油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法與應(yīng)用，制備方法先將熒光素加入反應(yīng)釜中，加入溶劑溶解，攪拌下加入堿，然后加入與熒光素含甲醛類化合物和亞硫酸鹽，升溫回流，再將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入鹽，混合研磨，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，使用時(shí)將該熒光素衍生物配制成溶液，在待測(cè)井注入，采集水樣進(jìn)行定量分析，直至采出水樣檢測(cè)不出上述熒光素衍生物，由于熒光素經(jīng)過(guò)上述處理之后增加了磺甲基，增強(qiáng)了其水溶性，降低了其在原油中的溶解度；同時(shí)磺甲基的是完全電離的基團(tuán)，帶有強(qiáng)負(fù)電性，與地層中水化巖石標(biāo)的負(fù)電荷產(chǎn)生強(qiáng)靜電斥力，大大降低了熒光素在地層的吸附消耗，由此可以減少作為示蹤劑的用量。
【專利說(shuō)明】油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田用示蹤劑的熒光素衍生物【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]油田注水示蹤技術(shù)是現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)測(cè)試技術(shù)之一，其技術(shù)是從注入井注入示蹤劑，其后按一定的取樣規(guī)定在周圍產(chǎn)出井取樣，監(jiān)測(cè)其示蹤劑隨時(shí)間的變化，可指導(dǎo)油井開(kāi)采的設(shè)計(jì)和油田開(kāi)發(fā)后期的調(diào)整。由于受油藏環(huán)境的限制，示蹤劑必須滿足化學(xué)穩(wěn)定性、物理穩(wěn)定性和生物穩(wěn)定性三個(gè)方面的要求。長(zhǎng)期以來(lái)，油田開(kāi)發(fā)中最常用的示蹤劑主要有化學(xué)示蹤劑與同位素示蹤劑，盡管這些示蹤技術(shù)在各油田被廣泛應(yīng)用，但也存在不同程度的缺點(diǎn)。 [0003]熒光示蹤技術(shù)在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和水處理等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，而熒光物質(zhì)作為油田示蹤劑的應(yīng)用，特別是在油田井間測(cè)試地下水運(yùn)動(dòng)方向和油層非均質(zhì)性等方面將是熒光物質(zhì)應(yīng)用的新用途。能產(chǎn)生熒光的物質(zhì)較多，多為一些有機(jī)化合物，通過(guò)熒光分光光度計(jì)就其進(jìn)行快速、簡(jiǎn)便、高靈敏度的檢測(cè)，可達(dá)到示蹤的目的。熒光素是最常用的熒光試劑，熒光效率高。在優(yōu)化的條件下，對(duì)熒光素檢測(cè)的線性范圍為IX 10_8~IXKTki mol/L，檢出限為7.5X10_n mol/L，發(fā)射波長(zhǎng)在500-500納米范圍內(nèi)較強(qiáng)，與原油中熒光組分差異較大，不易造成干擾。但是由于熒光素本身一方面具有羥基、羧基等用以形成氫鍵的官能團(tuán)和容易溶于原油的芳環(huán)，因此存在地層吸附消耗較大、水溶性偏弱的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法與應(yīng)用，所得制品水溶性好、穩(wěn)定性強(qiáng)、不易在地層吸附，適于實(shí)際應(yīng)用。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，包括以下步驟:
第一步，將熒光素加入反應(yīng)爸中，加入熒光素10-100倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為工業(yè)級(jí)及以上純度的水、甲醇、乙醇及其混合液；
第二步，攪拌下向反應(yīng)爸中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1-2.5的堿,所述堿為工業(yè)級(jí)及以上純度的氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、三甲胺、三乙胺、吡啶及其混合物；
第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1-4:1的含甲醛類化合物和1-3:1的亞硫酸鹽，升溫回流2-6小時(shí)，所述含甲醛類化合物為工業(yè)級(jí)及以上純度的甲醛溶液、三聚甲醛、多聚甲醛、六次甲基四胺及其混合物，亞硫酸鹽為工業(yè)級(jí)及以上純度的亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸銨及其混合物；
第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)2-20倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為工業(yè)級(jí)及以上純度的氯化鈉、氯化鉀及其混合物。[0006]使用時(shí)將該熒光素衍生物配制成質(zhì)量濃度0.l-10mg/L的溶液，所用溶劑為自來(lái)水或者油田自用水，將其在待測(cè)井注入，隨后每天在可能的受效井采集水樣，采用熒光分析法進(jìn)行定量分析，直至采出水樣檢測(cè)不出上述熒光素衍生物。
[0007]由于熒光素經(jīng)過(guò)上述處理之后增加了磺甲基，增強(qiáng)了其水溶性，降低了其在原油中的溶解度；同時(shí)磺甲基的是完全電離的基團(tuán)，帶有強(qiáng)負(fù)電性，與地層中水化巖石標(biāo)的負(fù)電荷產(chǎn)生強(qiáng)靜電斥力，大大降低了熒光素在地層的吸附消耗，由此可以減少作為示蹤劑的用量。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0009]實(shí)施例1
油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，包括以下步驟:
第一步，將熒光素加入反應(yīng)爸中，加入熒光素10倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為自來(lái)
水；
第二步，攪拌下向反應(yīng)爸中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1的堿，所述堿為工業(yè)級(jí)的氫氧化鈉；
第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1的含甲醛類化合物和1:1的亞硫酸鹽，升溫回流4小時(shí)，所述含甲醛類化合物為濃度為35%的工業(yè)級(jí)甲醛水溶液，亞硫酸鹽為工業(yè)級(jí)亞硫酸鈉；` 第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)2倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為工業(yè)級(jí)的氯化鈉。
[0010]使用時(shí)將該熒光素衍生物配制成質(zhì)量濃度0.lmg/L的溶液，所用溶劑為自來(lái)水，將其在待測(cè)井注入，隨后每天在可能的受效井采集水樣，采用熒光分析法進(jìn)行定量分析，直至采出水樣檢測(cè)不出上述熒光素衍生物。
[0011]實(shí)施例2
油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，包括以下步驟:
第一步，將熒光素加入反應(yīng)爸中，加入熒光素15倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為工業(yè)級(jí)無(wú)水甲醇；
第二步，攪拌下向反應(yīng)爸中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1.5的堿,所述堿為工業(yè)級(jí)的氫氧化鉀；
第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1.2的含甲醛類化合物和I: I的亞硫酸鹽，升溫回流5小時(shí)，所述含甲醛類化合物為工業(yè)級(jí)多聚甲醛，亞硫酸鹽為工業(yè)級(jí)亞硫酸鉀；
第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)5倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為工業(yè)級(jí)的氯化鉀。
[0012]使用時(shí)將該熒光素衍生物配制成質(zhì)量濃度0.2 mg/L的溶液，所用溶劑為自來(lái)水，將其在待測(cè)井注入，隨后每天在可能的受效井采集水樣，采用熒光分析法進(jìn)行定量分析，直至采出水樣檢測(cè)不出上述熒光素衍生物。
[0013]實(shí)施例3油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，包括以下步驟:
第一步，將熒光素加入反應(yīng)爸中，加入熒光素20倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為工業(yè)級(jí)無(wú)水乙醇；
第二步，攪拌下向反應(yīng)爸中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:2的堿,所述堿為工業(yè)級(jí)的氫氧化鋰；
第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1.5的含甲醛類化合物和1:1.5的亞硫酸鹽，升溫回流3小時(shí)，所述含甲醛類化合物為化學(xué)純?nèi)奂兹瑏喠蛩猁}為工業(yè)級(jí)亞硫酸銨；
第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)8倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為工業(yè)級(jí)的氯化鈉。
[0014]使用時(shí)將該熒光素衍生物配制成質(zhì)量濃度0.5 mg/L的溶液，所用溶劑為自來(lái)水，將其在待測(cè)井注入，隨后每天在可能的受效井采集水樣，采用熒光分析法進(jìn)行定量分析，直至采出水樣檢測(cè)不出上述熒光素衍生物。
[0015]實(shí)施例4
油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，包括以下步驟:
第一步，將熒光素加 入反應(yīng)爸中，加入熒光素50倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為工業(yè)級(jí)95#乙醇；
第二步，攪拌下向反應(yīng)爸中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:2.1的堿,所述堿為化學(xué)純的二乙胺;
第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:2的含甲醛類化合物和1:2.1的亞硫酸鹽，升溫回流2小時(shí)，所述含甲醛類化合物為工業(yè)級(jí)六亞甲基四胺，亞硫酸鹽為工業(yè)級(jí)亞硫酸鈉；
第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)10倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為工業(yè)級(jí)的氯化鈉。
[0016]使用時(shí)將該熒光素衍生物配制成質(zhì)量濃度lmg/L的溶液，所用溶劑為自來(lái)水，將其在待測(cè)井注入，隨后每天在可能的受效井采集水樣，采用熒光分析法進(jìn)行定量分析，直至采出水樣檢測(cè)不出上述熒光素衍生物。
[0017]實(shí)施例5
油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，包括以下步驟:
第一步，將熒光素加入反應(yīng)爸中，加入熒光素80倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為工業(yè)級(jí)去離子水；
第二步，攪拌下向反應(yīng)爸中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:2.5的堿,所述堿為分析純的吡啶；
第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:2.5的含甲醛類化合物和1:2.5的亞硫酸鹽，升溫回流4小時(shí)，所述含甲醛類化合物為質(zhì)量濃度30%的工業(yè)級(jí)甲醛水溶液，亞硫酸鹽為工業(yè)級(jí)亞硫酸鈉；
第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)15倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為質(zhì)量比為1:1工業(yè)級(jí)的氯化鈉和氯化鉀的混合物。[0018]使用時(shí)將該熒光素衍生物配制成質(zhì)量濃度2mg/L的溶液，所用溶劑為自來(lái)水，將其在待測(cè)井注入，隨后每天在可能的受效井采集水樣，采用熒光分析法進(jìn)行定量分析，直至采出水樣檢測(cè)不出上述熒光素衍生物。
[0019]實(shí)施例6
油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，包括以下步驟:
第一步，將熒光素加入反應(yīng)爸中，加入熒光素100倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為工業(yè)級(jí)去離子水；
第二步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1.8的堿，所述堿為質(zhì)量比為1:1的工業(yè)級(jí)的氫氧化鈉和碳酸鉀的混合物；
第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:3.5的含甲醛類化合物和I: 3的亞硫酸鹽，升溫回流6小時(shí)，所述含甲醛類化合物為化學(xué)純的三聚甲醛，亞硫酸鹽為工業(yè)級(jí)亞硫酸鈉；
第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)20倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為工業(yè)級(jí)的氯化鉀。
[0020]使用時(shí)將該熒光素衍生物配制成質(zhì)量濃度10mg/L的溶液,所用溶劑為自來(lái)水，將其在待測(cè)井注入，隨后每天在可能的受效井采集水樣，采用熒光分析法進(jìn)行定量分析，直至采出水樣檢測(cè)不出上述熒光素衍`生物。
【權(quán)利要求】
1.油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將熒光素加入反應(yīng)爸中，加入熒光素10-100倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為工業(yè)級(jí)及以上純度的水、甲醇、乙醇及其混合液； 第二步，攪拌下向反應(yīng)爸中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1-2.5的堿,所述堿為工業(yè)級(jí)及以上純度的氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、三甲胺、三乙胺、吡啶及其混合物； 第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1-4:1的含甲醛類化合物和1-3:1的亞硫酸鹽，升溫回流2-6小時(shí)，所述含甲醛類化合物為工業(yè)級(jí)及以上純度的甲醛溶液、三聚甲醛、多聚甲醛、六次甲基四胺及其混合物，亞硫酸鹽為工業(yè)級(jí)及以上純度的亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸銨及其混合物； 第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)2-20倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為工業(yè)級(jí)及以上純度的氯化鈉、氯化鉀及其混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，其特征在于:使用時(shí)將該熒光素衍生物配制成質(zhì)量濃度0.l-10mg/L的溶液，所用溶劑為自來(lái)水或者油田自用水，將其在待測(cè)井注入，隨后每天在可能的受效井采集水樣，采用熒光分析法進(jìn)行定量分析，直至采出水樣檢測(cè)不出上述熒光素衍生物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將熒光素加入反應(yīng)爸中，加入熒光素10倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為自來(lái)水； 第二步，攪拌下向反應(yīng)爸中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1的堿，所述堿為工業(yè)級(jí)的氫氧化鈉； 第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1的含甲醛類化合物和1:1的亞硫酸鹽，升溫回流4小時(shí)，所述含甲醛類化合物為濃度為35%的工業(yè)級(jí)甲醛水溶液，亞硫酸鹽為工業(yè)級(jí)亞硫酸鈉； 第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)2倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為工業(yè)級(jí)的氯化鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將熒光素加入反應(yīng)爸中，加入熒光素15倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為工業(yè)級(jí)無(wú)水甲醇； 第二步，攪拌下向反應(yīng)爸中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1.5的堿,所述堿為工業(yè)級(jí)的氫氧化鉀； 第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1.2的含甲醛類化合物和I: I的亞硫酸鹽，升溫回流5小時(shí)，所述含甲醛類化合物為工業(yè)級(jí)多聚甲醛，亞硫酸鹽為工業(yè)級(jí)亞硫酸鉀； 第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)5倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為工業(yè)級(jí)的氯化鉀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將熒光素加入反應(yīng)爸中，加入熒光素20倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為工業(yè)級(jí)無(wú)水乙醇； 第二步，攪拌下向反應(yīng)爸中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:2的堿,所述堿為工業(yè)級(jí)的氫氧化鋰； 第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1.5的含甲醛類化合物和1:1.5的亞硫酸鹽，升溫回流3小時(shí)，所述含甲醛類化合物為化學(xué)純?nèi)奂兹?，亞硫酸鹽為工業(yè)級(jí)亞硫酸銨； 第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)8倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為工業(yè)級(jí)的氯化鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將熒光素加入反應(yīng)爸中，加入熒光素50倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為工業(yè)級(jí)95#乙醇； 第二步，攪拌下向反應(yīng)爸中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:2.1的堿,所述堿為化學(xué)純的二乙胺; 第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:2的含甲醛類化合物和1:2.1的亞硫酸鹽，升溫回流2小時(shí)，所述含甲醛類化合物為工業(yè)級(jí)六亞甲基四胺，亞硫酸鹽為工業(yè)級(jí)亞硫酸鈉；` 第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)10倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為工業(yè)級(jí)的氯化鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將熒光素加入反應(yīng)爸中，加入熒光素80倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為工業(yè)級(jí)去離子水； 第二步，攪拌下向反應(yīng)爸中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:2.5的堿,所述堿為分析純的吡啶； 第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:2.5的含甲醛類化合物和1:2.5的亞硫酸鹽，升溫回流4小時(shí)，所述含甲醛類化合物為質(zhì)量濃度30%的工業(yè)級(jí)甲醛水溶液，亞硫酸鹽為工業(yè)級(jí)亞硫酸鈉； 第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)15倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為質(zhì)量比為1:1工業(yè)級(jí)的氯化鈉和氯化鉀的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田用示蹤劑的熒光素衍生物制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將熒光素加入反應(yīng)爸中，加入熒光素100倍質(zhì)量的溶劑溶解,所述溶劑為工業(yè)級(jí)去離子水； 第二步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:1.8的堿，所述堿為質(zhì)量比為1:1的工業(yè)級(jí)的氫氧化鈉和碳酸鉀的混合物； 第三步，攪拌下向反應(yīng)釜中加入與熒光素物質(zhì)的量比為1:3.5的含甲醛類化合物和1: 3的亞硫酸鹽，升溫回流6小時(shí)，所述含甲醛類化合物為化學(xué)純的三聚甲醛，亞硫酸鹽為工業(yè)級(jí)亞硫酸鈉； 第四步，將反應(yīng)釜冷卻至室溫，蒸去溶劑，加入所得物質(zhì)20倍質(zhì)量的鹽，混合研磨至40目以上，即得到油田用示蹤劑的熒光素衍生物，所述鹽為工業(yè)級(jí)的氯化鉀。
【文檔編號(hào)】C07D493/10GK103554126SQ201310571034
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】顧雪凡, 陳剛, 李科, 馬新培, 尤麗絲·買買提 申請(qǐng)人:西安石油大學(xué)