[发明专利]一种水溶性荧光示踪聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于油田注水和聚合物驱过程中的荧光单体及荧光聚合物的制备方法。

背景技术

油田示踪技术是现场生产测试技术之一，其技术是从注入井注入示踪剂，其后按一定的取样规定在周围产出井取样，监测其示踪剂随时间的变化，可指导油井开采的设计和油田开发后期的调整。长期以来，油田中常用的示踪剂主要有化学示踪剂与同位素示踪剂两种，但均存在不同程度的缺点：化学示踪剂用量大、成本高、检测误差较大；同位素示踪剂则要求必须是专业施工人员，应用专用设备检测，不利于大规模推广应用。

荧光检测技术具有检测灵敏度高、操作简单、成本低、检测范围可调等优点，可用于油田示踪领域。但是该技术实施过程中必须要找到适合油田井下环境的荧光示踪剂，即具有水溶性好，荧光强度大及稳定性好等特点。很多荧光染料因其在有效期短、易受干扰而无法实现应用。针对此种情况，可考虑应用荧光染料或其衍生物作为荧光单体，与一些水溶性单体共聚，或荧光染料与水溶性聚合物及其衍生物反应来制得荧光聚合物。通过荧光分光光度计可对这类荧光聚合物进行快速、简便、高灵敏度的检测，从而可达到有效示踪的目的。

常见的荧光标记聚合物的方法有两种，一是通过官能团的反应以荧光物质对这类聚合物化学改性；如将修饰后的芘基直接连到聚丙烯酰胺侧基上（T. Costa, J. S. S. Melo, C. S.Castro, S. Gago, M. Pillinger,  I. S. Gon?alves, Picosecond Dynamics of Dimer Formation in a Pyrene Labeled Polymer, J. Phys. Chem. B, 2010, 114, 12439-12447；T. Costa, M. G. Miguel, B. Lindman, K. Schillén, J. S. S. Melo, Dynamics and Energetics of the Self-Assembly of a Hydrophobically Modified Polyelectrolyte: Naphthalene-Labeled Poly(AcrylicAcid)，J.Phys.Chem.B, 2005, 109, 11478-11492.）。 另一方法是丙烯酰胺类水溶性单体和可参与聚合的荧光染料基团及其标记的单体共聚得到，（L. F. Campo, F. S. Rodembusch, V. Stefani, New fluorescent monomers and polymers displaying an intramolecular proton-transfer mechanism in the electronically excited state (ESIPT). IV. Synthesis of acryloylamide and diallylamino benzazole dyes and its copolymerization with MMA, J. Appl . Polym. Sci. , 2006, 99: 2109-2116；L. F. Campo, F. S. Rodembusch, V. Stefani,New fluorescent monomers and polymers displaying an intramolecular proton-transfer mechanism in the electronically excited state. III. Thermogravimetric stability study of the benzazolylvinylene derivatives, J. Appl. Polym. Sci., 2006, 99: 495–500.）。

得到的丙烯酰胺类荧光聚合物兼具聚合物和荧光染料的双重性质，可用于水处理剂等多个领域。但是，到目前为止，荧光聚合物作为油田示踪剂在国内报道极少，在油田开发中的应用则更少，因此，具有重要的理论研究价值和工业应用前景。

发明内容

本发明的目的是：为解决现有技术问题，研制了一种具有良好的水溶性、荧光性，且检测灵敏度高，与聚合物不发生相互影响和干扰的新型荧光示踪聚合物及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

（1）一种荧光单体烯丙基-7-二乙氨基-4-甲基香豆素溴化铵，其分子结构式（1）如下：