[发明专利]一种驱油用改性PVA聚乙烯醇高分子表面活性剂

说明书

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。

技术领域

本发明涉及高分子表面活性剂，尤其是涉及一种驱油用改性PVA聚乙烯醇高分子表面活性剂。

背景技术

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年代开始进行这方面的探索与研究。由于烃类物质如丙烷、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。聚乙烯醇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。

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，能够增强聚乙烯醇PVA同烃类，特别是同高分子烃类、胶质及沥青质的混溶能力，有效促进原油和聚乙烯醇PVA产生混相，形成效率高的混相驱。尽管聚乙烯醇PVA含羟基较多，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烯醇PVA主链上，并因此可使改性聚乙烯醇PVA同烃类，特别是同高分子烃类、胶质及沥青质的混溶能力增强，实例中的油水分离测试结果证明这一特性，经过改性的聚乙烯醇PVA油溶性增加，需更长的油水分离时间。

美国专利US3506071公开一种表面活性剂，其组成为石油磺酸盐(相对分子质量＝360～520)：w＝40％；w(烃)＝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

本发明的目的在于针对现有的表面活性剂存在在三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聚乙烯醇高分子表面活性剂。

本发明所述驱油用改性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。

所述油溶性物质可采用油酸等。

所述驱油用改性PVA聚乙烯醇高分子表面活性剂可采用以下方法制备：

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。

所述驱油用改性PVA聚乙烯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10⁴以上。

在制备过程中，要减少PVA链段上的羟基数量，即通过羟基官能团与油溶性物质反应，制得两亲性物质。