一种PVA纤维及其制备方法和用途.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107268107A(43)申请公布日2017.10.20(21)申请号201610214384.6D01D5/06(2006.01)(22)申请日2016.04.07C09K8/68(2006.01)C09K8/70(2006.01)(71)申请人中国石油化工集团公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石化集团四川维尼纶厂(72)发明人周霖王华全刘建华徐小松王建(74)专利代理机构重庆弘旭专利代理有限责任公司50209代理人周韶红(51)Int.Cl.D01F6/50(2006.01)D01F1/10(2006.01)D01D5/34(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种PVA纤维及其制备方法和用途(57)摘要一种PVA纤维，形貌结构中径向断面为皮芯结构，皮层厚度1.0～10μm，径向断面呈茧形，由聚合度为1000～2500，醇解度为99.0～99.9%的聚乙烯醇制得，其纤维单纤线密度1～10dtex，干断裂强度≥3.5cN/dtex，分散性≤3级。本发明提供的PVA纤维具有特殊的表面结构，在用于油气田压裂液时，纤维可以更好地与支撑剂（如石英砂、陶土等）结合，从而大大提高压裂液的携砂能力，同时还能有效防止支撑剂随压裂液返排，促进油气田增产。本发明制备方法简单，适合工业化生产。CN107268107ACN107268107A权利要求书1/1页1.一种PVA纤维，所述PVA纤维形貌结构中，径向断面为皮芯结构，皮层厚度1.0～10μm，径向断面呈茧形。2.如权利要求1所述纤维，其特征在于：所述PVA纤维由聚合度为1000～2500，醇解度为99.0～99.9(mol)%的PVA纺丝制得。3.如权利要求1所述纤维，其特征在于：所述PVA纤维非晶区占比30～50%。4.如权利要求1所述纤维，其特征在于：所述纤维单纤线密度1～10dtex，干断裂强度≥3.5cN/dtex，分散性≤3级。5.如权利要求1所述纤维，其特征在于：所述PVA纤维模量50～400cN/dtex，密度1.2～1.4g/cm3，纤维长度2～40mm。6.如权利要求1-5任一项所述纤维的制备方法，包括以下步骤：（1）纺丝原液的制备：将聚合度为1000～2500，醇解度为99.0～99.9(mol)%的PVA以及硼酸、硫酸、醋酸溶于水中配成纺丝原液，其中PVA在原液中的质量浓度为10～20%，硼酸添加量是PVA质量的0.8～2.0%，硫酸与醋酸的摩尔比为0.5～8：1，原液PH=2.5～4.4，将原液升温至90～110℃，保持压力0.05～0.15MPa，溶解5～20小时，常压静置脱泡3～7小时后即进入纺丝工序；（2）纺丝：将PVA原液用计量泵送至纺丝组件，将PVA原液从喷丝头小孔喷入凝固浴中；凝固浴的成分为硫酸钠和硫酸铵，其中硫酸钠浓度50～250g/l，硫酸铵浓度150～350g/l,加入氢氧化钠调节凝固浴PH=5.5～7.5，凝固浴温度35～45℃，采用0～-50%的喷丝头拉伸倍数，从喷丝头喷出的丝在凝固浴中的停留时间为10～30s；（3）纺丝后处理:将初生纤维进行干燥,拉伸热定型工序,热定型温度170～260℃,热拉伸倍数2～20,热定型时间3～30分钟，制得PVA纤维。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述纺丝原液的制备步骤中，纺丝原液溶解5～20小时后进入纺丝工序前，纺丝原液在50℃时的粘度为5000～20000mPa·s。8.权利要求1-5任一项所述PVA纤维在油气田压裂液中的用途。9.含权利要求1-5任一项所述PVA的油气田压裂液，其特征在于：所述PVA纤维在油气田压裂液中的质量含量为0.2～2.5%。10.如权利要求9所述油气田压裂液，其特征在于：所述油气田压裂液中还添加胍胶、交联剂和破胶剂；所述交联剂为硫酸铝、硝酸铝、四氯化钛、硫酸钛、有机钛、硫酸锌、硼酸、硼砂中的一种或几种组合；所述破胶剂为过硫酸钾、过硫酸铵、重铬酸钾、高锰酸钾、淀粉酶或有机酸。11.权利要求1-5任一项所述PVA纤维在油气田压裂暂堵施工中的应用。12.权利要求1-5任一项所述PVA纤维在油气田固井施工中的应用。2CN107268107A说明书1/8页一种PVA纤维及其制备方法和用途技术领域[0001]本发明涉及PVA(聚乙烯醇)纤维，具体涉及一种PVA纤维及其制备方法和用途。背景技术[0002]我国低渗透油气资源量巨大，占已探明总储量的70％以上，是我国未来增储上产的主要潜力工区。这类油气资源具有三低的特点，即探明率低，自然投产率低，采收率低。压裂是油气田增产、注水井增注的一项重要技术措施。压裂液性能的好坏是压裂成败的关键因素。目前，国内外常用的