[发明专利]一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂及其制备方法和应用，属于油田开采工程技术领域，解决了现有示踪剂存在使用期限短、灵敏度低等技术问题。采用带有酸性基团的不饱和烃携带包含稀土元素的氢氧化物中的稀土金属元素，以稀土金属元素作为示踪应用时的检测中心；生成的中间产物与丙烯酸和KH‑570反应，由于这三种物质均含有不饱和双键，在高温的条件下，发生自由基聚合反应，生成大分子络合物，即形成含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂。KH‑570可以增加覆膜剂对陶粒附着性，改变示踪剂的有效使用期限，解决了其他示踪剂存在有效期短、热稳定性差和灵敏性低的问题，准确确定分段体积改造后各层段产能情况，并解决了油井的监测问题。

技术领域

本发明属于油田开采工程技术领域，具体涉及一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着技术的进步和油田开发需求的日益增加，油田示踪技术已逐步成为油田二次采油和三次采油过程中一种重要的油藏工程手段。示踪剂从注水井注入,在周围油井检测采出水中示踪剂浓度随时间的变化，并绘制示踪剂采出曲线,通过数值分析求出油层的物性参数，了解注水井和采油井的连通情况、注入流体在地层中的渗流速度、地层的分层情况和地层中是否存在裂缝。常用现有示踪剂主要有同位素放射性示踪剂、酶标示踪剂等，存在着使用期限短、灵敏度低等缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂及其制备方法和应用，用以解决现有现有示踪剂存在使用期限短、灵敏度低等技术问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂，所述含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的结构如下：

本发明还公开了上述一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：将包含稀土元素的氢氧化物与带有酸性基团的烯烃进行反应，生成中间产物；

S2：将中间产物、丙烯酸、KH-570和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，进行反应，得到一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂。

进一步地，S1中，所述包含稀土元素的氢氧化物中的稀土元素包括铈、镧、镨、钐、镝、铒、钬、镱或镥元素。

进一步地，S1中，所述带有酸性基团的烯烃包括乙烯基苯磺酸钠、乙烯基苯磺酸或乙烯基苯磷酸。

进一步地，S1中，所述包含稀土元素的氢氧化物与带有酸性基团的烯烃的摩尔比为1：(3～4)。

进一步地，S2中，所述中间产物、丙烯酸和KH-570的用量比为2：(6～8)：(1～2)；所述N,N-二甲基甲酰胺添加量是中间产物、丙烯酸和KH-570总质量的10wt％。

进一步地，S2中，所述反应的温度为70～80℃，反应时间为2～4h。

本发明还公开了上述一种含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂的应用，所述含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂用于示踪释放检测，进行示踪释放检测的具体步骤为：将陶粒浸泡在含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂中，取出干燥后，得到覆膜陶粒；将覆膜陶粒浸泡于水中，检测水中释放的金属元素浓度后取出覆膜陶粒；重新将覆膜陶粒浸泡于水中，再检测水中释放的金属元素浓度，重复上述过程，观察水中累计释放浓度变化趋势。

进一步地，所述含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂用于示踪释放检测时，所述干燥的方式为流化床干燥，干燥的温度为60～90℃。

进一步地，所述含有稀土金属元素的覆膜支撑示踪剂用于示踪释放检测时，所述覆膜陶粒质量为与水的质量比为(1～2):(10～20)；在60～120℃下，将覆膜陶粒浸泡于水中。