頸瓶放入75℃水浴鍋中保溫4.5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。實(shí)施例5制備系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑將100g丙烯酰胺溶于240g水中配成單體溶液，將0.04g甲基丙烯酸二甲氨乙酯和0.01gn,n-亞甲基雙丙烯酰胺加入到40g水中配成功能單體溶液，加入到三頸瓶中，置于10℃的水浴中，通氮?dú)?5分鐘后，將0.005gn-乙烯基咔唑溶于2g乙二醇甲醚配成的熒光單體溶液加入到三頸瓶中，繼續(xù)通氮?dú)猓?0分鐘后，將0.01g過(guò)硫酸鉀加入到20g水中所配成的氧化劑溶液及將0.007g亞硫酸氫鈉加入到20g水中所配成的還原劑溶液先后加入到三頸瓶中，時(shí)間間隔為2分鐘，持續(xù)通氮?dú)猓?0分鐘后停止通氮?dú)?，將三頸瓶從水浴中撤離。當(dāng)反應(yīng)溶液成凝膠狀，且5分鐘后反應(yīng)體系溫差不超過(guò)1℃時(shí)，將三頸瓶放入70℃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。上述雖然結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。實(shí)施例6熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑的紅外譜圖以實(shí)施例3合成的熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑（3#）為例進(jìn)行紅外光譜測(cè)試。首先將產(chǎn)品在乙醇中清洗3次進(jìn)行純化，然后對(duì)其進(jìn)行紅外光譜測(cè)試，結(jié)果如圖1所示。從譜圖可以得知，1665cm-1，1609cm-1，1454cm-1，1405cm-1為苯環(huán)-c=c骨架振動(dòng)吸收峰；在632cm-1的吸收峰為苯環(huán)上c-h鍵的面外彎曲振動(dòng)峰；在3188cm-1和2924cm-1的吸收峰為苯環(huán)上c-h伸縮振動(dòng)峰，由此可知，n-乙烯基咔唑成功共聚。實(shí)施例7：熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑的熒光發(fā)射光譜使用去離子水將純化后的實(shí)施例3的產(chǎn)品配制成濃度為5000mg/l的懸浮液，進(jìn)行熒光光譜測(cè)試。固定日立f7000熒光光譜儀狹縫寬度10nm，測(cè)試時(shí)激發(fā)波長(zhǎng)為260nm，測(cè)得發(fā)射光譜如圖2所示。從圖譜可以得知，熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑的最大發(fā)射波長(zhǎng)為360nm，并具有很強(qiáng)的熒光強(qiáng)度。實(shí)施例8系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑懸浮性能將實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4和實(shí)施例5合成的產(chǎn)品分別記為1#、2#、3#、4#和5#，進(jìn)行懸浮性能測(cè)試，方法如下：稱(chēng)取1g粒徑為100-150目的產(chǎn)品在磁力攪拌下緩慢加入80ml蒸餾水中，攪拌速度設(shè)為500r/min，攪拌時(shí)間為15min。然后將配置好的懸浮液倒入100ml的量筒中并加水至100刻度。放置2小時(shí)后讀出固液分界面的刻度值，即為該熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑的懸浮體積（結(jié)果如表1所示）。測(cè)試結(jié)果表明，合成的系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑的懸浮性能優(yōu)異，各產(chǎn)品懸浮體積為80%～100%。表1系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑的懸浮性能產(chǎn)品編號(hào)1#2#3#4#5#懸浮體積100%95%90%85%80%實(shí)施例9系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑懸浮液的流變性能取本發(fā)明合成的1#、2#、3#、4#和5#熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑樣品，采用礦化度為30000mg/l的油藏模擬鹽水（配方如表2所示），將各樣品配制成濃度為5000mg/l的懸浮液。通過(guò)haakemars高級(jí)流變儀測(cè)定各懸浮液的流變性能。實(shí)驗(yàn)采用40mm平板，測(cè)試粘度時(shí)，設(shè)定平板間距為1mm，溫度為70℃；測(cè)試彈性模量時(shí)，設(shè)定平板間距為0.2mm，應(yīng)力為0.1pa，溫度為25℃。測(cè)試結(jié)果如表3所示。表230000mg/l礦化度油藏模擬鹽水配方礦化度h2onaclcacl2mgcl2?6h2ona2so430000mg/l1000ml27.3067g1.11g3.833g0表3系列化熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑的懸浮液的流變性能產(chǎn)品編號(hào)彈性模量/pa粘度/mpas1#2.19119.22#3.3395.363#5.5187.514#7.8468.775#9.4450.13從表3數(shù)據(jù)可以看到，合成的五種熒光粘彈性顆粒驅(qū)油劑形成了一種系列化的產(chǎn)品，其懸浮液的彈性模量可以在2.19pa到9.44pa之間波動(dòng)，對(duì)應(yīng)樣品懸浮液的粘度在119.2mpas到50.13mpas之間波動(dòng)。即隨著產(chǎn)品彈性模量的增加，粘度呈下降趨勢(shì)，符合粘彈性顆粒驅(qū)油劑部分交聯(lián)部分支化的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。上述雖然結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12