[發明專利]一種聚苯乙烯丙烯酸?2?羥基丙酯及其合成方法和應用

有效

• 申請號: 201510422346.5
• 申請日: 2015-07-17
• 公開（公告）號: CN105085794B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 鄭猛;張洪君;王浩;閆峰;徐厚英;李佳;孫倩茹;董婉
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08F220/28
• 分類號: C08F220/28;C08F212/08;E21B47/11
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 張德斌

技術領域

本發明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-2-羥基丙酯及其合成方法和應用。

背景技術

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，本發明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。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種聚苯乙烯丙烯酸-2-羥基丙酯的合成方法；

本發明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-2-羥基丙酯；

本發明的再一目的在于提供所述的聚苯乙烯丙烯酸-2-羥基丙酯在制備水平井產油剖面監測用示蹤劑的應用；

本發明的又一目的在于提供含有所述的聚苯乙烯丙烯酸-2-羥基丙酯的水平井產油剖面監測用示蹤劑。

為達上述目的，一方面，本發明提供了一種聚苯乙烯丙烯酸-2-羥基丙酯的合成方法，所述方法包括以丙烯酸-2-羥基丙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-2-羥基丙酯(C₆H₁₀O₃)、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發明。

根據本發明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。

根據本發明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-2-羥基丙酯為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0.5-1％、以及水為50-70％。

根據本發明一些優選的實施方式，本發明所述聚合反應的反應溫度可以是70℃～80℃；其中優選為75℃。

根據本發明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。

根據本發明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-2-羥基丙酯、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-2-羥基丙酯。

根據本發明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70℃～80℃的水中，再加入丙烯酸-2-羥基丙酯、苯乙烯和偶氮二異丁腈的混合溶液。

根據本發明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70℃～80℃恒溫30min，再加入丙烯酸-2-羥基丙酯、苯乙烯和偶氮二異丁腈的混合溶液。

根據本發明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75℃恒溫30min。

根據本發明一些優選的實施方式，所述加入為滴加；