一种驱油用改性pva聚乙烯醇高分子表面活性剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及高分子表面活性剂，尤其是设及一种驱油用改性PVA聚乙締醇高分子 表面活性剂。
【背景技术】
[0002] 在石油工业中，二次采油结束时，不少原油由于毛细作用残留在岩石缝隙间而无 法流向生产井，此时不论用化学驱或者复合驱驱油都因为有限的溶解能力而无法将原油从 岩石缝隙间挤出。如果能注入一种同油相混溶能力较强的物质，即可与原油形成均匀的混 溶相，孔隙中滞留油的毛细作用力就会降低或消失，原油就能被驱向生产井。设法提高原 油采收率的关键是找到一种能与原油相溶良好的合适溶剂。从20世纪50年代开始进行 运方面的探索与研究。由于控类物质如丙烷、天然气等成本较高，近年来对高分子物质研究 甚多。所谓高分子表面活性剂驱替，即在一定条件下将高分子表面活性剂的水溶液注入地 层，使高分子表面活性剂的水溶液与油藏原油接触，通过降低原油粘度、降低原油与岩石间 表面张力、膨胀原油体积、增强原油流动性等来提高原油采收率。聚乙締醇PVA较为廉价易 得，其在环境中具有良好的自然降解能力，因此可在石油工业中广泛利用。
[0003] 溶解度是影响高分子表面活性剂驱替原油效果的重要因素，通过高分子改性，能 够增强聚乙締醇PVA同控类，特别是同高分子控类、胶质及渐青质的混溶能力，有效促进原 油和聚乙締醇PVA产生混相，形成效率高的混相驱。尽管聚乙締醇PVA含径基较多，油溶性 欠佳，但可通过与油溶性的化学物质反应，将疏水基添加到聚乙締醇PVA主链上，并因此可 使改性聚乙締醇PVA同控类，特别是同高分子控类、胶质及渐青质的混溶能力增强，实例中 的油水分离测试结果证明运一特性，经过改性的聚乙締醇PVA油溶性增加，需更长的油水 分离时间。
[0004] 美国专利US3506071公开一种表面活性剂，其组成为石油横酸盐（相对分子质量 =360 ~520):w= 40% ;w(控）=1%~50% ;w(水介质）=9%~40% ;w(半极性化 合物）=0.01%~5% ;w(电解质）<4%。
【发明内容】
阳0化]本发明的目的在于针对现有的表面活性剂存在在Ξ次采油过程中驱油效率差，驱 油体系组成比较繁杂等问题，提供驱油体系简单、洗油能力强，且不会对地层和油井带来伤 害，不腐蚀设备和管道的一种驱油用改性PVA聚乙締醇高分子表面活性剂。
[0006] 本发明所述驱油用改性PVA聚乙締醇高分子表面活性剂的原料组成为水溶性PVA 和油溶性物质，水溶性PVA与油溶性物质的质量比为（100~20) : 1。
[0007] 所述油溶性物质可采用油酸等。
[0008] 所述驱油用改性PVA聚乙締醇高分子表面活性剂可采用W下方法制备：
[0009] 将水溶性PVA和油溶性物质在90°C的条件下反应2~地，即得驱油用改性PVA聚 乙締醇高分子表面活性剂。
[0010] 所制得的最终产物包含多个具有一个饱和键的C18疏水链段，从而使产物既具有 水溶性又具有部分油溶性，进而增加表面活性剂溶液与原油的相溶性，从而提高原油采收 率。
[0011] 所述驱油用改性PVA聚乙締醇高分子表面活性剂为可与原油有一定溶解度同时 又能溶于水的大分子物质，分子量在l〇4W上。
[0012] 在制备过程中，要减少PVA链段上的径基数量，即通过径基官能团与油溶性物质 反应，制得两亲性物质。
[0013] 本发明是一种利用PVA聚乙締醇高分子表面活性剂提高驱油效率的技术方法。在 Ξ次驱油过程中，现阶段所使用的驱油剂大部分为化学驱或者复合驱，由于化学驱或者复 合驱与原油并没有比较好的相容性，因此Ξ次采油后仍然会残留一部分原油在地层中。本 发明所述驱油用改性PVA聚乙締醇高分子表面活性剂是一种WPVA聚乙締醇为分子主链的 物质，通过PVA与油溶性物质的反应，使得所得产物既具有水溶性又具有部分油溶性，在Ξ 次采油的过程中，通过良好的相容性使得地层的原油能尽可能多的被驱替出来。
【具体实施方式】
[0014] 实施例PVA与油酸
[0015] 将质量分数为10%的PVA水溶液加热至90°C，，使用盐酸调节至抑=2,然后加 入油酸，PVA与油酸的用量为20 : 1(质量比），反应2~4h。反应结束后对所得产物进行 性能测试。
[0016] 反应方程式：
[0017]
[0018] 其中，R为-(：1化4结构同油酸长链的结构，m、n为下角标，代表重复单元的数量，其 中100<m<120，1580<n<1600。本例中所用聚乙締醇型号为PVA-1788,即聚合度为1700,醇解 度为88%。
[0019] 对比例1PVA与马来酸酢
[0020] 质量分数为10%的PVA水溶液在碱性条件下的与马来酸酢反应，PVA与马来酸酢 的用量为20 : 1，反应时间为化。反应结束后对所得产物进行性能测试。 阳02U 对比例2PVA与戊二醒交联
[0022] 将水溶性PVA与戊二醒的比例为质量比100 : 2,在90°C反应化。将所制得的质 量分数为5%的改性PVA水溶液进行性能测试。 阳02引对比例3PVA与丙締酸下醋
[0024] 浓度为3000ppm时各物质的性能参数参见表1。 W对表1
[0026]
阳027] 浓度为5000ppm时各物质的性能参数参见表2。
[0028] 表 2
[0029]
[0030] 质量分数为10%的PVA水溶液在引发剂过硫酸钟的作用下与丙締酸下醋反应， PVA与丙締酸下醋的用量为20 : 1，反应时间为4h。反应结束后对所得产物进行性能测试。
[0031] 本发明中所采用的测量表面张力的仪器型号：表面张力仪A60U美国科诺工业有 限公司）；测量界面张力的仪器型号：TX500?旋转滴超低界面张力仪（美国科诺工业有限 公司）。
[0032] 从上述实验数据可W看出，对PVA改性后，其表面张力的变化影响不大，但相对于 界面张力，都比同等条件下单独的PVA水溶液的界面张力性能好，而将原油与改性PVA水溶 液两相进行混合，通过对两者所形成的混相所维持的时间的测定发现，随着浓度的增加，混 相持续的时间增长，也就是说，在一定浓度下，本发明所制得的PVA改性表面活性剂的水溶 液溶解原油的能力有所增加，运与本发明的目标相符。
[003引本发明W油酸改性PVA为主，制得了PVA的改性产物，提高了油水的混溶能力，从 而扩展了其应用范围，提供了一种可W将高分子表面活性剂用于Ξ次采油的新思路。
【主权项】
1. 一种驱油用改性PVA聚乙烯醇高分子表面活性剂，其特征在于其原料组成为水溶性 PVA和油溶性物质，水溶性PVA与油溶性物质的质量比为（100~20) : 1。2. 如权利要求1所述一种驱油用改性PVA聚乙烯醇高分子表面活性剂，其特征在于所 述油溶性物质为油酸。
【专利摘要】一种驱油用改性PVA聚乙烯醇高分子表面活性剂，涉及高分子表面活性剂。提供驱油体系简单、洗油能力强，且不会对地层和油井带来伤害，不腐蚀设备和管道的一种驱油用改性PVA聚乙烯醇高分子表面活性剂。驱油用改性PVA聚乙烯醇高分子表面活性剂的原料组成为水溶性PVA和油溶性物质，水溶性PVA与油溶性物质的质量比为(100～20)∶1。油溶性物质可采用油酸等。将水溶性PVA和油溶性物质在90℃的条件下反应2～4h，即得驱油用改性PVA聚乙烯醇高分子表面活性剂。所制得的产物包含多个具有一个饱和键的C18疏水链段，从而使产物既具有水溶性又具有部分油溶性，进而增加表面活性剂溶液与原油的相溶性，从而提高原油采收率。
【IPC分类】C09K8/584, C08F8/14, C08F8/12, C08F18/08
【公开号】CN105331347
【申请号】CN201510782865
【发明人】沙勇, 徐亚东
【申请人】厦门大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月16日