[发明专利]一种水溶性PVA纤维及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种用于油气田的PVA纤维，其特征在于，所述PVA纤维由聚合度为1300～2600，醇解度Ad满足关系式95％≤Ad(mol/mol)％≤99.5％的PVA纺丝制备而成，其中PVA纤维在水中的溶解温度TS(℃)和聚乙烯醇的醇解度Ad(mol/mol)％满足如下(Ⅰ)式：

4.4Ad-360≤TS≤4.4Ad-355(Ⅰ)；

所述纤维的制备方法，采用如下步骤：

(1)纺丝原液的制备：将聚合度为1300～2600，醇解度为95.0～99.5(mol)％的PVA和硼酸溶于水中配成纺丝原液，PVA在原液中的质量浓度为12～18％，硼酸添加量是PVA质量的0.4～1.5％，将原液升温至90～105℃，保持压力0.05～0.15MPa，溶解5～20小时即过滤、脱泡，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，凝固浴成分包括二甲基亚砜和乙醇，其中二甲基亚砜和乙醇的质量比为1～7：13～19，凝固浴的温度为15～45℃，PVA经喷丝板喷丝后在凝固浴中停留10～25s，制得初生纤维；

(3)后处理：将初生纤维经湿热拉伸、萃取、上油、拉伸热定型、热水卷曲工序后制得水溶性PVA纤维，其中湿热拉伸使用的溶剂为乙醇，温度40～50℃；萃取使用的萃取剂为甲醇和乙醇的组合物，两者的摩尔比为2.8～4.5：1.5～2.5，萃取剂温度为5～15℃。

2.如权利要求1所述的用于油气田的纤维，其特征在于：所述PVA纤维的单纤线密度为0.5～50dtex。

3.如权利要求1所述的用于油气田的纤维，其特征在于：所述PVA纤维的断裂伸长率为5～30％。

4.如权利要求1所述的用于油气田的纤维，其特征在于：所述PVA纤维的干断裂强度为3～15cN/dtex。

5.如权利要求1-4任一项所述PVA纤维在油气田领域中的应用。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于：所述油气田领域中的应用为油气田压裂液中的用途。

7.包含权利要求1-4任一项所述PVA纤维的油气田压裂液，其特征在于：所述PVA纤维在油气田压裂液中的质量含量为0.5～3.0％。

8.如权利要求7所述油气田压裂液，其特征在于：所述油气田压裂液中包含胍胶。

9.如权利要求8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交联剂、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。

10.如权利要求5所述的应用，其特征在于：所述PVA纤维在油气田压裂暂堵施工中的应用。

11.如权利要求5所述的应用，其特征在于：所述PVA纤维在油气田固井施工中的应用。