[发明专利]一种改性多糖的制备方法及含有这种多糖的组合物

说明书

本专利涉及一种多糖，特别是合成生物聚合胶（呫吨胶）的水溶液的处理方法，以及由这种处理得到的改性多糖。这种改性多糖对于提高部分枯竭的油田的石油采油率是十分有效的。

在黄单胞杆菌，土壤细菌或菌核类真菌的作用下，由糖类发酵得到同多糖和杂多糖或生物高分子，由于这样的多糖具有增稠和增粘作用，在工业上有多种用途。

对于合成生物聚合胶型的多糖来说，众所周知的应用之一就是利用它来提高油田的二次及三次采油率。其用法是将浓度约为300～3000ppm的稀水溶液注入到部分枯竭的油井中，把石油置换出来。实际上，合成生物聚合胶的特点是在低浓度下具有高粘度，对含盐量及含盐种类很不敏感，并且对机械应力十分稳定。然而，无论是以发酵果汁（moút）为原料，还是以从果汁（mout）中经稀释沉淀分离出的粉状物为原料，并以工业规模制备的多糖溶液都存在着一个很大的问题，即使用后会很快堵塞注入多糖液通过的岩层孔，这样导致不必要的增大压力，很快就妨碍了采油率的提高。我们知道，这种堵塞的原因一方面是由于溶液中含有在发酵过程中形成的细胞残骸和死细菌这样的不溶性颗粒，另一方面是由于溶液中还含有一定量半透明的分子聚集体（叫做微粒凝胶），尤其是由发酵果汁沉淀出的生物高分子来制备溶液时，这种分子聚集体的作用更为显著。

在已知的工艺中可以找到大量的方法以改善多糖溶液的粘度和（或）可滤性，以及溶液的可注性。这些方法包括热处理、加入絮凝剂、加酶处理，再加上或不加过滤。例如经硅藻土或借助超滤膜过滤。

热处理可在中性或碱性介质中进行（见美国专利3555447，3591578，3729460，4182860），也可以在酸性介质中进行（见法国专利FR-A-2551070）。按专利FR-A-2551070给出的条件在酸性介质中进行处理，可以增加溶液的粘度，并对溶液的可滤性和可注性特别有所改善。但是人们已经证实，对于低于大约1达西的低渗透率多细孔地质环境，经这一法国专利改进的多糖溶液还不能作为一种注入流体而得到应用。

合成生物聚合胶和相似的异多糖含有D-葡萄糖和D-甘露糖单元，葡糖醛基，丙酮基和乙酰基。其比例决定于所用原料及发酵条件。

人们知道，碱处理会消除乙酰化基团。在专利US-A-3000790中叙述了脱乙酰化的方法，并指出由合成生物聚合胶得到的粘溶液对无机盐的敏感性要比天然生物聚合胶小。专利US-A-3964972报导了在碱性介质中高温处理可以得到改性异多糖。这篇文献认为脱乙酰化几乎是瞬时完成的，并且水解和解聚可能是其主要历程。

在草酸的存在下（控制pH＝3）进行热处理时，合成生物聚合物会脱去丙酮酸盐（酯）基而乙酰基含量保持不变（见Carbohydr.Res.1979，76，277-80）。按照专利US-A-4182860的方法，在含盐介质中处理后得到了物理和化学上都改性了的多糖，比未改性天然多糖的丙酮酸盐（酯）基少20%，乙酰基少10%，并且可滤性也得到了改善。然而，失去丙酮酸盐（酯）基会引起溶液流变性能的变化。

本发明的主要目的在于改善多糖水溶液的可滤性和可注性，而不降低其增粘能力，这样可以在中等渗透率和低渗透率的多细孔地质环境中注入应用。本发明的目的还在于经济地生产出可以用于含盐地质环境的改性多糖，并且将这种多糖注入多细孔岩层时不会发生堵塞现象。

按照本发明，制备一种改性多糖的方法包括对含有0.05-35%（重量）多糖的含水组合物进行热处理，其特征在于：

a）加入硝酸对组合物进行酸化（pH值达到2-0.1之间）。

b）加热组合物5-60分钟，温度控制在50-100℃。

c）冷却组合物，并加入一种碱，使pH值提高至5-7。