Способ получения привитого сополимера

 

Использование: привитой порошкообразный сополимер может быть использован в нефтегазодобывающей промышленности для понижения водоотдачи тамлонажных растворов при цементировании нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения; способ получения привитого сополимера путем сополимеризации поливинилового спирта, содер жащего 0,5-2% остаточных ацетатных групп, и акриловой кислоты в водной среде при нагревании в присутствии оксилительно-восстановительной системы перманганат калия: уксусная кислота при массовом соотношении вода: поливиниловый спирт: акриловая кислота (5-8): 1 : (0,1 -0,2). 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 08 Е 261/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4899138/05 (22) 03.01.91 (46) 07.06;93. Бюл. hk 21 (71) Ереванское отделение Охтинского научнопроизводственного объединения "Пластполимер" и Северо-Кавказский научно-исследовательский институт природных газов (72) Ю.Е.Налбандян, Г.Г.Аракелов, И.М,Гапоненко, Э.С.Миджифирджян, В,Л,Шахазизян, Д.Е.Маркосян,,В.А.Волошин, А.Н.Закхеев и

P.È.Xåíèêèðüÿí (56) Авторское свидетельство СССР

М 431183, кл. С 08 F 261/04, 1974, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИВИТОГО

СОПОЛИМЕРА

Изобретение относится к области получения полимеров на основе поливинилово.го спирта (ПВС), в частности к получению привитого порошкообразного сополимера

ПВС с акриловой кислотой (АК), и может быть использовано в нефтегазобывающей промышленности для понижения водоотдачти тампонажных растворов при цементировании нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения — получение сополимера, способного понижать водоотдачу тампонажных растворов при 30-100 С, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе поучения привитого сополимера ПВС, включающем привитую полимеризацию акрилового мономера в водном растворе ПВС в присутствии инициирующей системы при повышенных температурах, реакцию осуществляют в растворе

ПВС концентрацией 12,5-20 мас.% при кон„„5lJ „„1819886 А1 (57) Использование: привитой порошкообразный сополимер может быть использован в нефтегазодобывающей промышленности для понижения водоотдачи тампонажных рас- . творов при цементировании нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения; способ получения привитого сополимера. путем сополимеризации поливинилового спирта, содержащего 0,5-2% остаточных ацетатных групп, и акриловой кислоты в водной среде при нагревании в присутствии оксилительно-восстановительной системы перманганат калия:. уксусная кислота при массовом соотношении вода: поливиниловый спирт: акриловая кислота (5-8): 1: (0,1 — 0,2). 2 табл. центрации прививаемой акриловой кислоты

10 — 20 мас.% от массы ПВС и в качестве инициатора используют окислительно-вос- а становительную инициирующую систему, ©ф состоящую из пермангената калия и уксус- д ной. кислоты, с последующим выделением из водного раствора, промывкой привитого полимера метанолом, отжимом и высушиванием отжатого продукта (в вакууме), В качест- ©© ве ПВС используют полностью омыленный . О

ПВС, содержащий 0,5-2 мас.%. остаточных ацетатных групп.

Реакцию проводят при 92ч-10С в течение 6-7 ч, после чего из охлажденного до

25 — 30 С раствора выделяют сополимер в виде порошка размером частиц 3 — 5 мм. Отделение производят подачей в реактор метанола и двух-трехкратной отмывкой полимера до содержания воды в промытой суспензии не более 10 мас.%, Прмывку мож1819886

Таблица 1

Заг зка еагентов

Содержание

АКв

ПВС, мас.

Размер частиц привиТОГО СОполимера, м . не более

Расход метанола на высаждение и промывку, л

М и/и

ПБС

КМп04

Во а

АК мас. ч г концентрация, мас.

5,0

87,5

700 .700

650

2,5

8

8

8

0,33

0,72

2,52

3,24

6,62

0,65

1.37

3,30

4.80

12,5

f00

2

2

2

2

2,5

87,5

12,5

5,0

87.5

12,5

2,5

5,0

87,5

12,5

5.5

87,5

2,5

12,5

5,5 чк

13,3

86.7

2,5

4,5

6к

8

86,7

2,5

4.5

4,5

5,0

13,3

86,7

2,5

2,5

13,3

f 3.3

86,7

100 но осуществлять также метанол-метилацетатной фракцией, содержащей 15-25 мас,,(, метилацетата. Промытую суспензию отжи-. мают и высушивают в вакууме при 40-55 С.

Высушенный полимер представляет собой порошок белого или светло-желтого цвета, хорошо растворимый в воде.

Содержание акриловой кислоты в привитом ПВС составляет 0,7-7 мас.ф,, Пример 1. В стеклянную колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружают 100 г ПВС, 650 г, воды и на водяной бане растворяют ПВС при 80 С.

Отдельно готовят раствор 2,5 г перманганата калия в 50 г воды. В нагретый раствор

ПВС при перемешивании вносят 8 r уксусной кислоты (УК) и после 15-минутного перемешивания — раствор перманганата калия.

В реакционную массу после 15-минутного перемешивания вносят 10 мас.ч (от массы 20

ПВС) акриловой кислоты (АК) и осуществляют реакцию при 92 +1 С в течение 6 ч, после чего раствор полимера охлаждают до 30 С.

Содержимое колбы переносят в стеклянный цилиндрический стакан обьемом 5 л и пода- 25 чей 3 л метанола в течение 1 ч при скорости перемешивания мешалки 60 об/мин выделяют полимер из раствора. Суспенэию отстаивают в течение 6 ч, вакуумом отсасывают осветленный маточный раствор и загружают 30

1 л метанола на первую промывку, которую проводят s течение 2 ч. Промытую суспензию отстаивают 2 ч с последующим отсосом осветленного маточника. Вторую промывку проводят аналогично первой.

Отмытую от воды суспенэию отжимают и отжатый порошок высушивают при 50 С, Размер частиц высушенного полимера 3 мм. Содержание акриловой кислоты в полимере 0,72 ..

Пример 2. Проводят аналогично примеру 1, за. исключением рецептуры компонентов, приведенной в табл.1.

Результаты испытаний привитого сополимера ПВС с акриловой кислотой в качестве пониэителя водоотдачи при 100 С приведены в табл.2.

Формула изобретения

Способ получения привитого сополимера путем сополимеризации поливинилового спирта и акрилового мономера в водной среде в присутствии радикального инициатора при нагревании, отличающийся. тем, что, с целью получения сополимера, способного понижать водоотдачу тампонажных растворов при 90 — 100 С, в качестве инициа-. тора используют окислительно-восстановительную систему перманганат калия: уксусная кислота, в качестве поливинилового спирта используют поливиниловый спирт, содержащий 0,5 — 2 остаточных ацетатных групп, при массовом соотношении вода: поливиниловый спирт акриловая кислота 5 — 8: 1

: 0,1: 0,2 с последующим выделением и промывкой полимера метанолом, отжимом и высушиванием в вакууме.

1819886

Продолжение табл, 1

13,3

7,20. 5,0

10к

8.6,7

2,5

11к

15,0

086 . 42

2,0 4,2

85,0

2,5

15,0

12

13

2,5

15,0

4.2. 85,0

2,5

4,1

15.0

6,2

85,0

2,5

4,4

15,0

85,0

2,5

7,3

15к

20,0

80,0

1,5

4,0

16к

2,5

20,0

80.0

2,5

4,0

2,52

45 40

20,0

80,0

2,5

20,0

80,0

19

20к

21 "

22"

2,5

6,48

4,2

22,5

77,5

2,5

4,65

3,8

4,65 3,8

22,5

77,5

90,0

10,0

2,5

1,82

7,2

" Увеличение концентрации ПВС выше 20 g, существенно не влияя на процент прививки акриловой кислоты, затрудняет приготовление водного раствора ВПС и выделение привитого ПВС вследствие высокой вязкости раствора ПВС.

"" Снижение концентрации ПВС ниже 12,5;4 приводит к уменьшению эффективности прививки и резкому увеличению расхода метанола на отмывку полимера от воды.

Таблица 2

Результаты испытаний на водоотдачу тампожных растворов

100

566

566

566

566

566

344

344

900

8

8

8

8

8

8

3

3

3 .3

5

5

1819886

Продолжение табл. 2

Примечание.

1. Марка цемента ШПЦС-120.

2. Испытания проводили на установке для определения водоотдачи тампожных растворов.У8Ц-2 (ТУ 25.02.0131241-78).

Составитель Т. Куркина

Редактор А. Никольская Техред М,Моргентэл Корректор С.Шекмар

Заказ 2006 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"; r, Ужгород, ул.Гагарина, 101