[发明专利]一种多色碳点油田示踪剂的制备方法及其应用

说明书

本发明属于油田开采工程技术领域，具体涉及一种多色碳点油田示踪剂的制备方法及其应用。其合成方法是以苯二胺类等为原料，利用水热合成法，通过调节反应条件，制得不同发射波长的碳点示踪剂，该类示踪剂应用于井间示踪、多段压裂示踪等工况过程中，具有良好的水溶性、稳定性，分析方法简便、灵敏度高，无放射性，毒性小，对环境友好，不影响矿化度，与压裂液等配伍性好，不影响驱油作业等优点。本发明不仅丰富了油田示踪剂的种类，拓宽了碳点的应用领域，而且可以提高油田开采率，对解决当前油气资源短缺具有重要意义。

技术领域

本发明属于油田开采工程技术领域，具体涉及一种多色碳点油田示踪剂的制备方法及其应用。

背景技术

我国油田开发正面临开采程度下降、开采产量同比增长缓慢以及新探明的常规油藏越来越少的困境。致密油气作为重要的非常规资源，是接替常规油气能源的重要力量，但由于致密油藏的渗透率和孔隙度非常低，运用常规手段难以保障正常的开采作业，故通常采用水平井和水力体积压裂结合的方式进行开发。其中，对压裂后形成的缝网的精细描述能够决定压裂后的效果评价和预测生产动态的准确性。为解决当前石油资源开发难题提供了有效的途径。

油田示踪技术作为一种动态监测评价油藏储层信息的方法，可以准确反馈储层非均质性、注入水分配及其波及状况等开发信息，从而达到调整油田动态、明确油田挖潜方向和挖潜措施的目的。对致密油藏而言，多种压裂示踪剂组合使用，对一井多层生产井或压裂井进行监测分析，从而得到各压裂段裂缝发育情况，为压裂工艺技术改造和优化提供依据，为致密油藏水平井勘探开发方案优化，产量综合精细挖潜，提高最终采收率提供根据。

根据当前油田现场需求，油田示踪剂要满足低用量、低毒性、低吸附、环境友好和性能稳定等基本要求。油田压裂示踪剂因为在压裂过程中，在每一段裂缝中添加不同的示踪剂，所以还要满足同体系下示踪剂种类丰富、统一的检测方法、各示踪剂间互不干扰、具备不同的特征谱线等要求。但当前油田示踪剂存在不同程度的缺点，例如，放射性同位素示踪剂存在放射性强，半衰期很长，地层中不易消除等缺点；稀土元素示踪剂在实际应用过程中发现其背景值存在不确定性，致使检测存在基体干扰，储层高矿化度地层水环境中溶解性不高；在油田示踪剂监测过程中发现目前各类示踪剂分别存在不同程度的缺点，不足以应对目前油田井间多层和压裂多段工况的要求。

基于此，本发明制备了多个不同发射波长的荧光强度高、低毒性、低吸附、环境友好的碳点示踪剂材料，用于油田压裂示踪中以弥补上述不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多色碳点油田示踪剂的制备方法及其应用，合成出多种不同发射波长的碳点示踪剂，解决现有油田示踪剂毒性大、稳定性差、环保性能差的问题。

本发明的实现过程如下: 一种多色碳点油田示踪剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:将碳源和一种或多种掺杂物按照一定摩尔比置于水热反应釜中，加入适量体积的溶剂，进行控温控时加热反应，反应结束后冷却至室温，经滤膜过滤器除掉不溶杂质，最后使用旋转蒸发仪除去水和挥发性杂质，即可得到多种不同发射波长的碳点示踪剂。

进一步，碳源选自邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、柠檬酸和三羟甲基氨基甲烷中的任意一种或者任意几种的混合物。

进一步，掺杂物选自尿素、氯化锌中的任意一种或者任意几种的混合物。

进一步，碳源和掺杂物的摩尔比为1:10~10:1。

进一步，碳源和掺杂物的总重量为1 mg~1 kg。

进一步，溶剂选自硝酸、盐酸、氨水、蒸馏水中的任意一种或者任意几种的混合物。

进一步，溶剂的体积为1 μL-25 mL。

进一步，反应温度为120-250 ℃，反应时间为3~12 h。

上述方法制备的多色碳点油田示踪剂。