一種聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯及其制備方法與應用，屬于石油勘探開發(fā)
技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前在油田勘探開發(fā)過程中，探井多采用水平井，而多層多級壓裂是地層改造的 首選工藝，但是在層位選擇的過程中，沒有針對性，都是靠經(jīng)驗來選擇分層，因此對于壓裂 后的數(shù)據(jù)采集和分析壓裂效果就顯得尤為重要。現(xiàn)有技術中，可以通過微地震法、電位法等 方法監(jiān)測和分析壓裂后裂縫發(fā)育情況，再通過返排情況了解儲層是否有工業(yè)油流，但對于 分段壓裂后各段的產(chǎn)油情況尚沒有有效的監(jiān)測方法。
[0003] 因此，研發(fā)出一種監(jiān)測水平井多級壓裂后各段產(chǎn)油情況的工藝方法對壓裂效果的 評價和下一步井位的部署具有重要的意義。
[0004] 多級壓裂技術施工工藝及其相關配套設備已經(jīng)成熟，國際上已實現(xiàn)30級壓裂，國 內(nèi)最大壓裂級數(shù)已超過15級。由于壓裂級數(shù)較多，加之在長水平段，物性存在差異，每級壓 裂后排液情況對于壓裂效果的評價和下一步井位部署具有重要的意義，但對于分段壓裂后 各段的產(chǎn)油情況沒有有效的監(jiān)測方法。由于目前國內(nèi)最大壓裂級數(shù)已超過15級，相應地需 要15種以上的水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑。現(xiàn)有的油田用示蹤劑均為水溶性示蹤劑，而 且示蹤劑的種類少、用量大，不適用于水平井多層多級壓裂后各段產(chǎn)油情況的監(jiān)測。
[0005] 因此，研發(fā)出一種合適的水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑已成為本領域亟需解決的 技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯的制 備方法。
[0007] 本發(fā)明的目的還在于提供一種由上述聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯的制備方法制備得 到的聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯。
[0008] 本發(fā)明的目的還在于提供一種上述聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯在制備水平井產(chǎn)油剖 面監(jiān)測用示蹤劑的應用。
[0009] 本發(fā)明的目的還在于提供一種包含上述聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯的水平井產(chǎn)油剖 面監(jiān)測用示蹤劑。
[0010] 為達上述目的，本發(fā)明提供了一種聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯的制備方法，該方法包 括以苯乙烯和硬脂酸乙烯酯為反應單體，在硬脂酸鋅和過氧化苯甲酰的存在下，以水為分 散介質(zhì)進行聚合反應，得到所述聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯；
[0011] 其中，硬脂酸鋅為分散劑，過氧化苯甲酰為引發(fā)劑。
[0012] 其中所述硬脂酸乙烯酯（Ch2CHOCOC17H35)、硬脂酸鋅（C 36H70O4Zn)、苯乙烯（C8H8)和 過氧化苯甲酰（C 6H5C(O)O2)均為本領域的常規(guī)試劑，任何市售本領域常用的硬脂酸乙烯酯、 硬脂酸鋅、苯乙烯和過氧化苯甲酰都可以用于本發(fā)明。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，以反應所加入的全部物料總重量為 100%計，所加入各物料重量百分比分別為：硬脂酸乙稀酯為35wt % -45wt %、苯乙稀為 2. 5wt% _5wt%、硬脂酸鋅為lwt% _2wt%、過氧化苯甲酰為0? 5wt% -lwt%，余量為水。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，所述聚合反應的反應溫度為80°C -90°C，更 優(yōu)選所述反應溫度為85 °C。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，所述聚合反應的反應時間為8-10h，更優(yōu)選 所述反應時間為l〇h。
[0016] 在本發(fā)明聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯的制備過程中，反應溫度及時間的變化對其影響 不大，只要將反應溫度控制在80°C -90°C，反應時間控制在8-10h即可。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，所述方法包括：首先把硬脂酸鋅溶解到水 中，加入硬脂酸乙烯酯、苯乙烯和過氧化苯甲酰的混合溶液，加入完成后反應得到所述聚苯 乙烯硬脂酸乙烯酯。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，所述方法包括：首先把硬脂酸鋅溶解到 80°C -90°C熱水中，再加入硬脂酸乙烯酯、苯乙烯和過氧化苯甲酰的混合溶液。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，所述方法包括：首先把硬脂酸鋅溶解到水 中，升溫到80°C -90°c恒溫20-30min，再加入硬脂酸乙烯酯、苯乙烯和過氧化苯甲酰的混合 溶液。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，所述加入為滴加；更優(yōu)選地，滴加的速度為 5-10滴/min，滴加速度過快容易造成粘釜。
[0021] 本發(fā)明還提供由上述聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯的制備方法制備得到的聚苯乙烯硬 脂酸乙烯酯。
[0022] 本發(fā)明還提供了上述聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯在制備水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤 劑的應用。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明所述的應用，在多級壓裂過程中，在每段壓裂支撐劑中混入不同種類 的固體油溶性示蹤劑顆粒，隨著原油的產(chǎn)出，固體油溶性示蹤劑顆粒會不斷溶于原油中，通 過分析產(chǎn)出液中示蹤劑的濃度，就可以達到分析每段產(chǎn)油情況并繪制每段產(chǎn)油液剖面的目 的。
[0024] 本發(fā)明還提供了一種水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑，該示蹤劑包含上述的聚苯乙 烯硬脂酸乙烯酯。
[0025] 由本發(fā)明的聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯制備得到的水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑為 油溶性示蹤劑，其可以完全溶解于原油中，濃度低時，檢測精度高，用量低。在多級壓裂過 程中，每段在壓裂支撐劑中混入不同種類的固體油溶性示蹤劑顆粒，隨著原油的產(chǎn)出，固體 油溶性示蹤劑顆粒不斷溶于原油中，通過分析產(chǎn)出液中聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯示蹤劑的濃 度，可以達到分析每段產(chǎn)油情況并繪制每段產(chǎn)油液剖面的目的。
【具體實施方式】
[0026] 以下將通過具體的實施例詳細地說明本發(fā)明的實施過程和產(chǎn)生的有益效果，旨在 幫助閱讀者更好地理解本發(fā)明的實質(zhì)和特點，但是不作為對本案可實施范圍的限定。
[0027] 實施例1
[0028] 本實施例提供了一種聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯的制備方法，其包括以下步驟：
[0029] a、將Ig硬脂酸鋅溶解到50g的熱水中，升溫到85°C恒溫30min，得到硬脂酸鋅的 水溶液；
[0030] b、再以5-10滴/min的速度向上述硬脂酸鋅的水溶液中緩慢滴加45g硬脂酸乙烯 酯、4. 5g苯乙烯和Ig過氧化苯甲酰的混合溶液，滴加完成后反應10h，降溫至室溫出料，得 到聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯，其粒徑為0. 425mm-0. 850mm(20目-40目）。
[0031] 實施例2
[0032] 本實施例提供了一種聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯的制備方法，其包括以下步驟：
[0033] a、將I. 5g硬脂酸鋅溶解到55g的熱水中，升溫到85°C恒溫30min，得到硬脂酸鋅 的水溶液；
[0034] b、再以5-10滴/min的速度向上述硬脂酸鋅的水溶液中緩慢滴加40g硬脂酸乙烯 酯、4g苯乙烯和0. Sg過氧化苯甲酰的混合溶液，滴加完成后反應10h，降溫至室溫出料，得 到聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯，其粒徑為0. 212mm-0. 425mm(40目-70目）。
[0035] 實施例3
[0036] 本實施例提供了一種聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯的制備方法，其包括以下步驟：
[0037] a、將2g硬脂酸鋅溶解到60g的熱水中，升溫到85°C恒溫30min，得到硬脂酸鋅的 水溶液；
[0038] b、再以5-10滴/min的速度向上述硬脂酸鋅的水溶液中緩慢滴加35g硬脂酸乙烯 酯、3. 5g苯乙烯和0. 6g過氧化苯甲酰的混合溶液，滴加完成后反應10h，降溫至室溫出料， 得到聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯，其粒徑為0. 150mm-0. 250mm (60目-100目）。
[0039] 實施例4
[0040] 本實施例提供了上述實施例1、實施例2及實施例3制備得到的聚苯乙烯硬脂酸乙 烯酯在制備水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑的應用，該應用過程可以監(jiān)測水平井多級壓裂后 各段產(chǎn)油情況，其包括以下步驟：
[0041] 分別將0.1 g實施例1、實施例2及實施例3制備得到的聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯油 溶性示蹤劑溶于100g興古潛山區(qū)塊原油中，升溫到70°C以使示蹤劑在溶劑中溶解速度提 高，縮短評價時間，待聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯油溶性示蹤劑完全溶解混合均勻后，取Ig上 述混合后的溶液，使用石油醚稀釋20倍，再用氣質(zhì)聯(lián)用儀測定樣品中聚苯乙烯硬脂酸乙烯 酯油溶性示蹤劑的含量，測試結(jié)果如表1所示。
[0042] 表1樣品中聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯測定結(jié)果
[0043]
【主權項】
1. 一種聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯的制備方法，其中，所述方法包括以苯乙烯和硬脂酸乙 烯酯為反應單體，在硬脂酸鋅和過氧化苯甲酰的存在下，以水為分散介質(zhì)進行聚合反應，得 到所述聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯。2. 根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其中，以反應所加入的全部物料總重量為 100%計，所加入各物料重量百分比分別為：硬脂酸乙稀酯為35wt% -45wt%、苯乙稀為 2. 5wt% _5wt%、硬脂酸鋅為lwt% _2wt%、過氧化苯甲酰為0? 5wt% -lwt%，余量為水。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的制備方法，其中，所述聚合反應的反應溫度為 80°C-90 °C。4. 根據(jù)權利要求1或2所述的制備方法，其中，所述聚合反應的反應時間為8-10h。5. 根據(jù)權利要求1或2所述的制備方法，其中，所述方法包括：首先把硬脂酸鋅溶解到 水中，加入硬脂酸乙烯酯、苯乙烯和過氧化苯甲酰的混合溶液，加入完成后反應得到所述聚 苯乙烯硬脂酸乙烯酯； 優(yōu)選所述加入為滴加；更優(yōu)選滴加的速度為5-10滴/min。6. 根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其中，所述方法包括：首先把硬脂酸鋅溶解到 80°C-90°C熱水中，再加入硬脂酸乙烯酯、苯乙烯和過氧化苯甲酰的混合溶液。7. 根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其中，所述方法包括：首先把硬脂酸鋅溶解到水 中，升溫到80°C-90°C恒溫20-30min，再加入硬脂酸乙烯酯、苯乙烯和過氧化苯甲酰的混合 溶液。8. 權利要求1-7任一項所述的聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯的制備方法制備得到的聚苯乙 烯硬脂酸乙烯酯。9. 權利要求8所述的聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯在制備水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑的 應用。10. -種水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑，其中，該示蹤劑包含權利要求8所述的聚苯乙 烯硬脂酸乙烯酯。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯及其制備方法與應用。該制備方法包括以苯乙烯和硬脂酸乙烯酯為反應單體，在硬脂酸鋅和過氧化苯甲酰的存在下，以水為分散介質(zhì)進行聚合反應，得到所述聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯。本發(fā)明還提供了由上述制備方法制備得到的聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯、該聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯在制備水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑的應用及含有該聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯的水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑。本發(fā)明的聚苯乙烯硬脂酸乙烯酯能夠完全溶解于原油中，將其用于監(jiān)測水平井多級壓裂后各段產(chǎn)油情況，可以達到分析每段產(chǎn)油情況并繪制每段產(chǎn)油液剖面的目的。
【IPC分類】C08F218/10, C08F212/08, E21B47/11
【公開號】CN105175606
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】鄭猛, 張洪君, 王浩, 閆峰, 梁凌熏, 張群, 劉晶晶, 柳燕麗
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月17日