一種聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯及其制備方法與應(yīng)用，屬于石油勘探開 發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[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(jí)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(duì)性，都是靠經(jīng)驗(yàn)來選擇分層，因此對(duì)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(shù)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(chǔ)層是否有工業(yè)油流，但對(duì)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(jí)壓裂后各段產(chǎn)油情況的工藝方法對(duì)壓裂效果的 評(píng)價(jià)和下一步井位的部署具有重要的意義。
[0004] 多級(jí)壓裂技術(shù)施工工藝及其相關(guān)配套設(shè)備已經(jīng)成熟，國際上已實(shí)現(xiàn)30級(jí)壓裂，國 內(nèi)最大壓裂級(jí)數(shù)已超過15級(jí)。由于壓裂級(jí)數(shù)較多，加之在長水平段，物性存在差異，每級(jí)壓 裂后排液情況對(duì)于壓裂效果的評(píng)價(jià)和下一步井位部署具有重要的意義，但對(duì)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(jí)數(shù)已超過15級(jí)，相應(yīng)地需 要15種以上的水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑?，F(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(jí)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(lǐng)域亟需解決的 技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種聚苯乙烯2- 丁烯酸甲酯的 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2- 丁烯酸甲酯的制備方法制備得 到的聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯。
[0008] 本發(fā)明的目的還在于提供一種上述聚苯乙烯2- 丁烯酸甲酯在制備水平井產(chǎn)油剖 面監(jiān)測用示蹤劑的應(yīng)用。
[0009] 本發(fā)明的目的還在于提供一種包含上述聚苯乙烯2- 丁烯酸甲酯的水平井產(chǎn)油剖 面監(jiān)測用示蹤劑。
[0010] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯的制備方法，該方 法包括以苯乙烯和2-丁烯酸甲酯為反應(yīng)單體，在聚乙烯醇和過氧化苯甲酰的存在下，以水 為分散介質(zhì)進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到所述聚苯乙烯2- 丁烯酸甲酯；
[0011] 其中，聚乙烯醇為分散劑，過氧化苯甲酰為引發(fā)劑。
[0012] 其中所述2-丁烯酸甲酯（C3H5COOCH3)、聚乙烯醇（[C 2H4O] n)、苯乙烯（C8H8)和過氧 化苯甲酰（C6H5C(O)O 2)均為本領(lǐng)域的常規(guī)試劑，任何市售本領(lǐng)域常用的2-丁烯酸甲酯、聚 乙烯醇、苯乙烯和過氧化苯甲酰都可以用于本發(fā)明。
[0013] 上述聚乙烯醇（[C2H4O]n)的平均聚合度為2400-2500。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，以反應(yīng)所加入的全部物料總重量為 100%計(jì)，所加入各物料重量百分比分別為：2_ 丁烯酸甲酯為20wt% -45wt%、苯乙烯為 2. 5wt % _5wt %、聚乙稀醇為0? Iwt % -〇? 2wt %、過氧化苯甲酰為0? 2wt % -〇? 9wt %，余量為 水。
[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(yīng)的反應(yīng)溫度為70°C -80°C，更 優(yōu)選所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為80°C。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為8-10h，更優(yōu)選 所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為l〇h。
[0017] 在本發(fā)明聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯的制備過程中，反應(yīng)溫度及時(shí)間的變化對(duì)其影 響不大，只要將反應(yīng)溫度控制在70°C -80°C，反應(yīng)時(shí)間控制在8-10h即可。
[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：首先把聚乙烯醇溶解到水 中，加入2-丁烯酸甲酯、苯乙烯和過氧化苯甲酰的混合溶液，加入完成后反應(yīng)得到所述聚 苯乙烯2-丁烯酸甲酯。
[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：首先把聚乙烯醇溶解到 70°C -80°C熱水中，再加入2- 丁烯酸甲酯、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，所述方法包括：首先把聚乙烯醇溶解到水 中，升溫到70°C-80°C恒溫20-30min，再加入2-丁烯酸甲酯、苯乙烯和過氧化苯甲酰的混合 溶液。
[0021] 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。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，所述方法還包括：在反應(yīng)得到所述聚苯乙烯 2_ 丁烯酸甲酯后，降溫至室溫再出料。
[0023] 本發(fā)明還提供了由上述聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯的制備方法制備得到的聚苯乙烯 2_ 丁烯酸甲酯。
[0024] 本發(fā)明還提供了上述聚苯乙烯2- 丁烯酸甲酯在制備水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤 劑的應(yīng)用。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明所述的應(yīng)用，在多級(jí)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(huì)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(dá)到分析每段產(chǎn)油情況并繪制每段產(chǎn)油液剖面的目 的。
[0026] 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2-丁烯酸甲酯。
[0027] 由本發(fā)明的聚苯乙烯2- 丁烯酸甲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(shí)，檢測精度高，用量低。在多級(jí)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2-丁烯酸甲酯示蹤劑的濃 度，可以達(dá)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(shí)施方式】
[0028] 以下將通過具體的實(shí)施例詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)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(shí)質(zhì)和特點(diǎn)，但是不作為對(duì)本案可實(shí)施范圍的限定。
[0029] 實(shí)施例1
[0030] 本實(shí)施例提供了一種聚苯乙烯2- 丁烯酸甲酯的制備方法，其包括以下步驟：
[0031] a、將0.1 g聚乙烯醇（平均聚合度為2400-2500)溶解到55g的80°C熱水中，恒溫 30min，得到聚乙烯醇的水溶液；
[0032] b、再以5-10滴/min的速度向上述聚乙烯醇的水溶液中滴加40g的2- 丁烯酸 甲酯、4. 5g的苯乙烯和0. 6g的過氧化苯甲酰的混合溶液，滴加完成后反應(yīng)10h，降至室 溫出料，得到所述的聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯，該聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯顆粒的粒徑為 0. 300mm-0. 600mm(30 目-50 目）。
[0033] 實(shí)施例2
[0034] 本實(shí)施例提供了一種聚苯乙烯2- 丁烯酸甲酯的制備方法，其包括以下步驟：
[0035] a、將0. 15g聚乙烯醇（平均聚合度為2400-2500)溶解到65g的80°C熱水中，恒溫 30min，得到聚乙烯醇的水溶液；
[0036] b、再以5-10滴/min的速度向上述聚乙烯醇的水溶液中滴加30g的2- 丁烯 酸甲酯、4g的苯乙烯和0. 5g的過氧化苯甲酰的混合溶液，滴加完成后反應(yīng)10h，降至室 溫出料，得到所述的聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯，該聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯顆粒的粒徑為 0? 250mm-0. 425mm(40 目-60 目）。
[0037] 實(shí)施例3
[0038] 本實(shí)施例提供了一種聚苯乙烯2- 丁烯酸甲酯的制備方法，其包括以下步驟：
[0039] a、將0? 2g聚乙烯醇（平均聚合度為2400-2500)溶解到75g的80°C熱水中，恒溫 30min，得到聚乙烯醇的水溶液；
[0040] b、再以5-10滴/min的速度向上述聚乙烯醇的水溶液中滴加20g的2-丁烯 酸甲酯、3g的苯乙烯和0. 4g的過氧化苯甲酰的混合溶液，滴加完成后反應(yīng)10h，降至室 溫出料，得到所述的聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯，該聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯顆粒的粒徑為 0? 212mm-0. 300mm(50 目-70 目)。
[0041] 實(shí)施例4
[0042] 本實(shí)施例提供了上述實(shí)施例1、實(shí)施例2及實(shí)施例3制備得到的聚苯乙烯2- 丁烯 酸甲酯在制備水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑的應(yīng)用，該應(yīng)用過程可以監(jiān)測水平井多級(jí)壓裂 后各段產(chǎn)油情況，其包括以下步驟：
[0043] 分別將0.1 g實(shí)施例1、實(shí)施例2及實(shí)施例3制備得到的聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯油 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(píng)價(jià)時(shí)間，待聚苯乙烯2- 丁烯酸甲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2- 丁烯酸甲 酯油溶性示蹤劑的含量，測試結(jié)果如表1所示。
[0044] 表1樣品中聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯的測定結(jié)果
[0045]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯的制備方法，其中，所述方法包括以苯乙烯和2-丁烯酸 甲酯為反應(yīng)單體，在聚乙烯醇和過氧化苯甲酰的存在下，以水為分散介質(zhì)進(jìn)行聚合反應(yīng)，得 到所述聚苯乙烯2- 丁烯酸甲酯。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，以反應(yīng)所加入的全部物料總重量為 100%計(jì)，所加入各物料重量百分比分別為：2_ 丁烯酸甲酯為20wt% -45wt%、苯乙烯為 2. 5wt % _5wt %、聚乙稀醇為0? Iwt % -〇? 2wt %、過氧化苯甲酰為0? 2wt % -〇? 9wt %，余量為 水。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其中，所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為 70°C-80 °C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其中，所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為8-10h。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其中，所述方法包括：首先把聚乙烯醇溶解到 水中，加入2-丁烯酸甲酯、苯乙烯和過氧化苯甲酰的混合溶液，加入完成后反應(yīng)得到所述 聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯； 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(quán)利要求5所述的制備方法，其中，所述方法包括：首先把聚乙烯醇溶解到 70°C-80°C熱水中，再加入2- 丁烯酸甲酯、苯乙烯和過氧化苯甲酰的混合溶液。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其中，所述方法包括：首先把聚乙烯醇溶解到水 中，升溫到70°C-80°C恒溫20-30min，再加入2-丁烯酸甲酯、苯乙烯和過氧化苯甲酰的混合 溶液。8. 權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的聚苯乙烯2- 丁烯酸甲酯的制備方法制備得到的聚苯乙 烯2-丁烯酸甲酯。9. 權(quán)利要求8所述的聚苯乙烯2- 丁烯酸甲酯在制備水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑的 應(yīng)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(quán)利要求8所述的聚苯乙 烯2-丁烯酸甲酯。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯及其制備方法與應(yīng)用。該制備方法包括以苯乙烯和2-丁烯酸甲酯為反應(yīng)單體，在聚乙烯醇和過氧化苯甲酰的存在下，以水為溶劑進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到所述聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯。本發(fā)明還提供了由上述制備方法制備得到的聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯、該聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯在制備水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑的應(yīng)用及含有該聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯的水平井產(chǎn)油剖面監(jiān)測用示蹤劑。本發(fā)明的聚苯乙烯2-丁烯酸甲酯能夠完全溶解于原油中，將其用于監(jiān)測水平井多級(jí)壓裂后各段產(chǎn)油情況，可以達(dá)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】E21B47/11, C08F220/14, C08F212/08
【公開號(hào)】CN105175613
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】鄭猛, 張洪君, 王浩, 閆峰, 周飛, 何強(qiáng), 郭韜, 張西子
【申請(qǐng)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(qǐng)日】2015年7月17日