CN105408397A - 聚芳醚砜油气回收制品，制备方法以及使用方法 - Google Patents
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
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- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
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- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
Abstract
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。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年7月22日提交的美国临时申请号61/857034以及2013年9月19日提交的欧洲申请号13185207.1的优先权，出于所有目的这些申请的全部内容通过引用结合在此。
发明领域
本发明涉及一种适合用于油/气回收工业的制品，该制品包含聚亚芳基醚砜(PAES)聚合物基材料，其中所述(PAES)聚合物包含衍生自4,4”-联三苯基-对-二醇的结合的部分。所述(PAES)聚合物基材料的特征为具有改进的机械特性，特别是具有优异的刚度与延展性的平衡、良好的耐化学性、高耐热性(例如，Tg>230℃)、长期热稳定性、有用的最高Tm在360℃与420℃之间。
发明背景
油气市场目前代表世界各地约三分之一的聚醚醚酮(PEEK)市场。聚醚醚酮(PEEK)聚合物是因为包括主要对于其高温和耐化学性的特性的组合而使用的半晶质聚合物。
目前，容易到达的油田生产能力变得越来越小；因此开始从更难达到的油田进行生产存在需求，这可能与最具有挑战性的操作环境(如其中大量是在海洋深处并且在高压下)相关。
对于油气市场的关键挑战是适合用于油气回收应用中的制品，例如如值得注意地在高压和高温[HP/HT，在下文中使用的]深海油气回收应用中使用的，抵抗这些极端条件：以长时间的方式暴露于高压例如高于30,000psi的压力、高温例如最高达260℃至300℃的温度、以及刺激性化学品，这些刺激性化学品包括酸、碱、过热水/蒸汽、以及当然还有各种各样的脂肪族和芳香族有机物。例如，增强的油回收技术涉及将流体如显著地是水、蒸汽、硫化氢(H2S)或超临界二氧化碳(sCO2)注入到井中。具体而言，具有与正庚烷相似的溶剂化效应的sCO2会导致材料在例如密封件中的膨胀，因此会影响它们的性能。
因此，由半晶质PEEK聚合物制成的油气制品不再抵抗高达30,000psi的压力以及高达300℃的温度，并且所述制品具有不再能够用于上述HP/HT油气回收应用中的缺点。
如以上提及的，对于提供适合用于所述油气回收应用中的制品有用的聚合物材料因此应该具有以下特性：如在高压和至少300℃的高温下维持或改进的机械刚性和完整性(例如，屈服/拉伸强度、硬度和冲击韧性)，良好的耐化学性，尤其是当在所述高压和高温下暴露于CO2、H2S、胺以及其他化学品时，气体和液体吸收导致的膨胀和收缩，高压油/气系统中的抗减压性，气体和液体扩散以及长期热稳定性。
因此，对于适合用于油气回收应用中的制品仍然存在持续的需要，这些制品包含至少一种能够克服以上提及的缺点的聚合物材料，并且其中所述聚合物材料的特征为优异的机械特性(并且特别是高刚度与延展性的良好的组合)、具有优异的刚度与延展性的平衡、良好的可加工性、高的耐化学性、高耐热性(例如，Tg>260℃)以及长期热稳定性，并且其中所述聚合物材料提供了具有所有如以上提及的这些改进特性的最终制品。
发明概述
本发明解决了以上详述的需求并且涉及一种油气回收制品、以及一种使用该油气回收制品用于油和/或气回收的方法，该制品包含至少一种由聚(芳醚砜)聚合物材料[(t-PAES)聚合物材料，在下文中]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[(t-PAES)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-(式St)
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选自由以下各项组成的组：键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(＝CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、以及具有下式的基团：
-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’是零或是从1至4的整数。
附图简要说明
图1示意性地描绘了钻机设备。
图2是在快速气体减压试验中快速获得的压力和温度特征曲线。
油气回收制品
为了本发明的目的，术语“油气回收制品”旨在表示被设计为便利地用于油气回收应用中，特别是在HP/HT条件下的任何制品。
为清楚起见，术语“油气回收制品的零件”旨在表示与其他零件结合以构成整个油气回收制品的件或部分。因此油气回收制品的外部涂层落在这个范围之内。因此，根据本发明的油气回收制品的至少一种零件可以是涂层。
油气回收应用的代表性实例包括但不限于，(i)深的、较高温度、较高压力的油气井的钻井完成，如值得注意地在美国专利号5,662,170中描述的，这些全部披露内容通过引用结合在此，(ii)油气回收方法，如传统上细分为三个阶段，即主要的油回收阶段、二次或辅助的油回收以及三次或增强的油回收阶段，(iii)气和油采集处理应用，(iv)将来自所述深的、较高温度、较高压力的井的气和油联合运输至精炼厂等。
如在此以上提及的所有这些应用对技术人员是非常熟悉的，并且应当以它们的常用含义理解。
作为在本发明中有用的油气回收制品的非限制性实例是钻探系统；如值得注意地在美国专利号2001/0214920A1中描述的，其全部披露内容通过引用结合在此；钻机；压缩机系统，如值得注意地在美国专利号2010/0239441A1中描述的，其全部披露内容通过引用结合在此；泵送系统；发动机系统，传感器如储液式传感器；控制系统，如温度和/或压力；增产和流动控制系统；衬管悬挂器系统，如值得注意地在美国专利号6,655,456B1中描述的，其全部披露内容通过引用结合在此；封隔器系统，如值得注意地在美国专利号7,874,356B2中描述的，其全部披露内容通过引用结合在此；管道系统、阀系统、管件系统、套管系统、以及其他。
如在此以上提及的所有这些系统对技术人员是非常熟悉的，并且应当以它们的常用含义理解。
通过术语“钻机”是指用于钻探油井、或天然气开采井的结构壳体设备，并且可以包含单个物品或者包含两个或更多个部件。所述钻机的典型部件包括，但不限于，泥浆罐、振动筛、泥浆泵、钻探管、钻头、钻探用绳、电缆托架。
作为在本发明中有用的泵送系统的非限制性实例是喷射泵系统，潜油泵送系统，特别是电动潜油泵，如值得注意地在美国专利号6,863,124B2中描述的(其全部披露内容通过引用结合在此)，以及摇臂泵。
作为在本发明中有用的发动机系统的非限制性实例是泥浆发动机组件，如值得注意地在美国专利号2012/0234603A1中描述的，其全部披露内容通过引用结合在此。
作为在本发明中有用的管道系统的非限制性实例，可以提及的是管道，包括刚性管和柔性管、柔性立管、管中管、管内衬、海底跨接管、短管、脐带缆(umbilical)。
典型的柔性管已经通过举例描述于WO01/61232、美国专利号6,123,114和美国专利号6,085,799中，这些的全部披露内容通过引用结合在此。此类柔性管可以值得注意地用于运输跨管道的长度存在非常高或非常不同的水压的流体，并且例如可以采取柔性立管的形式，这些柔性立管从海底一直延伸到在海洋表面处或附近的设备，并且它们通常还可以用作用于在设备的不同物件之间运输液体或气体的管，或者作为铺设在很深海底的管，或者作为在接近于海洋表面的设备的物件之间的管，以及类似物。
优选的管道系统是管道、柔性立管和管内衬。
通过术语“阀”是指通过通道、管道、入口、出口、以及类似物用于停止或控制液体、气体、或任何其他材料的流动的任何装置。作为在本发明中有用的阀系统的非限制性实例，尤其可以提及节流阀、热膨胀阀、止回阀、球阀、蝶形阀、隔膜阀、闸阀、球阀、刀阀、针阀、夹管阀、活塞阀、旋塞阀、提升阀、滑阀、减压阀、取样阀、安全阀。
根据本发明的油气回收制品的至少一种零件可以选自以下物品的大清单：如配件；如密封件，特别是密封圈，优选支承密封圈，紧固件和类似物；卡扣式零件；相互可移动的零件；功能元件、操作元件；追踪元件；调节元件；载体元件；框架元件；薄膜；开关；连接器；电线，电缆；轴承，壳体，压缩机部件如压缩机阀和压缩机板，如在油气回收制品中使用的除了壳体之外的任何其他结构件，例如像轴、壳、活塞。
特别地，该(t-PAES)聚合物材料非常好地适合于生产油气回收制品的密封件、紧固件、电缆、电连接器、壳体零件。
在一个优选的实施例中，根据本发明的油气回收制品的至少一种零件有利地是油气回收壳体、密封件、电连接器或电缆。
电缆可以值得注意地是电连接油气回收制品内的不同零件的电线，例如将不同的电连接器、连接工具连接至连接器、仪器或其他工具上，将仪器连接至连接器、其他仪器或工具上，将电源连接至连接器、仪器或工具上。电缆有利地还可以用于将信号输送至计算机系统上。
在这个优选实施例的具体方面中，该电缆是涂覆的电线或电线涂层。
“油气回收壳体”是指油气回收制品的后盖、前盖、框架和/或骨架中一个或多个。该壳体可以是单个物品或者包含两个或更多个部件。“骨架”指的是结构部件，其上安装有该油气回收制品的其他部件。该骨架可以是从该油气回收制品的外部不可见或者仅部分可见的内部部件。
典型的紧固件已经通过举例描述于WO2010/112435中，这全部披露内容通过引用结合在此，并且包括，但不限于，螺纹紧固件，如螺栓、螺母、螺钉、无头定位螺钉、螺旋铆钉、螺栓以及螺纹衬套，以及无螺纹紧固件，如值得注意地销、保持环、铆钉、支架和紧固垫圈以及类似物。
油气回收制品的部件的密封是重要的，并且可以说密封件用于所有类型的油气回收制品中，以及使用在那些该井的完成、测试和生产之后保留在该井中的油气回收制品的零件中。因此，这些密封件需要在基本上无限时间内抵抗如以上提及的这些极端条件。值得提及的是除了电子设备之外密封件可以被认为是油气回收制品的最脆弱的零件。
在本发明的一个实施例，该油气回收制品的至少一种零件是密封件，其中所述密封件选自由以下各项组成：金属密封件、弹性体密封件、金属-金属密封件以及弹性体和金属-金属密封件。
密封件典型地用于钻头，发动机系统，特别是泥浆发动机，储液式传感器，增产和流动控制系统，泵系统，特别是电动潜油泵，封隔器，衬管悬挂器，管件，套管以及类似物中。
密封件的代表性实例包括但不限于，密封圈，如值得注意地C形环、E形环、O形环、U形环、弹簧增能的C形环、支撑环和类似物；紧固件密封件；活塞密封件，环形密封垫；整体密封件，迷宫式密封件。
在特别优选的实施例中，根据本发明的油气回收制品的至少一种零件是密封圈，优选是支承密封圈。
该(t-PAES)聚合物材料的重量基于油气回收制品的总重量，通常是高于1％、高于5％、高于10％、优选地高于15％、高于20％、高于30％、高于40％、高于50％、高于60％、高于70％、高于80％、高于90％、高于95％、高于99％。
该油气回收制品可以由一个零件组成，即它是单一部件制品。然后，该单一零件优选地由该(t-PAES)聚合物材料组成。
可替代地，该油气回收制品可以由若干个零件组成。该情况是，该油气回收制品的一个零件亦或若干个零件可以由该(t-PAES)聚合物材料组成。根据本发明，当该油气回收制品的若干个零件由该(t-PAES)聚合物材料组成时，它们各自可以由完全相同的该(t-PAES)聚合物材料组成；可替代地，它们中的至少两个可以由不同的该(t-PAES)聚合物材料组成。
使用该油气回收制品回收油和/或气的方法
根据本发明的另一个方面，它特此提供了一种用于回收油和/或气的方法，该方法包括使用至少一种如以上定义的油气回收制品。
本发明的方法有利地是一种用于从地下地层中回收油和/或气的方法，该方法包括使用所述油气回收制品。
这些地下地层有利地可以是深埋的储层，其中可能遇到在大于6,000米深度下接近于300℃的温度以及超过1,500巴的压力：本发明的所述油气制品具有对于在一段长时间内经受这个地下地狱(inferno)是合格的所有必需要素和特性。
本发明的方法有利地可包含至少一项操作选自由以下各项组成的组：
(a)使用至少一种如以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；
(b)使用至少一种如以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。
钻探用于探测或开采油和/或天然气储层的钻孔的操作总体上包括使用钻机设备，这是如以上定义的油气回收制品的实施例。
图1示意性地描绘了钻机设备。在这个设备中，钻探管或钻柱(#5)充当用于钻井液的导管；总体上它是由连接在一起的空心管的连接制成的并且竖直站立在井架中。钻头(#7)装置被连接到该钻柱的端部；这种钻头使被钻探的岩石断裂。它还含有喷嘴，钻井液通过这些喷嘴喷出。回转台(#6)或顶部驱动(未示出)沿着附接的工具和钻头旋转该钻柱。
机械区段或绞车区段(#13)含有卷筒，其主要功能是卷起/放出钻探线以提高/降低动滑车。
泥浆泵(#11)用于通过该系统循环钻井液；从泥浆罐或泥浆池(#9)抽吸泥浆，这提供了钻井液的储备存储。泥浆流动通过导管#14并且通过钻探管(#5)下至钻头(#7)。负载有钻探钻屑，它向上流动至钻孔中并且通过导管(#12)被抽回到泥浆池中。在钻井液被泵送回到钻孔之前，振动筛(#10)使钻探钻屑与钻井液分离。
该设备可进一步包括在井口处安装以预防液体和气体无意地从钻孔(未示出)逸出的装置。
如以上详述的钻机的部件的任一种可以是如以上详述的油气回收制品，即，可包含至少一种包含如以上定义的(t-PAES)聚合物材料的零件。
完成井的操作b)是对于从井孔引入地质地层的操作所要求的所有制备或配备操作的综合操作。这主要涉及制备该孔的底部至所要求的规格，在生产管件和其相关联的井下工具中运行，并且控制装置以及如所要求的打孔并且增产。有时，还包括试运转并且胶接套管的过程。在所有这些单一操作中，可以使用如以上详述的包含至少一种包含该(t-PAES)聚合物材料的零件的制品。
(t-PAES)聚合物
在Ar1、Ar2、Ar3和Ar4的每一个中的芳香族部分彼此相同或不同并且在每次出现时优选地符合下式：
其中：
-每个Rs独立地选自下组，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、胺和季铵；并且
-k为零或1至4的整数；k’为零或1至3的整数。
在重复单元(Rt)中，相应的亚苯基部分可以独立地具有1,2-、1,4-或1,3-键联到在该重复单元中的不同于R或R’的其他部分。优选地，所述亚苯基部分具有1,3-或1,4-键联，更优选地它们具有1,4-键联。
此外，在重复单元(Rt)中，j’、k’和k在每次出现时是零，也就是说，这些亚苯基部分除了在聚合物的主链中使得能够进行键联的那些取代基之外，不具有其他取代基。
优选的重复单元(Rt)选自由那些具有在此以下式(St-1)至(St-4)组成的组：
其中
-每个R’，彼此相同或不同，选自由以下各项组成的组：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、胺和季铵；
-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选自由以下各项组成的组：键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(＝CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、以及具有下式的基团：
优选实施例的以上重复单元(Rt-1)至(Rt-4)可以各自单独或以混合物存在。
更优选的重复单元(Rt)选自由那些具有在此以下式(S’t-1)至(S’t-3)组成的组：
最优选的重复单元(Rt)是如上所示的(S’t-1)。根据某些实施例，如以上详述的(t-PAES)聚合物除了如以上详述的重复单元(Rt)之外包含具有式(Ka)的重复单元(Ra)：
-E-Ar5-CO-[Ar6-(T-Ar7)n-CO]m-Ar8-(式Ka)
其中：
-n和m，彼此相同或不同，独立地是零或1至5的整数，
-Ar5、Ar6、Ar7和Ar8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选自由以下各项组成的组：键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(＝CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、以及具有下式的基团：
-如上详述，E具有式(Et)。
重复单元(Ra)值得注意地可以选自由那些具有在此以下式(Ka-1)或(Ka-2)组成的组：
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、胺和季铵；
-j’是零或是从1至4的整数。
更优选的重复单元(Ra)选自由那些具有在此以下式(K’a-1)或(K’a-2)组成的组：
根据某些实施例，如以上详述的(t-PAES)聚合物除了如以上详述的重复单元(Rt)之外包含重复单元(Rb)，该重复单元(Rb)含有Ar-SO2-Ar’基团，其中Ar和Ar’，彼此相同或不同，是芳香族基团，所述重复单元(Rb)总体上符合式(S1)：
(S1)：-Ar9-(T’-Ar10)n-O-Ar11-SO2-[Ar12-(T-Ar13)n-SO2]m-Ar14-O-
其中：
Ar9、Ar10、Ar11、Ar12、Ar13和Ar14，彼此相同或不同并且在每次出现时，独立地为芳香族单核或多核基团；
-T和T’，彼此相同或不同并且在每次出现时，独立地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’选自由以下各项组成的组：键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(＝CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、-SO2-、以及具有下式的基团：
优选地T选自由以下各项组成的组：键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(＝CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、以及具有下式的基团：
-n和m，彼此相同或不同，独立地是零或1至5的整数；
重复单元(Rb)值得注意地可以选自由那些具有在此以下式(S1-A)至(S1-D)组成的组：
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、胺和季铵；
-j’为零或为从0至4的整数；
-T和T’，彼此相同或不同，是键或任选包含一个或多于一个杂原子的二价基团；优选地T’选自由以下各项组成的组：键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(＝CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、-SO2-、以及具有下式的基团：
优选地T选自由以下各项组成的组：键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(＝CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、以及具有下式的基团：
在重复单元(Rb)中，相应的亚苯基部分可以独立地具有1,2-、1,4-或1,3-键联到在该重复单元中的不同于R’的其他部分。优选地，所述亚苯基部分具有1,3-或1,4-键联，更优选地它们具有1,4-键联。此外，在重复单元(Rb)中，j’在每次出现时是零，也就是说，这些亚苯基部分除了在聚合物的主链中使得能够进行键联的那些取代基之外，不具有其他取代基。
根据某些实施例，如以上详述的(t-PAES)聚合物除了如以上详述的重复单元(Rt)之外包含重复单元(Rc)，该重复单元(Rc)含有Ar-C(O)-Ar’基团，其中Ar和Ar’，彼此相同或不同，是芳香族基团，所述重复单元(Rc)总体上选自由在此以下式(J-A)至(J-L)组成的组：
其中：
-每个R’，彼此相同或不同，选自由以下各项组成：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、胺和季铵；
-j’是零或是从0至4的整数。
在重复单元(Rc)中，相应的亚苯基部分可以独立地具有1,2-、1,4-或1,3-键联到在该重复单元中的不同于R’的其他部分。优选地，所述亚苯基部分具有1,3-或1,4-键联，更优选地它们具有1,4-键联。
此外，在重复单元(Rc)中，j’在每次出现时是零，也就是说，这些亚苯基部分除了在聚合物的主链中使得能够进行键联的那些取代基之外，不具有其他取代基。
如所述，该(t-PAES)聚合物以大于50％摩尔、优选地大于60％摩尔、更优选地大于70％摩尔、甚至更优选大于80％摩尔、最优选大于90％摩尔的量包含如以上详述的具有式(St)的重复单元(Rt)，补足到100％摩尔的总体上是如以上详述的重复单元(Ra)、和/或如以上详述的重复单元(Rb)、和/或重复单元(Rc)。
还更优选地，基本上该(t-PAES)聚合物的所有重复单元是重复单元(Rt)，可能存在链缺陷或非常少量的其他单元，应理解的是这些后者基本上不改变该(t-PAES)聚合物的特性。最优选地，该(t-PAES)聚合物的所有重复单元是重复单元(Rt)。当该(t-PAES)聚合物是其中所有重复单元是如以上详述的重复单元(Rt)的聚合物时获得了优异的结果。
为了提供特别适合于在油气回收制品中使用的聚合物的目的，本发明的(t-PAES)聚合物有利地具有至少13000、优选至少25000、更优选为至少38000的数均分子量(Mn)。
该(t-PAES)聚合物的数均分子量(Mn)的上限并不是特别重要的，并且将由本领域中的技术人员鉴于使用的最终领域来选择。
在本发明的一个实施例中，该t-PAES聚合物有利地具有等于或低于125000、优选地等于或低于95000、优选地等于或低于90000、优选地等于或低于80000、优选地等于或低于75000、优选地等于或低于70000、优选地等于或低于60000、优选地等于或低于56000的数均分子量(Mn)。
在本发明的一个实施例中，该t-PAES聚合物有利地具有范围是从13000至125000、优选地范围是从25000至80000、并且优选地范围是从38000至80000的数均分子量(Mn)。
已经发现具有如此的特定分子量(Mn)范围的(t-PAES)聚合物具有优异的延展性(即，高的拉伸伸长率)、良好的韧性同时保持高的Tg、以及良好的可结晶性以及良好的耐化学性。
表述“数均分子量(Mn)”在此根据它的一般含义使用，并且在数学上表达为：
其中Mi是用于聚合物分子的分子量的离散值，Ni是具有分子量Mi的聚合物分子的数目，然后所有聚合物分子的重量是ΣMiNi并且聚合物分子的总数目是ΣNi。
Mn可以通过用聚苯乙烯标准物校准的凝胶-渗透层析法(GPC)来适当地测定。
值得注意地可以通过GPC测定的其他分子参数是重均分子量(Mw)：
其中Mi是聚合物分子的分子量的离散值，Ni是具有分子量Mi的聚合物分子的数目，那么具有分子量Mi的聚合物分子的重量是MiNi。
出于本发明的目的，多分散性指数(PDI)在此表达为重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比值。
GPC测量的细节详细地描述于实验部分中给出的方法描述中，并且值得注意地描述于我们共同未决的美国临时专利申请中。
本发明的(t-PAES)聚合物有利地具有大于1.90、优选地大于1.95、更优选地大于2.00的多分散性指数(PDI)。
本发明的(t-PAES)聚合物总体上具有小于4.0、优选地小于3.8、更优选地小于3.5的多分散性指数。
此外，一些其他的分析方法可以被用作用于测定分子量的间接方法值得注意地包括粘度测量。
此外，一些其他的分析方法可以被用作用于测定分子量的间接方法值得注意地包括粘度测量。
在本发明的一个实施例中，本发明的(t-PAES)聚合物具有在410℃和10rad/sec剪切速率下如使用平行板黏度计(例如TAARESRDA3型)根据ASTMD4440测量的有利地至少0.7kPa.s、优选地至少1.25kPa.s、更优选地至少2.3kPa.s的熔体粘度。本发明的(t-PAES)聚合物具有在410℃和10rad/sec剪切速率下如使用平行板黏度计(例如TAARESRDA3型)根据ASTMD4440测量的有利地最多46kPa.s、优选地最多34kPa.s、更优选地最多25kPa.s的熔体粘度。
在本发明的另一个实施例中，本发明的(t-PAES)聚合物具有在410℃和1rad/sec剪切速率下如使用平行板黏度计例如(TAARESRDA3型)根据ASTMD4440测量的有利地至少2.2kPa.s、优选地至少4.1kPa.s、更优选地至少7.4kPa.s的熔体粘度。本发明的(t-PAES)聚合物具有在410℃和1rad/sec剪切速率下如使用平行板黏度计(例如TAARESRDA3型)根据ASTMD4440测量的有利地最多149kPa.s、优选地最多111kPa.s、更优选地最多82kPa.s的熔体粘度。
本发明的(t-PAES)聚合物有利地具有至少210℃、优选220℃、更优选至少230℃的玻璃化转变温度。
玻璃化转变温度(Tg)总体上是通过DSC根据ASTMD3418测定的。
本发明的(t-PAES)聚合物有利地具有至少330℃、优选340℃、更优选至少350℃的熔融温度。本发明的(t-PAES)聚合物有利地具有低于430℃、优选低于420℃并且更优选低于410℃的熔融温度。
熔融温度(Tm)总体上是通过DSC根据ASTMD3418测定的。
已知的是聚合物的结晶性由其结晶度表征。
结晶度可以通过本领域中已知的不同方法测定，如值得注意地通过广角X射线衍射(WAXD)和差示扫描量热法(DSC)。
本申请人已经发现如以上详述的该(t-PAES)聚合物(尤其好地适合于提供具有非常高结晶度的油气回收制品。
结晶度可以有利地通过DSC在本发明的(t-PAES)聚合物的压缩成型的样品上进行测量。
根据本发明，该(t-PAES)聚合物的模制品有利地具有大于5％、优选地大于7％并且更优选地大于8％的结晶度。
本发明的(t-PAES)聚合物的制造没有特别地限制。该(t-PAES)聚合物可以如下制备，如值得注意地描述于EP0383600A2中或如值得注意地描述于我们共同未决的美国临时专利申请中。
本申请人已经发现该(t-PAES)聚合物(如以上详述的)尤其好地适合于提供油气回收制品，这些制品具有(1)对于热性能的高Tg和Tm、(2)对油气田重要的化学品(值得注意地包括硫酸)的高耐化学性、(3)对快速减压的耐受性以及具有(4)热塑性性质。
t-(PAES)聚合物材料
该(t-PAES)聚合物材料可以包含基于该(t-PAES)聚合物材料的总重量以至少10％、至少30％、至少40％或至少50％的量的重量的(t-PAES)聚合物。优选地，该(t-PAES)聚合物材料包含基于该(t-PAES)聚合物材料的总重量以至少70％的量的重量的(t-PAES)聚合物。更优选地，该(t-PAES)聚合物材料包含基于该(t-PAES)聚合物材料的总重量以至少90％(如果不是至少95％)的量的重量的(t-PAES)聚合物。还更优选地，该(t-PAES)聚合物材料主要由该(t-PAES)聚合物组成。最优选地，它主要由该(t-PAES)聚合物组成。
为了本发明的目的，表述“主要由...组成”应理解为是指不同于该(t-PAES)聚合物(如以上详述的)的任何附加的组分以基于该组合物(C)的总重量按重量计最多1％的量存在，以便不实质性地改变该组合物的有利特性。
该(t-PAES)聚合物材料可以进一步任选地包含一种或多于一种不同于该(t-PAES)聚合物的附加的成分(I)，该成分总体上选自由以下各项组成：(i)着色剂，如值得注意地染料，(ii)颜料，如值得注意地二氧化钛、硫化锌和氧化锌，(iii)光稳定剂，例如UV稳定剂，(iv)热稳定剂，(v)抗氧化剂，如值得注意地有机亚磷酸酯和亚膦酸酯，(vi)酸清除剂，(vii)加工助剂，(viii)成核剂，(ix)内润滑剂和/或外润滑剂，(x)阻燃剂，(xi)烟雾抑制剂，(x)抗静电剂，(xi)抗结块剂，(xii)导电添加剂，如值得注意地碳黑和碳纳米级纤丝，(xiii)增塑剂，(xiv)流动改性剂，(xv)增充剂，(xvi)金属减活化剂，以及包含前述添加剂中的一种或多种的组合。
当一种或多于一种附加的成分(I)存在时，它们的总重量，基于聚合物组合物(C)的总重量，通常是低于20％，优选地低于10％，更优选地低于5％并且甚至更优选地低于2％。
如果希望的话，该(t-PAES)聚合物材料包含大于80wt.％的该(t-PAES)聚合物，其条件是该(t-PAES)聚合物是该(t-PAES)聚合物材料中唯一的聚合物组分并且一种或多于一种附加的成分(I)可能存在于其中，在这些组分不会显著地影响(t-PAES)聚合物材料的相关的机械和韧度特性的情况下。
表述‘聚合物组分’将按照其通常含义来理解，即，包括以重复的连接单元为特征的、典型具有2000或更高的分子量的化合物。
该(t-PAES)聚合物材料可以进一步包含至少一种增强填充剂。增强填充剂是本领域的技术人员所熟知的。它们优选选自不同于如以上定义的颜料的纤维状和微粒状填充剂。更优选地，该增强填充剂是选自矿物填充剂(如滑石、云母、高岭土、碳酸钙、硅酸钙、碳酸镁)、玻璃纤维、碳纤维、合成聚合物纤维、芳纶纤维、铝纤维、钛纤维、镁纤维、碳化硼纤维、岩棉纤维、钢纤维、硅灰石等。还更优选地，它是选自云母、高岭土、硅酸钙、碳酸镁、玻璃纤维、碳纤维和硅灰石。
优选地，这种填充剂是选自纤维填充剂。一类特别的纤维填充剂由晶须组成，即由不同原材料如Al2O3、SiC、BC、Fe和Ni制成的单晶纤维。
在本发明的一个实施例中，这种增强填充剂选自硅灰石和玻璃纤维。在纤维填充剂之中，玻璃纤维是优选的；它们包括短切原丝A-、E-、C-、D-、S-、T-和R-玻璃纤维，如在约翰墨菲的塑料添加剂手册，第2版(AdditivesforPlasticsHandbook,2nded.,JohnMurph)的第5.2.3章第43-48页中描述的。
被任选地包括在聚合物(t-PAES)聚合物材料中的玻璃纤维可以具有圆形截面或非圆形截面(如椭圆形或长方形截面)。
当所使用的这些玻璃纤维具有圆形截面时，它们优选具有3μm至30μm、并且特别优选5μm至12μm的平均玻璃纤维直径。不同种类的具有圆形截面的玻璃纤维是依据制成它们的玻璃的类型在市场上可获得的。值得注意地人们可以举例由E-或S-玻璃制成的玻璃纤维。
使用具有非圆形截面的标准E-玻璃材料获得了良好的结果。当该聚合物组合物使用具有圆形截面的S-玻璃纤维、并且尤其是当使用具有6μm的直径的圆形截面(E-玻璃或S-玻璃)时，获得了优异的结果。
在本发明的另一个实施例中，该增强填充剂是碳纤维。
如在此所使用，术语“碳纤维”旨在包括石墨化的、部分石墨化的、以及未石墨化的碳增强纤维或其混合物。可用于本发明中的碳纤维可以有利地通过对不同聚合物前体(例如像人造纤维、聚丙烯腈(PAN)、芳族聚酰胺或酚醛树脂)进行热处理和热解而获得；可用于本发明中的碳纤维还可以从沥青材料中获得。术语“石墨纤维”旨在表示碳纤维通过高温热解(2000℃以上)而获得的碳纤维，其中碳原子以与石墨结构相似的方式排列。可用于本发明中的碳纤维优选地选自由以下各项组成：PAN基碳纤维、沥青基碳纤维、石墨纤维、以及其混合物。
所述增强填充剂的重量，基于该(t-PAES)聚合物材料的总重量，有利地优选是低于60％wt.、更优选低于50％wt.、甚至更优选低于45％wt.、最优选低于35％wt.。
优选地，该增强填充剂存在的量基于该聚合物(t-PAES)聚合物材料的总重量是在从10％wt.至60％wt.、优选从20％wt.至50％wt.、优选从25％wt.至45％wt.、最优选从25％wt.至35％wt.的范围内。
该(t-PAES)聚合物材料可以通过多种涉及密切混合该至少一种(t-PAES)聚合物、任选地该增强填充剂以及在该聚合物材料中所希望的任选地附加的成分(I)的方法制备，例如通过干混、悬浮液或浆料混合、溶液混合、熔融混合或者干混与熔融混合的组合。
典型地，(t-PAES)聚合物(如以上详述的，优选地呈粉末状态)、任选地该增强填充剂以及任选地附加的成分(I)的干混是通过使用高强度混合机、如值得注意是亨舍尔(Henschel)型混合机和螺带混合机来进行，以便获得该至少一种(t-PAES)聚合物、任选地该增强填充剂以及任选地附加的成分(I)的物理混合物，特别是粉末混合物。
可替代地，该至少一种(t-PAES)聚合物、任选地该增强填充剂以及在该聚合物材料中所希望的任选地附加的成分(I)的密切混合是通过基于单轴或多轴旋转机构的翻滚共混进行以便获得物理混合物。
可替代地，该(t-PAES)聚合物(如以上详述的)、任选地该增强填充剂以及任选地附加的成分(I)的浆料混合是通过以下方式进行的，首先使用搅拌器将呈粉末形式的所述(t-PAES)聚合物与任选地聚合物(T)、任选地该增强填充剂以及任选地附加的成分(I)在适当的液体(例如像甲醇)中制浆，然后过滤掉该液体，以便获得该至少一种(t-PAES)聚合物、任选地该增强填充剂以及任选地附加的成分(I)的粉末混合物。
在另一个实施例中，使用搅拌器将该(t-PAES)聚合物(如以上详述的)、任选地该增强填充剂以及任选地附加的成分(I)在适当的溶剂或溶剂共混物(例如像二苯砜、苯甲酮、4-氯苯酚、2-氯苯酚、间甲苯酚)中溶液混合。二苯砜和4-氯苯酚是最优选的。
按照通过上述技术之一的物理混合步骤，该至少一种(t-PAES)聚合物、任选地该增强填充剂以及任选地附加的成分(I)的该物理混合物，特别是所获得的粉末混合物典型地是通过在本领域中已知的方法熔融制造的，这些方法值得注意地包括熔融制造方法，如压缩成型、注塑成型、挤出等，以提供以上描述的油气回收制品的一部分或者一个最终的油气回收制品。
如此获得的物理混合物，特别是所获得的粉末混合物可以包含以如以上详述的重量比的该(t-PAES)聚合物(如以上详述的)、该增强填充剂(如以上详述的)、以及任选地其他成分(I)，或者可以是在后续的加工步骤中有待用作母料并且稀释在另外量的该(t-PAES)聚合物(如以上详述的)、该增强填充剂(如以上详述的)以及任选地其他成分(I)中的浓缩混合物。例如，所得到的物理混合物可以被挤出成形状像厚片或棒的毛坯，由其可以机械加工最终零件。可替代地，该物理混合物可以被压缩成型成该油气回收制品的最终零件或者成毛坯形状，由其可以机械加工成该油气回收制品的最终零件。
还有可能通过将如以上所描述的粉末混合物进一步熔融配混来制造本发明的组合物。如所述，熔融配混可以在如以上详述的粉末混合物上进行，或者直接在该(t-PAES)聚合物(如以上详述的)、该增强填充剂(如以上详述的)、以及任选地其他成分(I)上进行。可以使用常规熔融配混装置，如同向旋转和反向旋转的挤出机、单螺杆挤出机、往复式捏合机、盘组加工机以及多种其他类型的挤出设备。优选地，可以使用挤出机，更优选地双螺杆挤出机。
如果希望，将有利地选择配混螺杆的设计，例如，螺距和宽度、间隙、长度以及操作条件，使得提供足够的热能和机械能以有利地完全熔融如以上详述的粉末混合物或成分并且有利地获得不同成分的均匀分布。其条件是在本体聚合物与填充剂内含物之间实现最佳的混合。有可能有利地获得非延性的本发明的(t-PAES)聚合物材料的线料挤出物。此类线料挤出物可以在传送装置上使用水喷雾的一段冷却时间之后通过例如旋转切刀短切。因此，例如，然后可以将能够以球粒或球珠的形式存在的(t-PAES)聚合物材料进一步用于制造以上描述的油气回收制品的零件。
本发明的另一个目的是提供一种用于制造以上描述的油气回收制品的零件的方法。这种方法不受具体限制。该(t-PAES)聚合物材料总体上可以通过注塑成型、挤出、或其他成型工艺加工。
在本发明的一个实施例中，用于制造以上描述的油气回收制品的零件或者油气回收制品的方法包括注塑成型并且固化该(t-PAES)聚合物材料的步骤。
在另一个实施例中，用于制造以上描述的油气回收制品的零件或者油气回收制品的方法包括涂覆的步骤。
例如，该(t-PAES)聚合物材料可以通过使用任何适合的涂覆方法施用到电线上作为涂层，优选地通过围绕电线挤出涂覆而形成涂覆的电线，如值得注意地在美国专利号4,588,546中披露的。
用于制造电线涂层的技术是本领域熟知的。
在本发明的另一个实施例中，如以上描述的用于制造以上描述的油气回收制品的零件或者油气回收制品的方法包括将标准形状结构零件机加工成具有任何类型的尺寸和形状的零件。所述标准形状结构零件的非限制性实例值得注意地包括板、棒、厚片等。所述标准形状结构零件可以由该聚合物(t-PAES)聚合物材料的挤出或注塑成型而得到。
本申请人现在已经发现包含本发明的(t-PAES)聚合物材料的所述油气回收制品零件和最终的油气回收制品具有(1)对于热性能的高Tg和Tm、(2)对油田重要的化学品(包括硫酸)的高耐化学性、(3)对快速减压的耐受性以及(4)热塑性性质。因此，所述制品可以成功地用在HPHT油气环境中而同时具有成本更有效的制品制造。
若任何通过引用结合在此的专利、专利申请以及公开物的披露内容与本申请的描述相冲突的程度到了可能导致术语不清楚，则本说明应该优先。
现在将参考以下实例更详细地描述本发明，这些实例的目的仅是说明性的并且不旨在限制本发明的范围。
原料
从中国Yonghi化学品公司(YonghiChemicals)可商购的1,1':4',1”-联三苯基-4,4”-二醇，进一步通过用乙醇/水(90/10)在回流下洗涤纯化。如以下详述的，如通过气相色谱法测量所产生的材料的纯度示出是高于94.0％面积，。
从奥德里奇公司(Aldrich)(99％等级、99.32％测量的)或从马歇尔顿公司(Marshallton)(通过GC的99.92％纯的)可商购的4,4'-二氟二苯砜。
从普威伦公司(Proviron)可商购的二苯砜(聚合级)(99.8％纯的)。
从阿尔芒产品公司(Armandproducts)可商购的d90<45μm的碳酸钾。
从阿克罗斯公司(Acros)可商购的氯化锂(99+％，ACS等级)。
KT-820NT，PEEK(聚醚醚酮)精细粉末，该精细粉末具有100％通过100筛网定义的最大粒径以及在400℃以及1000s-1下使用ASTMD3835范围在0.38–0.50kPa-s内的熔体粘度；从美国苏威特种聚合物公司(SOLVAYSPECIALTYPOLYMERSUSA,LLC)可商购的。
用于制备该t-PAES聚合物的通用程序-实例1和2
在500ml的4颈反应烧瓶(装配有搅拌器、N2进口管、带有插入反应介质中的热电偶的克莱森适配器(Claisenadapter)、以及带有冷凝器和干冰阱的迪安-斯达克分水器(Dean-Starktrap))中，引入89.25g的二苯砜、28.853g的特定类型的1,1’:4’,1”-联三苯基-4,4”-二醇和27.968g的4,4’-二氟二苯砜(对应于38.9％的总％单体以及1.000的二卤(BB)/二醇摩尔比)。将烧瓶内容物在真空下排空，并且然后使用高纯度氮气(包含小于10ppm的O2)填充。之后将反应混合物置于恒定的氮气中吹扫(60ml/分钟)。将该反应混合物缓慢加热至220℃。在220℃下，经由粉末分配器在30分钟内将15.354g的K2CO3添加至反应混合物中。在添加结束时，将反应混合物以1℃/分钟加热至320℃。在320℃下13分钟之后，将1.119g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。在2分钟之后，将4.663g的氯化锂添加至反应混合物中。2分钟之后，将另外0.280g的4,4’-二氟二苯砜添加至该反应器中，并且将该反应混合物在温度下保持5分钟。然后将反应器内容物从反应器倾倒入不锈钢盘中并且冷却。将固体打碎并且在磨碎机中研磨(通过2mm的筛)。用丙酮然后水在1与12之间的pH下将二苯砜以及盐从该混合物中萃取出来然后用丙酮萃取。然后将该粉末从反应器中移出并且在120℃下在真空下干燥持续12小时，产生44g的浅棕色粉末。随后在实验室规模的研磨机中进一步研磨该粉末以产生具有约100μm的平均粒度的精细粉末。
根据这个通用程序制备实例1和2。除了实例2之外，在320℃下27分钟之后代替在320℃下13分钟之后，将1.119g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。
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Mn是39,000g/摩尔并且发现Mw是112,500g/摩尔；对于实例2，发现Mn是47,925g/摩尔并且发现Mw是97,036g/摩尔，29％结晶度。
(t-PAES)聚合物材料成型过程的通用说明-实例1和2
使用Fontijne可编程的压缩成型压机根据如表1中示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×4英寸×0.125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。
并且将实例2的压缩成型的基板机加工成2英寸×0.5英寸×0.125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。
表1
表2：在浓H2SO4中溶胀
N/A：不适用
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。
在实例材料上进行的下列表征在以下表明：
通过GPC方法的分子量测量
GPC条件：
泵：由沃特斯公司(Waters)制造的515HPLC泵
检测器：由HP生产的UV1050系列
软件：由沃特斯公司生产的EmpowerPro
注射器：沃特斯717Plus自动取样器
流速：0.5ml/分钟
UV检测：270nm
柱温：40℃
柱：由安捷伦公司(Agilent)生产的2×PL凝胶混合D，5微米，300mm×7.5mm5微米
注射：20μ升
运行时间：60分钟
洗脱液：N-甲基-2-吡咯烷酮(西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)，用于HPLC的ChromasolvPlus>99％)与0.1mol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
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。
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。
校准曲线：1)类型：相对较窄的标准物校准；2)拟合：3阶回归。
积分和计算：由沃特斯公司生产的EmpowerProGPC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。
样品制备：在170℃至200℃的加热下将25mg的(t-PAES)聚合物溶解于10ml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。
油田模拟条件
快速气体减压试验
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℃。然后将按重量计90/10的甲烷/CO2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。
表3
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
热油暴露试验
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℃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。
表4
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
Claims (14)
1.一种油气回收制品，该制品包含至少一种由聚(芳醚砜)聚合物材料[(t-PAES)聚合物材料，在下文中]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[(t-PAES)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-(式St)
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选自由以下各项组成的组：键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(＝CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、以及具有下式的基团：
-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、胺和季铵；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(Rt)选自由那些具有在此以下式(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、胺和季铵；
-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选自由以下各项组成的组：键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(＝CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、以及具有下式的基团：
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-PAES)聚合物材料进一步包含一种或多于一种不同于该(t-PAES)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-PAES)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、泵送系统、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、短管或脐带缆，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、泵系统、封隔器、衬管悬挂器、管件、套管以及类似物。
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-PAES)聚合物材料的步骤。
13.一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以下各项组成的组：
(a)使用至少一种如以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；
(b)使用至少一种如以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。
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