[发明专利]“BYC示踪剂”的合成方法及其应用

说明书

本发明涉及“BYC示踪剂”的合成方法及其应用。稀土元素示踪法成为在油田中探测油藏的有效手段之一。本发明合成了一种具有核壳结构的荧光纳米材料，它可以作为油田示踪剂，被命名“BYC示踪剂”。该种示踪剂具有众多优点：水溶性好、用量少、水样需采量少、分析方法简便、分析灵敏度高；无放射性、毒性小，对环境的影响极小；不影响矿化度，与聚合物配伍性好，不影响聚合物驱油进行。本发明创造性地实现了BYC示踪剂这一荧光纳米材料在油田探测领域的应用，并提出可行性操作方案。

技术领域

本发明涉及一种新型示踪剂——“BYC示踪剂”的合成方法和应用方法。合成过程中创新地利用“多相间离子交替转移法”成功合成“BYC示踪剂”，这是一种具有核壳结构的荧光纳米材料，特别是作为油田井间示踪剂有良好的效果，在探测油藏并测试油层流体的分布和运动的过程中起到重要作用。

背景技术

在复杂断块油田注水开发中，因油层本身的非均质性，油水井间会逐渐形成高渗透带或大孔道，水驱油效率降低，油井含水急剧上升，开发效果明显变差。示踪剂能定性判断高渗透带或大孔道的存在，井间示踪剂是探测油层流体的分布和运动，油层非均质性的重要手段。目前应用的示踪剂存在有以下方面的问题:

其一，目前能广泛适用于油田的示踪剂种类较少，这是由于示踪剂本身的性质和地层矿物质种类和物理化学性质的诸多限制。

其二，常用示踪剂为一些易检验出的阴离子、染料、低分子醇等，这类示踪剂使用量大(达数吨)、毒性大、水样需采量大、分析灵敏度低、测量周期长等方面的缺点，不利于环境友好。

其三，硫氰酸铵、溴化钠、碘化钾的使用还会使矿化度增高，影响了聚合物溶液的粘度，由于聚合物的影响，溴化钠、碘化钾检测的误差较大，且碘化钾的成本较高，使得此两者使用受到限制。

其四，人工放射性物质——⁶⁰Co、³H、⁸²Br等，由于检测难度高，不易实现现场检测，其使用受到限制；随着对环境保护要求的提高，这种物质也将被逐渐淘汰。

其五，滴定法是目前测定稀土元素的含量最常用的方法之一，然而此法步骤繁多，经多次萃取，分离操作的误差较大，测定周期长；同时由于人为差异性因素导致的误差也较大，在分析条件不变的情况下，加大稀土元素的浓度是提高分析精度的有效方案之一，但是稀土元素浓度的增加导致了其使用成本的提高，故在油田探测油藏的实际应用中，为了控制成本不太常用稀土类示踪剂。

其六，以往的荧光示踪剂使用量较大，成本较高，在地层中化学和物理性质不稳定，无机荧光材料极易吸附于地下的油层中的泥沙及其他小分子或小粒径颗粒上；有机荧光材料在复杂的地下环境中化学稳定性较差，易与其他物质反应，造成示踪剂失效。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种不受聚合物干扰、价格低、用量少、易于操作、方便检测的新型示踪剂，这是一种具有良好水溶性、核壳结构的稀土离子双掺杂四氟化铋理@酒石酸钠纳米材料，被命名为“BYC示踪剂”，其结构示意图和荧光光谱示意图分别示于图1和图2中。

本发明涉及一个适合于合成BYC示踪剂的创新方法——被命名为“多相间离子转移法”或MIAT(multi-phase ion alternating transfer method)法。

1.“BYC示踪剂”的合成方法，其特征在于包括以下步骤：

1)制备LiBiF₄

无水乙二醇置于烧杯中，称量BiCl₃和LiF固体溶解于无水乙二醇中，混合均匀后置于反应釜中，于150℃条件下反应24h；冷却后，向其中加入去离子水，待白色沉淀完全析出后，真空抽滤，即得到LiBiF₄粉末；