一種聚苯乙烯丙烯酸甲酯及其合成方法和應用技術

本發明專利技術提供了一種聚苯乙烯丙烯酸甲酯及其合成方法和應用。本發明專利技術的聚苯乙烯丙烯酸甲酯由包括如下步驟的方法制備得到：以丙烯酸甲酯和苯乙烯為反應單體，在分散劑聚乙二醇和引發劑偶氮二異丁腈存在下，以水為分散介質進行懸浮聚合反應。本發明專利技術的聚苯乙烯丙烯酸甲酯具有如下優點：測試結果表明采用本發明專利技術的合成方法制取的聚苯乙烯丙烯酸甲酯能夠完全溶解到原油中，通過氣質聯用儀能夠準確測定其濃度，用量少，滿足水平井產油剖面監測的需要。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及石油勘探開發領域，具體的說，涉及一種聚苯乙烯丙烯酸甲酯及其合成方法和應用。
技術介紹
目前在油田勘探開發過程中，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，但是層位選擇的過程中，沒有針對性，都是靠經驗來選擇分層，因此對于壓裂后的數據采集和分析壓裂效果就顯得尤為重要。現有技術中，可以通過微地震法、電位法等監測和分析壓裂后裂縫發育情況，通過返排情況了解儲層是否有工業油流，但對于分段壓裂后各段的產油情況沒有有效的監測方法。多級壓裂技術施工工藝及配套設備已經成熟，國際上已實現30級壓裂，國內最大壓裂級數已超過15級。由于壓裂級數較多，加之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油情況沒有有效的監測方法。為解決該技術問題，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，隨著原油的產出固體油溶性示蹤劑顆粒不斷溶于原油中，通過分析產出液中示蹤劑的濃度，達到分析每段產油情況繪制每段產油液剖面的目的。由于目前國內最大壓裂級數已超過15級，因此相應需要15種以上水平井產油剖面監測用示蹤劑。以往油田用示蹤劑均為水溶性，而且種類少用量大，不適用于水平井多層多級壓裂后各段產油情況的監測，本專利技術所述的示蹤劑為油溶性，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，隨著原油的產出固體油溶性示蹤劑顆粒不斷溶于原油中，通過分析產出液中示蹤劑的濃度，達到分析每段產油情況繪制每段產油液剖面的目的。
技術實現思路
本專利技術的一個目的在于提供一種聚苯乙烯丙烯酸甲酯的合成方法；本專利技術的另一目的在于提供所述合成方法制備得到的聚苯乙烯丙烯酸甲酯；本專利技術的再一目的在于提供所述的聚苯乙烯丙烯酸甲酯在制備水平井產油剖面監測用示蹤劑的應用。本專利技術的又一目的在于提供含有所述的聚苯乙烯丙烯酸甲酯的水平井產油剖面監測用示蹤劑。為達上述目的，一方面，本專利技術提供了一種聚苯乙烯丙烯酸甲酯的合成方法，所述方法包括以丙烯酸甲酯和苯乙烯為反應單體，在聚乙二醇和偶氮二異丁腈存在下，以水為分散介質進行聚合反應。其中的聚乙二醇為分散劑，偶氮二異丁腈為引發劑。其中所述丙烯酸甲酯(CH2＝CHCOOCH3)、偶氮二異丁腈(C8H12N4)、苯乙烯(C8H8)和聚乙二醇(HO(CH2CH2O)nH)為本領域常規試劑，任何市售本領域常用的丙烯酸甲酯、偶氮二異丁腈、苯乙烯和聚乙二醇都可以用于本專利技術。根據本專利技術一些優選的實施方式，所述的聚乙二醇為粘均分子量3600-4400的聚乙二醇。根據本專利技術一些優選的實施方式，在所述的合成方法中，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：丙烯酸甲酯為25-45％、苯乙烯為2.5-5％、聚乙二醇為0.1-0.2％、偶氮二異丁腈為0.2-0.9％、以及水為50-70％。根據本專利技術一些優選的實施方式，本專利技術所述聚合反應的反應溫度可以是60℃～70℃；其中優選為65℃。根據本專利技術一些優選的實施方式，所述聚合反應的反應時間可以是8-10h；其中優選為8h。根據本專利技術一些優選的實施方式，所述方法包括：首先把聚乙二醇溶解到水中，加入丙烯酸甲酯、苯乙烯和偶氮二異丁腈的混合溶液，加入完成后反應得到所述聚苯乙烯丙烯酸甲酯。根據本專利技術一些優選的實施方式，所述方法包括：首先把聚乙二醇溶解到60℃～70℃的水中，再加入丙烯酸甲酯、苯乙烯和偶氮二異丁腈的混合溶液。根據本專利技術一些優選的實施方式，所述方法包括：首先把聚乙二醇溶解到水中，升溫到60℃～70℃恒溫30min，再加入丙烯酸甲酯、苯乙烯和偶氮二異丁腈的混合溶液。根據本專利技術一些優選的實施方式，所述方法包括：首先把聚乙二醇溶解到水中，升溫到65℃恒溫30min。根據本專利技術一些優選的實施方式，所述加入為滴加；根據本專利技術一些優選的實施方式，所述滴加的速度為5-10滴/min。根據本專利技術一些優選的實施方式，所述方法還包括：在反應得到所述聚苯乙烯丙烯酸甲酯后，降溫至室溫再出料。本專利技術提供一種油溶性示蹤劑聚苯乙烯丙烯酸甲酯的合成方法，以重量百分比計，首先把0.1％～0.2％的聚乙二醇溶解到50％～70％的熱水中，升溫到60℃～70℃恒溫30min，以每分鐘5～10滴的速度滴加25％～45％丙烯酸甲酯、2.5％～5％苯乙烯和0.5％～1％偶氮二異丁腈的混合溶液，滴加完成后反應8h～10h，降溫至室溫出料。另一方面，本專利技術還提供了本專利技術任意一項所述合成方法制備得到的聚苯乙烯丙烯酸甲酯。再一方面，本專利技術還提供了所述的聚苯乙烯丙烯酸甲酯在制備水平井產油剖面監測用示蹤劑的應用。又一方面，本專利技術還提供了含有所述的聚苯乙烯丙烯酸甲酯的水平井產油剖面監測用示蹤劑。綜上所述，本專利技術提供了一種聚苯乙烯丙烯酸甲酯及其合成方法和應用。本專利技術的聚苯乙烯丙烯酸甲酯具有如下優點：測試結果表明采用本專利技術的合成方法制取的聚苯乙烯丙烯酸甲酯能夠完全溶解到原油中，通過氣質聯用儀能夠準確測定其濃度，用量少，滿足水平井產油剖面監測的需要。具體實施方式以下通過具體實施例詳細說明本專利技術的實施過程和產生的有益效果，旨在幫助閱讀者更好地理解本專利技術的實質和特點，不作為對本案可實施范圍的限定。實施例1將0.1g聚乙二醇(PEG4000平均分子量3600～4400)溶解到50g的熱水中，升溫到65℃恒溫30min，緩慢滴加45g丙烯酸甲酯、4.5g苯乙烯和0.9g偶氮二異丁腈的混合溶液，滴加完成后反應8h，降溫至室溫出料。實施例2：將0.15g聚乙二醇(PEG4000平均分子量3600～4400)溶解到60g的熱水中，升溫到65℃恒溫30min，緩慢滴加35g丙烯酸甲酯、4g苯乙烯和0.7g偶氮二異丁腈的混合溶液，滴加完成后反應8h，降溫至室溫出料。實施例3：將0.2g聚乙二醇(PEG4000平均分子量3600～4400)溶解到70g的熱水中，升溫到65℃恒溫30min，緩慢滴加25g丙烯酸甲酯、3g苯乙烯和0.5g偶氮二異丁腈的混合溶液，滴加完成后反應8h，降溫至室溫出料。應用例1將實施例1制備的0.1g聚苯乙烯丙烯酸甲酯溶于100g原油中，升溫到70℃待完全溶解混合均勻后取1g用石油醚稀釋20倍，用氣質聯用儀測定樣品中聚苯乙烯丙烯酸甲酯含量，測試本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚苯乙烯丙烯酸甲酯的合成方法，其特征在于，所述方法包括以丙烯酸甲酯和苯乙烯為反應單體，在聚乙二醇和偶氮二異丁腈存在下，以水為分散介質進行聚合反應。

【技術特征摘要】
1.一種聚苯乙烯丙烯酸甲酯的合成方法，其特征在于，所述方法包括以丙烯酸
甲酯和苯乙烯為反應單體，在聚乙二醇和偶氮二異丁腈存在下，以水為分散介質進行
聚合反應。
2.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于，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：丙烯酸甲酯為25-45%、苯乙烯為
2.5-5%、聚乙二醇為0.1-0.2%、偶氮二異丁腈為0.2-0.9%、以及水為50-70%。
3.根據權利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述聚合反應的反應溫
度是60℃～70℃。
4.根據權利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述聚合反應的反應時
間是8-10h。
5.根據權利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述方法包括：首先把
聚乙二醇溶解到水中，加入丙烯酸甲酯、苯乙烯和偶氮...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭猛，張洪君，王浩，許占雙，李瑞，柳榮偉，陳小凱，田慶豐，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11