一种油田用油溶性示踪剂及其制备方法与流程

本发明涉及油田开采材料，尤其涉及一种油田用油溶性示踪剂及其制备方法。

背景技术：

1、对于油田用示踪剂，在实际使用过程中，由于地层中的黏土矿物质的存在，其对示踪剂中活性组分阳离子具有较强的吸附性，并且地层水中还存在大量的氢氧根离子、碳酸根离子或碳酸氢根离子等阴离子，单一添加的金属阳离子在地层中，很容易与其发生化学反应，从而造成示踪剂中金属阳离子的大量损失。因此，必须开发一种能够使得金属阳离子在复杂环境的地层条件下，稳定存在的产品，以确保微量的示踪剂的稳定性。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题，提出了一种油田用油溶性示踪剂及其制备方法，以解决至少一个上述技术问题。

2、一种油田用油溶性示踪剂，所述油田用油溶性示踪剂为油包水乳液；

3、所述油包水乳液中，包括水，分散于水中的阴离子，以及白油、表面活性剂、乙二醇和异丙醇；

4、所述阴离子包括稀土金属元素，以及螯合所述稀土金属元素的螯合剂；

5、所述稀土金属元素选自镧系或锕系稀土金属元素中的任意一种。

6、上述技术方案通过采用螯合物结构，以螯合物将稀土金属元素螯合包裹，并形成稳定的阴离子分布于水中，随后在表面活性剂作用下利用白油形成油包水型乳液，以进一步将螯合结构包裹，从而形成乳液颗粒，如此，当产品在使用过程中被注入井下后，一方面，油包水型乳液可以协助产品在油井中均匀、稳定的扩散渗透；另一方面，可以有效避免地层水中大量存在的氢氧根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子等阴离子直接与稀土金属离子结合，从而使产品的性能下降；尤其是，油包水型乳液与螯合剂的组合，由于螯合剂分子链中，水性基团朝向乳液颗粒内部，而亲油部分则朝向外部与油包水乳液表面油膜稳定共存，从而在使用过程中，可以有效防止油井中土壤等介质对螯合剂的吸附固定，从而保障了产品在使用过程中可以快速的渗透扩散。

7、进一步的，所述油包水乳液中，包括乳液颗粒，所述乳液颗粒的d50为0.1-0.2μm。

8、上述技术方案通过进一步控制油包水乳液的乳液颗粒大小，具体的，在制造过程中，可以通过合理选择乳化剂的种类，添加量，乳化的工艺参数，例如，分散机转速，乳化时间等，配合采用光学显微镜对样品中乳液颗粒历经的观测，来选择合适的原料种类和工艺参数，从而获得对应大小乳液颗粒的油包水乳液。通过上述固定大小乳液颗粒的选择，可以进一步确保产品使用过程中，在注入井下后，可以稳定、均匀的扩散；而油膜的存在，使其可以在地层水中不发生团聚聚集。

9、进一步的，所述油田用油溶性示踪剂的ph为4-5。

10、进一步的，所述稀土金属元素选自钐。

11、进一步的，所述螯合剂选自edta。

12、进一步的，所述油田用油溶性示踪剂中，还包括明胶；所述明胶的等电点为5.5-6.5。

13、上述技术方案进一步在原料体系中引入明胶，并控制其等电点稍大于油田用油溶性示踪剂的ph，如此，在原料体系中，氢离子可以和明胶分子结构中的氨基官能团结合从而使之质子化，如此，不仅可以依赖同种正电荷的互斥作用，使得明胶分子链舒展后，良好的和乳液颗粒结合，强化乳液颗粒的分散稳定性，还可以在产品使用过程中，作为缓冲介质，缓冲地层水中氢氧根离子、碳酸根离子或碳酸氢根离子直接对稀土金属离子的作用。

14、一种油田用油溶性示踪剂的制备方法，具体制备步骤包括：

15、s1:取稀土金属盐，溶解于水中，以得到质量分数为10-12%的稀土金属盐溶液；

16、s2:取螯合剂，溶解于水中，以得到质量分数为15-20%的螯合剂水溶液；

17、s3:于搅拌状态下，向所述稀土金属盐溶液中滴加所述螯合剂水溶液，待滴加完毕后，调节ph至4-5，得混合水溶液；其中，所述螯合剂水溶液的用量为所述稀土金属盐溶液质量的1.5-1.8倍；

18、s4:将白油、表面活性剂混合分散后，再依次加入所述混合水溶液、乙二醇和异丙醇，乳化分散，即得产品。

19、进一步的，所述稀土金属盐选自氯化钐；所述表面活性剂是由斯潘-60和吐温-60按质量比为1:1-1:2复配而成，并且，所述表面活性剂的用量为所述白油质量的1.5-2.0%。

20、进一步的，所述白油和所述混合水溶液的质量比为1:1.2-1:1.6。

21、进一步的，所述具体制备步骤还包括：在s3中，向所述混合水溶液中加入所述混合水溶液质量15-20%的明胶溶液；

22、所述明胶溶液的质量分数为8-10%。

技术特征：

1.一种油田用油溶性示踪剂，其特征在于，所述油田用油溶性示踪剂为油包水乳液；

2.根据权利要求1所述的一种油田用油溶性示踪剂，其特征在于，所述油包水乳液中，包括乳液颗粒，所述乳液颗粒的d50为0.1-0.2μm。

3.根据权利要求1所述的一种油田用油溶性示踪剂，其特征在于，所述油田用油溶性示踪剂的ph为4-5。

4.根据权利要求1所述的一种油田用油溶性示踪剂，其特征在于，所述稀土金属元素选自钐。

5.根据权利要求1所述的一种油田用油溶性示踪剂，其特征在于，所述螯合剂选自edta。

6.根据权利要求1所述的一种油田用油溶性示踪剂，其特征在于，所述油田用油溶性示踪剂中还包括明胶；所述明胶的等电点为5.5-6.5。

7.权利要求1-6任一项所述的一种油田用油溶性示踪剂的制备方法，其特征在于，具体制备步骤包括：

8.根据权利要求7所述的一种油田用油溶性示踪剂的制备方法，其特征在于，所述稀土金属盐选自氯化钐；所述表面活性剂是由斯潘-60和吐温-60按质量比为1:1-1:2复配而成，并且，所述表面活性剂的用量为所述白油质量的1.5-2.0%。

9.根据权利要求7所述的一种油田用油溶性示踪剂的制备方法，其特征在于，所述白油和所述混合水溶液的质量比为1:1.2-1:1.6。

10.根据权利要求7所述的一种油田用油溶性示踪剂的制备方法，其特征在于，所述具体制备步骤还包括：在s3中，向所述混合水溶液中加入所述混合水溶液质量15-20%的明胶溶液；

技术总结
本发明涉及油田开采材料技术领域，尤其涉及一种油田用油溶性示踪剂及其制备方法。本发明研制的产品为油包水乳液；所述油包水乳液中，包括水，以及分散于水中的阴离子；所述阴离子包括稀土金属元素，以及螯合所述稀土金属元素的螯合剂；所述稀土金属元素选自镧系或锕系稀土金属元素中的任意一种；所述稀土金属元素选自钐；所述螯合剂选自EDTA；所述油包水乳液中，包括乳液颗粒，所述乳液颗粒的D50为0.1‑0.2μm；所述油田用油溶性示踪剂中，还包括明胶；所述明胶的等电点为5.5‑6.5。

技术研发人员：陈志菻,杨长胜
受保护的技术使用者：东营长缨石油技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14