聚芳醚砜油气回收制品,制备方法以及使用方法_5

文档序号:9650154阅读:来源:国知局
后,将I. 119g的4, 4' -二氟二苯砜添加至该反应混合物中同时保 持在该反应器上的氮气吹扫。
[0208] 该最终t-PAES聚合物的分子量是如以下详述的通过GPC测量的,并且对于实例1, 发现仏是39,0008/摩尔并且发现Mw是112,500g/摩尔;对于实例2,发现^是47,9258/ 摩尔并且发现Mw是97, 036g/摩尔,29 %结晶度。
[0209] (t-PAES)聚合物材料成型过程的通用说明-实例1和2
[0210] 使用Fonti jne可编程的压缩成型压机根据如表1中不出的压缩成型方案将该 t-PAES聚合物(实例1或2)或该PEEK精细粉末聚合物(对比实例3)压缩成型制成4英 寸X4英寸X0. 125英寸的基板。接下来将实例1和对比实例3的压缩成型的基板机加工 成类型VASTM拉伸样品和0. 5英寸宽的挠性样品,并且在暴露于油田模拟条件之前和之后 使这些样品经受根据ASTM方法D638的拉伸测试以及通过ASTM方法D790的挠曲试验,即, 如在油田井下环境中的快速气体减压,如下文详细描述的,参见表3中。
[0211] 并且将实例2的压缩成型的基板机加工成2英寸X0. 5英寸X0. 125英寸的样品。 将所述样品在室温下浸入浓硫酸中并且每24h检查它们的重量和外观。240h浸入之后的结 果总结于表2中。
[0214] 表2 :在浓H2SO4中溶胀
[0216] N/A:不适用
[0217] 表2中的结果清楚地证明了本发明的t-PAES聚合物对氧化酸的优越的耐受性。
[0218] 在实例材料上进行的下列表征在以下表明:
[0219] 通过GPC方法的分子量测量
[0220] GPC 条件:
[0221] 栗:由沃特斯公司(Waters)制造的515HPLC栗
[0222] 检测器:由HP生产的UV 1050系列
[0223] 软件:由沃特斯公司生产的Empower Pro
[0224] 注射器:沃特斯717Plus自动取样器
[0225] 流速:0. 5ml/ 分钟
[0226] UV 检测:270nm
[0227] 柱温:40°C
[0228] 柱:由安捷伦公司(Agilent)生产的2XPL凝胶混合D,5微米,300mmX7. 5mm 5微 米
[0229] 注射:20 μ 升
[0230] 运行时间:60分钟
[0231] 洗脱液:Ν-甲基-2-吡咯烷酮(西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich),用于 HPLC的Chromasolv Plus〉"% )与0· Imol溴化锂(赛默飞世尔公司(Fisher)生产)流 动相应该在氮气或惰性环境中存储
[0232] 校准标准物:由安捷伦公司制造的聚苯乙烯标准物产品型号PL2010-0300用于校 准。每个小瓶包含四种窄多分散性聚苯乙烯标准物(总共11种标准物,371100、238700、 91800、46500、24600、10110、4910、2590、1570、780 用于建立校准曲线)的混合物。
[0233] 标准物浓度:在GPC注射用于校准之前将1毫升流动相添加至每个小瓶中。
[0234] 校准曲线:1)类型:相对较窄的标准物校准;2)拟合:3阶回归。
[0235] 积分和计算:由沃特斯公司生产的Empower Pro GPC软件用于采集数据、校准和分 子量计算。峰积分起始点和结束点从整体基线的显著差异来人为地确定。
[0236] 样品制备:在170°C至200°C的加热下将25mg的(t-PAES)聚合物溶解于IOml的 4_氯苯酚中。将所获得的少量(0. 2至0. 4ml)所述溶液用4ml的N-甲基-2-吡咯烷酮稀 释。根据上述GPC条件使所得溶液通过GPC柱。
[0237] 油田模拟条件
[0238] 快速气体减压试验
[0239] 首先在实例1和对比实例3的弯曲棒样品上进行快速气体减压(RGD)试验。这种 试验评估了塑料材料经受油田井下环境中的快速气体减压的能力。为了进行这个试验,首 先将来自实例1以及来自对比实例3的挠曲模制的样品放置于压力容器中并且将该容器密 封并且加热至175°C。然后将按重量计90/10的甲烷/OV混合物引入至该压力容器中,将 该容器中的压力提高至1000巴(14500psi)。在这些试验压力和温度下保持一周之后,以 70巴/分钟的控制速率从该容器中自动地释放压力。用于这个试验的压力和温度特征曲线 示出于图2中。在该暴露之后,将实例1和对比实例3的样品从该压力容器中取出并且使 其经受重量和体积变化测量以及挠曲特性试验。对于每一种材料在五个复制样品上进行这 些测量并且如在表3中示出的结果是对于五个复制品的平均值。视觉上观察所暴露样品的 外观并且报道于表3中。
[0240] 表 3
[0241] 在暴露于快速气体减压试验时的质量和体积变化以及挠曲特性
[0242]
[0243] 热油暴露试验
[0244] 如以上描述的使用来自实例1和对比实例3的ASTM拉伸试验样品进行热油暴露 试验。在配备有外部加热带、热电偶和校准的压力传感器的压力室中在主导蒸气压力下进 行该热油暴露试验。通过PC运行的专用软件记录压力和温度。将样品暴露在270°C温度和 蒸气压力下的高压室中持续3天的持续时间,在此之后将样品取出并且测量重量变化和尺 寸变化并且然后返回在相同的条件下用于附加的3天的暴露时间。在第二个3天的暴露结 束时,最终将这些试验样品取出,并且测量并且记录重量和尺寸变化,并且附加地在所暴露 的样品上进行拉伸试验以确定是否由于高压和高温油暴露导致机械性能的任何下降。在暴 露之前和之后的重量和体积变化结果以及拉伸特性在表4中报道。
[0245] 表 4
[0246] 在暴露于该热油试验6天时,质量和体积变化以及拉伸特性
[0247]
【主权项】
1. 一种油气回收制品,该制品包含至少一种由聚(芳酸讽)聚合物材料[α-ΡΑΕ巧聚 合物材料,在下文中]制成的零件,该聚(芳酸讽)聚合物材料包含至少一种聚(芳酸讽) 聚合物[α-ΡΑΕ巧聚合物],其中所述(t-PAE巧聚合物包含多于50%摩尔的具有式(St)的 重复单元化): -E-Ari-SOz- [AfZ- (T-Ar])n_S〇2]m-Ar*- (式S,) 其中: -η和m,彼此相同或不同,独立地是零或1至5的整数, -Ar\Ar2、Ar3和Ar4中的每一个彼此相同或不同并且在每次出现时是芳香族部分, -T是键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团;优选地T选自由W下各项组 成的组:键、-邸2_、-C做-、-C(邸3)2_、-C(CFs)2_、-C( =CCy-、-C(邸3) (CH2CH2COOH)-、W 及具有下式的基团:其中 每个R',彼此相同或不同,选自下组,该组由W下各项组成:面素、烷基、締基、烘基、芳 基、酸、硫酸、簇酸、醋、酷胺、酷亚胺、碱金属或碱±金属横酸盐、烷基横酸盐、碱金属或碱± 金属麟酸盐、烷基麟酸盐、胺和季锭;j'是零或是从1至4的整数。2. 根据权利要求1所述的油气回收制品,其中所述重复单元巧t)选自由那些具有在此 W下式(St-1)至(St-4)组成的组:其中 -每个R',彼此相同或不同,选自下组,该组由W下各项组成:面素、烷基、締基、烘基、 芳基、酸、硫酸、簇酸、醋、酷胺、酷亚胺、碱金属或碱±金属横酸盐、烷基横酸盐、碱金属或碱 ±金属麟酸盐、烷基麟酸盐、胺和季锭; -j'是零或是从1至4的整数, -T是键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团;优选地T选自由W下各项组 成的组:键、-邸2-、-C(0)-、-C(邸3)2_、-C(cFs)2_、-C( =ccy-、-C(邸3) (CH2CH2C00H)-、W 及具有下式的基团:3. 根据权利要求1至2中任一项所述的油气回收制品,其中(t-PAE巧聚合物材料进一 步包含一种或多于一种不同于该(t-PAE巧聚合物的附加的成分(I)。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的油气回收制品,其中(t-PAE巧聚合物材料进一 步包含至少一种增强填充剂。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的油气回收制品,其中所述油气回收制品是钻探 系统、钻机、压缩机系统、累送系统、发动机系统、传感器、控制系统、衬管悬挂器、封隔器系 统、管道系统、阀系统、管件系统、或套管系统。6. 根据权利要求6所述的油气回收制品,其中该管道系统是管道、柔性立管、管中管、 管内衬、海底跨接管、短管或厮带缆,优选管道、柔性立管或管内衬。7. 根据权利要求1至5中任一项所述的油气回收制品,其中所述零件是密封件、紧固 件、电缆、电连接器或油气回收壳体。8. 根据权利要求7所述的油气回收制品,其中所述零件是密封件,其中所述密封件适 合用于钻头、发动机系统、储液式传感器、增产和流动控制系统、累系统、封隔器、衬管悬挂 器、管件、套管W及类似物。9. 根据权利要求8所述的油气回收制品,其中该密封件是密封圈,优选支承密封圈。10. 根据权利要求1至5中任一项所述的油气回收制品,其中所述零件是涂层,优选电 线涂层。11. 一种用于制造根据权利要求1至10中任一项所述的油气回收制品的零件或者油气 回收制品的方法,该方法包括注塑成型、挤出、或其他成型技术的步骤。12. 用于制造根据权利要求11所述的油气回收制品的零件或者油气回收制品的方法, 该方法包括注塑成型并且固化该(t-PAE巧聚合物材料的步骤。13. -种用于制造根据权利要求1至11中任一项所述的油气回收制品的零件或者油气 回收制品的方法,该方法包括涂覆、优选地挤出涂覆的步骤。14. 一种用于从地下地层回收油和/或气的方法,该方法包括使用根据权利要求1至 11中任一项的所述油气回收制品,所述方法包括至少一项操作选自由W下各项组成的组: (a)使用至少一种如W上定义的油气回收制品钻探至少一个钻孔用于探测或开采地下 地层中的油和/或气储层; 化)使用至少一种如W上定义的油气回收制品完成至少一个井; (C)将来自地下地层中的油和/或气储层的油和/或气运输至地平面。
【专利摘要】一种油气回收制品,该制品包含至少一种由聚(芳醚砜)聚合物材料制成的零件,该聚(芳醚砜)聚合物材料包含至少一种聚(芳醚砜)聚合物,其中所述(t-PAES)聚合物包含多于50%摩尔的具有式(St)的重复单元(Rt):-E-Ar1-SO2-[Ar2-(T-Ar3)n-SO2]m-Ar4其中n和m,彼此相同或不同,独立地是零或1至5的整数,Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中的每一个彼此相同或不同并且在每次出现时,是芳香族部分,T是键或二价基团并且E具有式(Et),其中每个R’,彼此相同或不同,选自下组,该组由以下各项组成:卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸盐、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸盐、胺以及季铵;j’为零或为从1至4的整数。
【IPC分类】E21B43/00, E21B1/00, E21B34/00, E21B33/12, C08G75/23
【公开号】CN105408397
【申请号】CN201480041744
【发明人】D.B.托马斯, C.路易斯, M.J.埃尔-伊布拉
【申请人】索尔维特殊聚合物美国有限责任公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年7月16日
【公告号】EP2851387A1, EP3024879A1, WO2015010977A1
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