JP2016526075A - プロパント、及び地下の構造物を支持する方法 - Google Patents
プロパント、及び地下の構造物を支持する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016526075A JP2016526075A JP2016514997A JP2016514997A JP2016526075A JP 2016526075 A JP2016526075 A JP 2016526075A JP 2016514997 A JP2016514997 A JP 2016514997A JP 2016514997 A JP2016514997 A JP 2016514997A JP 2016526075 A JP2016526075 A JP 2016526075A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyamide
- proppant
- weight
- particle size
- poly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/80—Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
Abstract
【解決手段】地下の構造物を破砕する際に使用されるプロパントは、特定の平均粒径、粒径の標準偏差、及びアスペクト比により特徴付けられる。プロパントは、特定の量のポリアミド及びポリ(フェニレンエーテル)を含む熱可塑性組成物から調整される。プロパントは、地下の構造物におけるフラクチャーを支持するために有用である。【選択図】図3
Description
炭化水素を生産する地下坑井は、多くの場合、構造物を破砕するために、地層の一部に高圧でフラクチャリング流体を圧入する水圧破砕法により刺激される。砂、人工セラミック粒子、又はポリマー粒子などの粒状固体がフラクチャリング流体に懸濁され、フラクチャー(亀裂)に堆積される。これらの「プロパント」粒子は、フラクチャーが完全に閉塞するのを防ぎ、それにより地層からの炭化水素の抜き取りを促進する役割を果たす。
支持されたフラクチャーの浸透性を向上させるためには、フラクチャーを完全に詰め込むことなくフラクチャーを開いた状態に維持するのにちょうど十分なプロパントを配置することが望ましい。これは、プロパントの部分的モノレイヤーを使用することにより達成することができる。部分的モノレイヤーは、粒子間に大きな間隙を有する、プロパント粒子の部分的な単層である。分級された砂やセラミックスなどのもろいプロパントは、フラクチャーの壁から粒子への閉塞圧により破砕され、より大きな粒子の間の空間を埋めることが可能な微粒子を形成し、浸透性を低下させるので、一般に、部分的モノレイヤーには好適でない。
分級された砂やセラミックスなどの従来のプロパントに対するポリマーのプロパントの利点の1つは、ポリマーのプロパントは圧力により破砕するのではなく、可塑変形することができることである。この可塑性の変形は、微粒子の形成を低減又は排除し、より多くのオープンなチャンネルを維持する。可塑変形は、フラクチャーの壁と接触する粒子の面積も増加させる。これにより、粒子に対する点圧力が低減され、粒子がフラクチャーの壁に埋没可能な深さが低減される。しかし、プロパントとして効果的に機能するためには、ポリマー材料は、直面する典型的な壁の温度、例えば93.3℃(200°F)において、典型的な閉塞圧、例えば27.6MPa(4000ポンド/インチ)に耐えうる必要があり、そうでなければフラクチャーは閉じ続けることになる。もちろん、プロパントは、地層から取り出される炭化水素にも耐えうる必要がある。
ポリアミドとポリ(フェニレンエーテル)のブレンドは、プロパントの材料特性要件を満たすように実証されてきた。例えば、M. A. Parker、K. Ramurthy、P. W. Sanchezによる「水圧破砕のための新規なプロパントが坑井の性能を向上させるとともに、水圧破砕作業の環境への影響を低減させる」、SPE161344、石油工学学会(SPE)東部会議、レキシントン、ケンタッキ州ーにて発表、2012年10月3〜5日、参照。ポリアミド/ポリ(フェニレンエーテル)ブレンドをベースとしたプロパントが市販されているが、このようなプロパントを用いて調整された支持されたフラクチャーの多孔性を向上させることが望まれる。
1つの実施の形態は、地下の構造物(地層)を破砕する際に使用されるプロパントであって、プロパントは、0.4〜1.8mmの平均粒径と、平均粒径の70%以下の粒径の標準偏差と、1:1〜2:1の平均アスペクト比とにより特徴付けられ、プロパントは、全ての重量%は熱可塑性組成物の総重量を基準として、35〜80重量%のポリアミドと、20〜65重量%のポリ(フェニレンエーテル)とを含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含むことを特徴とするプロパントである。
別の実施の形態は、地下の構造物(地層)においてフラクチャー(亀裂)を支持する方法であって、フラクチャーにプロパントを導入するステップを含み、プロパントは、0.4〜1.8mmの平均粒径と、平均粒径の70%以下の粒径の標準偏差と、1:1〜2:1の平均アスペクト比とにより特徴付けられ、プロパントは、全ての重量%は熱可塑性組成物の総重量を基準として、35〜80重量%のポリアミドと、20〜65重量%のポリ(フェニレンエーテル)とを含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含むことを特徴とする方法である。
これらの実施の形態及び他の実施の形態を以下に詳述する。
本発明者らは、支持されたフラクチャーの多孔性(空隙率)は、平均粒径が0.4〜1.8mmであり、粒径の標準偏差が平均粒径の70%以下であり、平均アスペクト比が1:1〜2:1であることを特徴とするプロパントを使用することにより向上させることができることを解明した。プロパントは、全ての重量%は熱可塑性組成物の総重量を基準として、35〜80重量%のポリアミドと、20〜65重量%のポリ(フェニレンエーテル)とを含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含む。
プロパントは、0.4〜1.8mmの平均粒径により特徴付けられる。この範囲内で、平均粒径は、0.4〜1.5mm、具体的には0.5〜1.2mmであってもよい。プロパントは、平均粒径の70%以下の粒径の標準偏差により更に特徴付けられる。この限度内で、粒径の標準偏差は、平均粒径の40%以下、具体的には20%以下、より具体的には10%以下であってもよい。ある実施の形態において、粒径の標準偏差は、平均粒径の5〜70%、具体的には5〜40%、より具体的には5〜20%、更に具体的には5〜10%であってもよい。プロパントは、1:1〜2:1の平均アスペクト比により更に特徴付けられる。本明細書において用いられる「アスペクト比」は、最も短い粒子の寸法に対する最も長い粒子の寸法の比を指す。1:1〜2:1の範囲内で、アスペクト比は、1:1〜1.7:1、具体的には1:1〜1.4:1であってもよい。粒径と形状特性を同時に測定するための機器として、例えば、Retsch Technology社のCAMSIZER(登録商標)及びCAMSIZER XT ダイナミック画像分析システム、及びSympatec社のQICPIC(登録商標)粒径形状分析装置が市販されている。
熱可塑性組成物を調整するために用いられる成分は、ポリアミドを含む。好適なポリアミドは、ポリアミド−6、ポリアミド−6,6、ポリアミド−4,6、ポリアミド−11、ポリアミド−12、ポリアミド−6,10、ポリアミド−6,12、ポリアミド−6/6,6、ポリアミド−6/6,12、ポリアミド−MXD,6(「MXD」はメタkシリレンジアミン)、ポリアミド−6,T、ポリアミド−6,I、ポリアミド−6/6,T、ポリアミド−6/6,I、ポリアミド−6,6/6,T、ポリアミド−6,6/6,I、ポリアミド−6/6,T/6,I、ポリアミド−6,6/6,T/6,I、ポリアミド−6/12/6,T、ポリアミド−6,6/12/6,T、ポリアミド−6/12/6,I、ポリアミド−6,6/12/6,I、ポリアミド−9T及びそれらの組み合わせを含む。ある実施の形態において、ポリアミドは、ポリアミド−6、ポリアミド−6,6、又はそれらの組み合わせである。ある実施の形態において、ポリアミドは、ポリアミド−6,6である。
熱可塑性組成物は、熱可塑性組成物の総重量を基準として、35〜80重量%のポリアミドを含む。この範囲内で、ポリアミドの量は、35〜70重量%、より具体的には35〜69.5重量%であってもよい。
熱可塑性組成物を調整するために用いられる成分は、ポリアミドに加えて、ポリ(フェニレンエーテル)を含む。好適なポリ(フェニレンエーテル)は、下記の式を有する繰り返し構造単位を含むポリ(フェニレンエーテル)であって、
それぞれの繰り返し単位において、Z1は、それぞれ個々に、ハロゲン原子、置換又は無置換のC1−C12のヒドロカルビル基(ただし、前記ヒドロカルビル基は三級ヒドロカルビル基ではない)、C1−C12のヒドロカルビルチオ基、C1−C12のヒドロカルビロキシ基、又は少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子を隔てているC2−C12のハロヒドロカルビロキシ基であり、Z2は、それぞれ個々に、水素原子、ハロゲン原子、置換又は無置換のC1−C12のヒドロカルビル基(ただし、前記ヒドロカルビル基は三級ヒドロカルビル基ではない)、C1−C12のヒドロカルビルチオ基、C1−C12のヒドロカルビロキシ基、又は少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子を隔てているC2−C12のハロヒドロカルビロキシ基である。本明細書において使用される「ヒドロカルビル基」という語は、単独で使用されるか、別の用語の接頭辞、接尾辞、又はフラグメントとして使用されるかにかかわらず、炭素と水素のみを含む残基を指す。この残基は、脂肪族又は芳香族、直鎖、環式、二環式、分枝鎖、飽和、又は不飽和であってもよい。それはまた、脂肪族、芳香族、直鎖、環式、二環式、分枝鎖、飽和、及び不飽和の炭化水素部分の組み合わせを含んでいてもよい。しかし、ヒドロカルビル残基が置換されたものとして記載された場合、ヒドロカルビル基は、オプションで、置換された残基の炭素員及び水素員上にヘテロ原子を含み得る。このように、とくに置換されたものとして記載された場合、ヒドロカルビル残基は、1以上のカルボニル基、アミノ基、ヒドロキシル基なども含み得る。また、ヒドロカルビル残基は、ヒドロカルビル残基の骨格内にヘテロ原子を含み得る。一例として、Z1は、末端3,5−ジメチル−1,4−フェニル基と、酸化重合触媒のジ−n−ブチルアミン成分との反応により形成されるジ−n−ブチルアミノメチル基であってもよい。
ある実施の形態において、ポリ(フェニレンエーテル)は、クロロホルム中25℃でのウベローデ(Ubbelohde)粘度計による測定で、0.25〜1dl/gの固有粘度を有する。この範囲内で、ポリ(フェニレンエーテル)の固有粘度は、0.3〜0.65dl/g、より具体的には0.35〜0.5dl/g、更に具体的には0.4〜0.5dl/gであってもよい。
ある実施の形態において、ポリ(フェニレンエーテル)は、組み込まれたジフェノキノン残基を実質的に含まない。ここで、「実質的に含まない」とは、ジフェノキノンの残基を含むポリ(フェニレンエーテル)分子が1重量%未満であることを意味する。Hayによる米国特許第3,306,874号に記載されているように、1価フェノールの酸化重合によるポリ(フェニレンエーテル)の合成では、所望のポリ(フェニレンエーテル)だけでなく、副生成物としてジフェノキノンも生成される。例えば、1価フェノールが2,6−ジメチルフェノールである場合、3,3',5,5'−テトラメチルジフェノキノンが生成される。典型的には、ジフェノキノンは、重合反応混合物を加熱することにより、末端又は内部にジフェノキノン残基を含むポリ(フェニレンエーテル)が生成されて、ポリ(フェニレンエーテル)内に「再平衡される」(すなわち、ジフェノキノンがポリ(フェニレンエーテル)構造内に取り込まれる)。例えば、ポリ(フェニレンエーテル)を2,6−ジメチルフェノールの酸化重合で調製してポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)と3,3',5,5'−テトラメチルジフェノキノンを生成する場合、反応混合物の再平衡によって、取り込まれたジフェノキノンの末端又は内部残基を有するポリ(フェニレンエーテル)が生成され得る。しかしながら、このような再平衡によって、ポリ(フェニレンエーテル)の分子量が低減する。従って、より高分子量のポリ(フェニレンエーテル)が望ましい場合、ジフェノキノンをポリ(フェニレンエーテル)鎖へ再平衡化させずに、ポリ(フェニレンエーテル)から分離することが望ましいことであり得る。こうした分離は、例えば、ポリ(フェニレンエーテル)は不溶でジフェノキノンは可溶な溶媒又は溶媒混合物でポリ(フェニレンエーテル)を沈殿させることによって実現することができる。例えば、トルエン中の2,6−ジメチルフェノールの酸化重合によってポリ(フェニレンエーテル)を調製して、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)と3,3',5,5'−テトラメチルジフェノキノンとを含むトルエン溶液を生成する場合、ジフェノキノンを実質的に含まないポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)は、トルエン溶液1容積とメタノール又はメタノール/水混合物1〜4容積とを混合することによって得られる。あるいは、酸化重合中に生成されるジフェノキノン副生成物の量は、(例えば、10重量%未満の1価フェノールの存在下で酸化重合を開始し、少なくとも50分の間に少なくとも95重量%の1価フェノールを追加することによって)最小化することができ、及び/又は、ポリ(フェニレンエーテル)鎖へのジフェノキノンの再平衡は、(例えば、酸化重合終了後200分以内にポリ(フェニレンエーテル)を単離することによって)最小化することができる。これらの方法は、Delsmanらによる米国特許第8,025,158号に記載されている。トルエンに対するジフェノキノンの溶解度の温度依存性を利用する別の方法において、ジフェノキノン及びポリ(フェニレンエーテル)を含むトルエン溶液を、ジフェノキノンはほとんど溶けないがポリ(フェニレンエーテル)は溶解する25℃の温度に調節し、溶解しないジフェノキノンを固液分離(例えば濾過)により除去することができる。
ある実施の形態において、ポリ(フェニレンエーテル)は、2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル単位、2,3,6−トリメチル−1,4−フェニレンエーテル単位、又はそれらの組み合わせを含む。ある実施の形態において、ポリ(フェニレンエーテル)は、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)を含む。ある実施の形態において、ポリ(フェニレンエーテル)は、クロロホルム中25℃でのウベローデ(Ubbelohde)粘度計による測定で、0.35〜0.5dl/g、具体的には0.35〜0.46dl/gの固有粘度を有するポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)を含む。
ポリ(フェニレンエーテル)は、典型的にはヒドロキシ基に対してオルト位置に存在するアミノアルキル含有末端基を有する分子を含み得る。また、テトラメチルジフェニルキノン(TMDQ)副生成物が存在する2,6−ジメチルフェノール含有反応混合物から典型的に得られるTMDQ末端基が存在することも多い。ポリ(フェニレンエーテル)は、ホモポリマー、コポリマー、グラフトコポリマー、イオノマー、又はブロックコポリマーだけでなく、これらの組合せの形態であってもよい。
熱可塑性組成物は、熱可塑性組成物の総重量を基準として、20〜65重量%の量のポリ(フェニレンエーテル)を含む。この範囲内で、ポリ(フェニレンエーテル)の量は、25〜55重量%、具体的には30〜45重量%であってもよい。
ある実施の形態において、ポリアミド及びポリ(フェニレンエーテル)の相溶化されたブレンドの形成を促進するために、相溶化剤が用いられる。本明細書において用いられる「相溶化剤」という用語は、ポリ(フェニレンエーテル)、ポリアミド、又は双方と相互作用する多官能化合物を指す。この相互作用は、化学的(例えば、グラフト化)、及び/又は、物理的(例えば、分散相の表面特性に影響を及ぼす)であってもよい。いずれの例においても、結果として得られるポリアミド−ポリ(フェニレンエーテル)ブレンドは、とくに、増強された衝撃強度、射出ニットライン強度、及び/又は引張伸びにより証されるように、向上された相溶性を示す。本明細書において用いられる「相溶化されたブレンド」という表現は、物理的及び/又は化学的に相溶化剤と相溶化された組成物だけでなく、例えば相溶化がポリ(フェニレンエーテル)上の相溶性を向上させるジブチルアミノメチル置換基によりもたらされる場合などのように、相溶化剤を使用することなく相溶化されたポリ(フェニレンエーテル)とポリアミドのブレンドも指す。
使用可能な相溶化剤の例は、液状ジエン系ポリマー、エポキシ化合物、酸化ポリオレフィンワックス、キノン、有機シラン化合物、多官能化合物、官能化ポリ(フェニレンエーテル)及びそれらの組み合わせを含む。相溶化剤は、Gallucciによる米国特許第5,132,365号、Koevoetsらによる米国特許6,593,411号及び米国特許第7,226,963号に更に記載されている。
ある実施の形態において、相溶化剤は、多官能化合物を含む。相溶化剤として使用しうる多官能性化合物には概して3つのタイプがある。第一のタイプの多官能化合物は、分子内に、(a)炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合と、(b)少なくとも1つのカルボン酸基、酸無水物基、アミド基、エステル基、イミド基、アミノ基、エポキシ基、オルトエステル基又はヒドロキシ基の双方を有する。このような多官能化合物の例は、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、アクリル酸グリシジル、イタコン酸、アコニット酸、マレイミド、マレイン酸ヒドラジド、ジアミンと無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸などとから得られる反応生成物、ジクロロマレイン酸無水物、マレイン酸アミド、不飽和ジカルボン酸(例えば、アクリル酸、ブテン酸、メタクリル酸、エチルアクリル酸、ペンテン酸、デセン酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、リノール酸など)、これらの不飽和カルボン酸のエステル、酸アミド又は無水物、不飽和アルコール(例えば、アルカノール、クロチルアルコール、メチルビニルカルビノール、4−ペンテン−1−オール、1,4−ヘキサジエン−3−オール、3−ブテン−1,4−ジオール、2,5−ジメチル−3−ヘキセン−2,5−ジオール、及び式CnH2n−5OH、CnH2n−7OH、及びCnH2n−9OHのアルコール(式中、nは10〜30の正の整数である)、上記の不飽和アルコールの−OH基を−NH2基で置換して得られる不飽和アミン、官能化されたジエン系ポリマー及びコポリマー、及びこれらの1以上を含む組み合わせを含む。ある実施の形態において、相溶化剤は、無水マレイン酸、及び/又は、フマル酸を含む。
多官能相溶化剤の第二のタイプは、(a)式(OR)で表される基(式中、Rは水素、又はアルキル基、アリル基、アシル基、又はカルボニルジオキシ基である)と、(b)カルボン酸、酸ハロゲン化物、酸無水物、酸ハロゲン化物無水物、エステル、オルトエステル、アミド、イミド、アミノ、及びこれらの各種の塩から選択される2以上の基(同一でも異なるものでもよい)との双方を有する。このグループの相溶化剤の典型例は、次式で表される脂肪族ポリカルボン酸、酸エステル、及び酸アミドである。
(RIO)mR’(COORII)n(CONRIIIRIV)s
ここで、R'は、2〜20、より具体的には2〜10の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族炭化水素であり、RIは、水素、又は、1〜10、より具体的には1〜6、さらに具体的には1〜4の炭素原子を有するアルキル基、アリル基、アシル基、又はカルボニルジオキシ基であり、RIIは、それぞれ個々に、水素、又は、1〜20、具体的には1〜10の炭素原子を有するアルキル基又はアリル基であり、RIII及びRIVは、それぞれ個々に、水素、又は、1〜10、より具体的には1〜6、さらに具体的には1〜4の炭素原子を有するアルキル基又はアリル基であり、mは1に等しく、(n+s)は2以上、より具体的には2又は3に等しく、n及びsはそれぞれ0以上であり、(ORI)は、カルボニル基に対してα又はβであり、少なくとも2つのカルボニル基は、2〜6個の炭素原子により隔てられている。当然ながら、RI、RII、RIII、及びRIVは、それぞれの置換基の炭素原子数が6未満である場合はアリル基とはなり得ない。
(RIO)mR’(COORII)n(CONRIIIRIV)s
ここで、R'は、2〜20、より具体的には2〜10の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族炭化水素であり、RIは、水素、又は、1〜10、より具体的には1〜6、さらに具体的には1〜4の炭素原子を有するアルキル基、アリル基、アシル基、又はカルボニルジオキシ基であり、RIIは、それぞれ個々に、水素、又は、1〜20、具体的には1〜10の炭素原子を有するアルキル基又はアリル基であり、RIII及びRIVは、それぞれ個々に、水素、又は、1〜10、より具体的には1〜6、さらに具体的には1〜4の炭素原子を有するアルキル基又はアリル基であり、mは1に等しく、(n+s)は2以上、より具体的には2又は3に等しく、n及びsはそれぞれ0以上であり、(ORI)は、カルボニル基に対してα又はβであり、少なくとも2つのカルボニル基は、2〜6個の炭素原子により隔てられている。当然ながら、RI、RII、RIII、及びRIVは、それぞれの置換基の炭素原子数が6未満である場合はアリル基とはなり得ない。
好適なポリカルボン酸は、例えば、酸無水物及び酸水和物などの各種の市販形態のものを含むクエン酸、リンゴ酸、アガリシン酸、及び上記の1以上の組み合わせを含む。ある実施の形態において、相溶化剤はクエン酸を含む。本明細書において使用可能なエステルの例は、例えば、クエン酸アセチル、クエン酸モノステアリル、及び/又はクエン酸ジステアリルなどを含む。本明細書において使用可能な好適なアミドは、例えば、N,N′−ジエチルクエン酸アミド、N−フェニルクエン酸アミド、N−ドデシルクエン酸アミド、N,N′−ジドデシルクエン酸アミド、及びN−ドデシルリンゴ酸アミドを含む。誘導体は、アミンとの塩、及びアルカリ及びアルカリ金属塩を含む、これらの塩を含む。好適な塩の例は、リンゴ酸カルシウム、クエン酸カルシウム、リンゴ酸カリウム、及びクエン酸カリウムを含む。
多官能相溶化剤の第三のタイプは、分子内に、(a)酸ハロゲン化物基と、(b)少なくとも1つのカルボン酸基、酸無水物基、エステル基、エポキシ基、オルトエステル基、又はアミド基、好ましくはカルボン酸基又は酸無水物基との双方を有する。このグループに属する相溶化剤の例は、無水トリメリット酸クロリド、クロロホルミルコハク酸無水物、クロロホルミルコハク酸、クロロホルミルグルタル酸無水物、クロロホルミルグルタル酸、クロロアセチルコハク酸無水物、クロロアセチルコハク酸、トリメリット酸クロリド、及びクロロアセチルグルタル酸を含む。ある実施の形態において、相溶化剤は、無水トリメリット酸クロリドを含む。
上記の相溶化剤は、溶融ブレンドに直接追加されてもよいし、ポリ(フェニレンエーテル)及びポリアミドの一方又は双方、又は相溶化されたポリアミドとポリ(フェニレンエーテル)のブレンドの調整において使用される他の任意の樹脂材料と予め反応させてもよい。上記の相溶化剤の多く、とくに多官能化合物において、少なくとも一部の相溶化剤が、溶融状態において、又は、適切な溶媒の溶液中において、ポリ(フェニレンエーテル)の全て又は一部と予め反応された場合に、相溶性の多大な向上が見られる。このような予備反応は、相溶化剤をポリ(フェニレンエーテル)と反応させ、その結果、官能化させるであろうと考えられる。例えば、ポリ(フェニレンエーテル)を無水マレイン酸と予め反応させ、官能化されていないポリ(フェニレンエーテル)に比べてポリアミドとの相溶性が向上した酸無水物官能化ポリ(フェニレンエーテル)を生成することができる。
熱可塑性組成物の調整において相溶化剤が使用される場合、使用される量は、選択された特定の相溶化剤、及び、相溶化剤が追加される特定の高分子系に依存するであろう。ある実施の形態において、相溶化剤の量は、熱可塑性組成物の総重量を基準として、0.1〜4重量%、具体的には0.2〜3重量%、より具体的には0.5〜2重量%である。
熱可塑性組成物は、オプションで、耐衝撃性改質剤を更に含んでもよい。耐衝撃性改質剤は、アルケニル芳香族繰り返し単位、例えば、1又は2つのアルケニル芳香族ブロックA(アルケニル芳香族繰り返し単位を有するブロック、典型的にはスチレンブロック)とゴムブロックB(典型的にはイソプレン又はブタジエンブロック)を有するA−Bジブロックコポリマー及びA−B−Aトリブロックコポリマーを含むブロックコポリマーであってもよい。ブタジエンブロックは、部分的又は完全に水素化されてもよい。これらのジブロック及びトリブロックコポリマーの混合物や、水素化されていないコポリマー、部分的に水素化されたコポリマー、完全に水素化されたコポリマー、及び前記の2以上の組み合わせの混合物が用いられてもよい。A−B及びA−B−Aコポリマーは、ポリスチレン−ポリブタジエン、ポリスチレン−ポリ(エチレン−プロピレン)(SEP)、ポリスチレン−ポリイソプレン、ポリ(α−メチルスチレン)−ポリブタジエン、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン(SBS)、ポリスチレン−ポリ(エチレン−ブチレン)−ポリスチレン(SEBS)、ポリスチレン−ポリ(エチレン−プロピレン)−ポリスチレン、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン(SIS)、ポリ(α−メチルスチレン)−ポリブタジエン−ポリ(α−メチルスチレン)、ポリスチレン−ポリ(エチレン−プロピレン−スチレン)−ポリスチレンなどを含むが、これらに限られない。上記のブロックコポリマーの混合物も有用である。このようなA−B及びA−B−Aブロックコポリマーは、多数の出所から市販されており、例えば、Phillips PetroleumのSOLPRENE(登録商標)、Kraton Performance Polymers社のKRATON(登録商標)、DexcoのVECTOR(登録商標)、旭化成のTUFTEC(登録商標)、Total PetrochemicalsのFINAPRENE(登録商標)及びFINACLEAR(登録商標)、DynasolのCALPRENE(登録商標)、及びKurarayのSEPTON(登録商標)がある。ある実施の形態において、耐衝撃性改質剤は、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレントリブロックコポリマーを含む。
別のタイプの耐衝撃性改質剤は、ゴム改質ポリスチレンである。ゴム改質ポリスチレンは、ポリスチレン及びポリブタジエンを含む。ゴム改質ポリスチレンは、「高衝撃性ポリスチレン」又は「HIPS」とも呼ばれる。ある実施の形態において、ゴム改質ポリスチレンは、ゴム改質ポリスチレンの重量を基準として、80〜96重量%のポリスチレン、具体的には88〜94重量%のポリスチレンを含み、4〜20重量%のポリブタジエン、具体的には6〜12重量%のポリブタジエンを含む。ある実施の形態において、ゴム改質ポリスチレンは、10〜35%の有効なゲルの含有量を有する。好適なゴム改質ポリスチレンは、例えば、SABIC Innovative PlasticsからNORYL(登録商標)HIPS3190として市販されている。
別のタイプの耐衝撃性改質剤は、アルケニル芳香族繰り返し単位を実質的に含まず、カルボン酸、酸無水物、エポキシ、オキサゾリン、及びオルトエステルからなる群から選択される1以上の部分を含む。実質的に含まないとは、ブロックコポリマーの総重量を基準として、5重量%未満、又は、より具体的には3重量%未満、又は、更に具体的には2重量%未満の量のアルケニル芳香族繰り返し単位を有することとして定義される。耐衝撃性改質剤がカルボン酸部分を含む場合、カルボン酸部分は、イオン、好ましくは亜鉛又はナトリウムなどの金属イオンにより中和されてもよい。それは、アルキレン−アルキルアクリレート(メタクリレート)コポリマーであってもよく、アルキレン基は、2〜6個の炭素原子を有してもよく、アルキルアクリレート(メタクリレート)のアルキル基は、1〜8個の炭素原子を有してもよい。このタイプのポリマーは、オレフィン、例えば、エチレン及びプロピレンと、様々なアクリレート(メタクリレート)モノマー及び/又は様々なマレイン酸ベースのモノマーとの共重合により調整することができる。アクリレート(メタクリレート)という用語は、アクリレートだけでなく、対応するメタクリレート類似化合物の双方を指す。アクリレート(メタクリレート)モノマーという用語に含まれるのは、アクリレート(メタクリレート)モノマーだけでなく、上記の反応性部位を少なくとも1つ含む様々なアクリレート(メタクリレート)モノマーである。1つの実施の形態において、コポリマーは、アルキレン成分としてのエチレン、プロピレン、又はエチレンとプロピレンの混合物;アルキルアクリレート(メタクリレート)モノマー成分としてのアクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸プロピル、又は対応するアルキル(メチル)アクリレートと、更なる反応性部位(すなわち、カルボン酸、酸無水物、エポキシ)を提供するモノマーとしてのアクリル酸、マレイン酸無水物、メタクリル酸グリシジル、又はそれらの組み合わせに由来する。耐衝撃性改質剤は、例えば、DuPontのELVALOY(登録商標)PTW、SURLYN(登録商標)、及びFUSABOND(登録商標)など、様々な入手元から市販されている。
ある実施の形態において、耐衝撃性改質剤は、ゴム改質ポリスチレン、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレントリブロックコポリマー、又はそれらの組み合わせを含む。
耐衝撃性改質剤は、熱可塑性組成物に含まれる場合、組成物の総重量を基準として、10〜35重量%の量で用いられる。この範囲内で、耐衝撃性改質剤の量は、15〜30重量%、具体的には20〜25重量%であってもよい。ある実施の形態において、耐衝撃性改質剤は、10〜20重量%のゴム改質ポリスチレンと、3〜13重量%のポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレントリブロックコポリマーとを含む。
熱可塑性組成物は、任意成分として、無機充填剤を更に含んでもよい。好適な無機充填材は、例えば、珪灰石、タルク、雲母、粘土、及びそれらの組み合わせを含む。とくに好適な無機充填材は、1〜4μmの平均粒径を有する。
熱可塑性組成物は、任意成分として、熱可塑性プラスチックの分野で既知の1以上の添加剤を更に含んでもよい。例えば、熱可塑性組成物は、オプションで、安定剤、滑剤、加工助剤、染料、顔料、抗酸化剤、帯電防止剤、鉱油、金属不活性剤、硬化剤、架橋剤など、及びそれらの組み合わせから選択された添加剤を更に含んでもよい。このような添加剤は、使用する場合、典型的には、熱可塑性組成物の総重量を基準として、総量で5重量%以下、具体的には3重量%以下、より具体的には1重量%以下の量が用いられる。
とくに具体的なプロパントの実施の形態において、プロパントは、平均粒径が0.5〜1.2mmであり、粒径の標準偏差が平均粒径の10%以下であり、平均アスペクト比が1:1〜1.4:1であることを特徴とし、プロパントは、35〜69.5重量%のポリアミド−6,6と、30〜64.5重量%のポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)と、10〜20重量%のゴム改質ポリスチレンと、3〜13重量%のポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレントリブロックコポリマーと、0.5〜2重量%のポリアミド−6,6とポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)のための相溶化剤とを含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含む。
別の実施の形態は、地下の構造物においてフラクチャーを支持する方法であって、フラクチャーにプロパントを導入するステップを含み、プロパントは、平均粒径が0.4〜1.8mmであり、粒径の標準偏差が平均粒径の70%以下であり、平均アスペクト比が1:1〜2:1であることを特徴とし、プロパントは、全ての重量%は熱可塑性組成物の総重量を基準として、35〜80重量%のポリアミドと、20〜65重量%のポリ(フェニレンエーテル)とを含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含むことを特徴とする。プロパントの文脈で上述した全ての変量は、フラクチャーを支持する方法にも適用される。例えば、ある実施の形態において、平均粒径は0.5〜1.2mmである。ある実施の形態において、粒径の標準偏差は平均粒径の10%以下である。ある実施の形態において、平均アスペクト比は1:1〜1.4:1である。
プロパントは、フラクチャーに導入されるときに、オプションで、流体に懸濁されてもよい。好適な流体は、例えば、掘削流体、水、水性ゲル(直鎖ポリマーの水溶液、架橋されたポリマーの水溶液、及びそれらの組み合わせを含む)、粘弾性界面活性ゲル、オイルゲル、ブライン水溶液、泡液、及び水中油型乳化物を含む。ある実施の形態において、プロパントは、ブライン水溶液に懸濁される。ある実施の形態において、プロパントは、直鎖ポリマーを含む水溶液に懸濁される。流体が水溶性ゲルを含む場合、そのゲル化剤は、例えば、グアーガム、ヒドロキシプロピルグアー(HPG)及びカルボキシメチルヒドロキシプロピルグアー(CMHPG)などのグアー誘導体、カルボキシメチルセルロース(CMC)及びヒドロキシエチルセルロース(HEC)などのセルロース誘導体、又はそれらの組み合わせであってもよい。ある実施の形態において、プロパントは、直鎖ポリマーを含むブライン水溶液に懸濁される。ある実施の形態において、プロパントは、架橋されたポリマーを含む水溶液に懸濁される。
とくに具体的なフラクチャーを支持する方法の実施の形態において、プロパントは、平均粒径が0.5〜1.2mmであり、粒径の標準偏差が平均粒径の10%以下であり、平均アスペクト比が1:1〜1.4:1であることを特徴とし、プロパントは、35〜69.5重量%のポリアミド−6,6と、30〜64.5重量%のポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)と、10〜20重量%のゴム改質ポリスチレンと、3〜13重量%のポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレントリブロックコポリマーと、0.5〜2重量%のポリアミド−6,6とポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)のための相溶化剤とを含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含み、フラクチャーにプロパントを導入するステップは、掘削流体、水、水性ゲル(直鎖ポリマーの水溶液、架橋されたポリマーの水溶液を含む)、粘弾性界面活性ゲル、オイルゲル、ブライン水溶液、泡液、及び水中油型乳化物からなる群から選択される液体に懸濁されたプロパントを導入するステップを含む。
本発明は、少なくとも下記の実施の形態を含む。
実施の形態1:地下の構造物を破砕する際に使用されるプロパントであって、平均粒径が0.4〜1.8mmであり、粒径の標準偏差が前記平均粒径の70%以下であり、平均アスペクト比が1:1〜2:1であり、全ての重量%は熱可塑性組成物の総重量を基準として、35〜80重量%のポリアミドと、20〜65重量%のポリ(フェニレンエーテル)とを含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含むことを特徴とするプロパント。
実施の形態2:前記平均粒径は0.5〜1.2mmであることを特徴とする実施の形態1のプロパント。
実施の形態3:前記粒径の標準偏差は平均粒径の10%以下であることを特徴とする実施の形態1又は2のプロパント。
実施の形態4:前記平均アスペクト比は1:1〜1.4:1であることを特徴とする実施の形態1から3のいずれかのプロパント。
実施の形態5:前記ポリアミドは、ポリアミド−6、ポリアミド−6,6、ポリアミド−4,6、ポリアミド−11、ポリアミド−12、ポリアミド−6,10、ポリアミド−6,12、ポリアミド−6/6,6、ポリアミド−6/6,12、ポリアミド−MXD,6、ポリアミド−6,T、ポリアミド−6,I、ポリアミド−6/6,T、ポリアミド−6/6,I、ポリアミド−6,6/6,T、ポリアミド−6,6/6,I、ポリアミド−6/6,T/6,I、ポリアミド−6,6/6,T/6,I、ポリアミド−6/12/6,T、ポリアミド−6,6/12/6,T、ポリアミド−6/12/6,I、ポリアミド−6,6/12/6,I、ポリアミド−9T及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする実施の形態1から4のいずれかのプロパント。
実施の形態6:前記ポリアミドはポリアミド−6,6を含むことを特徴とする実施の形態1から5のいずれかのプロパント。
実施の形態7:前記ポリ(フェニレンエーテル)は下記の式を有する繰り返し構造単位を含み、
それぞれの繰り返し単位において、Z1は、それぞれ個々に、ハロゲン原子、置換又は無置換のC1−C12のヒドロカルビル基(ただし、前記ヒドロカルビル基は三級ヒドロカルビル基ではない)、C1−C12のヒドロカルビルチオ基、C1−C12のヒドロカルビロキシ基、又は少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子を隔てているC2−C12のハロヒドロカルビロキシ基であり、Z2は、それぞれ個々に、水素原子、ハロゲン原子、置換又は無置換のC1−C12のヒドロカルビル基(ただし、前記ヒドロカルビル基は三級ヒドロカルビル基ではない)、C1−C12のヒドロカルビルチオ基、C1−C12のヒドロカルビロキシ基、又は少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子を隔てているC2−C12のハロヒドロカルビロキシ基であることを特徴とする実施の形態1から6のいずれかのプロパント。
実施の形態8:前記ポリ(フェニレンエーテル)は2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル単位、2,3,6−トリメチル−1,4−フェニレンエーテル単位、又はそれらの組み合わせを含むことを特徴とする実施の形態1から7のいずれかのプロパント。
実施の形態9:前記熱可塑性組成物は、10〜35重量%の耐衝撃性改質剤を更に含むことを特徴とする実施の形態1から8のいずれかのプロパント。
実施の形態10:前記耐衝撃性改質剤は、10〜20重量%のゴム改質ポリスチレンと、3〜13重量%のポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレントリブロック共重合体を含むことを特徴とする実施の形態9のプロパント。
実施の形態11:更に、珪灰石、滑石、雲母、粘土又はそれらの組み合わせを含む無機充填材を5〜40重量%含み、前記無機充填材は1〜4μmの平均粒径を有することを特徴とする実施の形態1から10のいずれかのプロパント。
実施の形態12:平均粒径が0.5〜1.2mmであり、粒径の標準偏差が前記平均粒径の10%以下であり、平均アスペクト比が1:1〜1.4:1であり、35〜69.5重量%のポリアミド−6,6と、30〜64.5重量%のポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)と、10〜20重量%のゴム改質ポリスチレンと、3〜13重量%のポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレントリブロック共重合体と、0.5〜2重量%のポリアミド−6,6及びポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)のための相溶化剤とを含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含むことを特徴とする実施の形態1のプロパント。
実施の形態13:地下の構造物においてフラクチャーを支持する方法であって、前記フラクチャーにプロパントを導入するステップを含み、前記プロパントは、平均粒径が0.4〜1.8mmであり、粒径の標準偏差が前記平均粒径の70%以下であり、平均アスペクト比が1:1〜2:1であり、全ての重量%は熱可塑性組成物の総重量を基準として、35〜80重量%のポリアミドと、20〜65重量%のポリ(フェニレンエーテル)とを含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含むことを特徴とする方法。
実施の形態14:前記平均粒径は0.5〜1.2mmであることを特徴とする実施の形態13記載の方法。
実施の形態15:前記粒径の標準偏差は平均粒径の10%以下であることを特徴とする実施の形態13又は14の方法。
実施の形態16:前記平均アスペクト比は1:1〜1.4:1であることを特徴とする実施の形態13から15のいずれかの方法。
実施の形態17:前記フラクチャーに前記プロパントを導入するステップは、掘削流体、水、水性ゲル、粘弾性界面活性ゲル、オイルゲル、ブライン水溶液、泡液、及び水中油型乳化物からなる群から選択される液体に懸濁された前記プロパントを導入するステップを含むことを特徴とする実施の形態13から16のいずれかの方法。
実施の形態18:前記フラクチャーに前記プロパントを導入するステップは、ブライン水溶液に懸濁された前記プロパントを導入するステップを含むことを特徴とする実施の形態13から17のいずれかの方法。
実施の形態19:前記フラクチャーに前記プロパントを導入するステップは、直鎖ポリマーを含む水溶液に懸濁された前記プロパントを導入するステップを含むことを特徴とする実施の形態13から18のいずれかの方法。
実施の形態20:前記フラクチャーに前記プロパントを導入するステップは、直鎖ポリマーを含むブライン水溶液に懸濁された前記プロパントを導入するステップを含むことを特徴とする実施の形態13から19のいずれかの方法。
実施の形態21:前記フラクチャーに前記プロパントを導入するステップは、架橋されたポリマーを含む水溶液に懸濁された前記プロパントを導入するステップを含むことを特徴とする実施の形態13から18のいずれかの方法。
実施の形態22:前記プロパントは、平均粒径が0.5〜1.2mmであり、粒径の標準偏差が前記平均粒径の10%以下であり、平均アスペクト比が1:1〜1.4:1であり、35〜69.5重量%のポリアミド−6,6と、30〜64.5重量%のポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)と、10〜20重量%のゴム改質ポリスチレンと、3〜13重量%のポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレントリブロック共重合体と、0.5〜2重量%のポリアミド−6,6及びポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)のための相溶化剤とを含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含み、前記フラクチャーに前記プロパントを導入するステップは、掘削流体、水、水性ゲル、粘弾性界面活性ゲル、オイルゲル、ブライン水溶液、泡液、及び水中油型乳化物からなる群から選択される液体に懸濁された前記プロパントを導入するステップを含むことを特徴とする実施の形態13の方法。
本明細書において開示される全ての範囲は端点を含み、端点はそれぞれ独立して組み合わせ可能である。本明細書において開示されるそれぞれの範囲は、開示された範囲内にある任意の点又はサブ範囲の開示を構成する。
本発明は、以下の限定的でない実施例により更に説明される。
実施例1において、熱可塑性組成物を、毎分500回転、毎時約800kgのスループットで動作させた83mmのWerner-Pfleiderer二軸押出機において、成分を溶融混練することにより調整した。ポリアミド以外の全ての成分を供給口に追加し、ポリアミドを押出機の長さの3分の1ほど下流のサイドフィーダから導入した。押し出し機は16の温度ゾーンを有した。供給口からダイまでのゾーン温度は、ゾーン1で290℃、ゾーン2〜14で300℃、ゾーン15及び16で360℃であった。ダイプレートは、直径452.4mmの円形の開口を有した。90℃の水が入った水室にストランドを押し出した。3200rpmで動作される20個のナイフとカッターハブを有する水中ペレタイザーBKG型 UWG AH2000によりストランドをペレット化した。押出物がまだ溶融している間にペレット化することにより、楕円形のペレットを生成した。ペレットをRetsch TechnologyのCAMSIZER(登録商標)XTダイナミック画像分析装置により分析し、平均粒径が2.65mm、標準偏差が0.30mm、及びアスペクト比が1.32:1であることが分かった。粒径分布のプロットを図1に示す。
実施例2において、押し出し機を毎分350回転、毎時約500kgのスループットで動作させ、カッターハブが16個のナイフを有したことを除いて、実施例1の手順を用いた。得られた楕円形のペレットは、平均粒径が2.04mm、標準偏差が0.16mm、アスペクト比が1.23:1であった。実施例2の粒径分布を図2に示す。
実施例3において、実施例1の粒体を、直径3.5mmの穴を10個有する撚り合わせダイが装着されたCoperionのZSK53(53mm)二軸押出機を用いて再び押し出した。押出機は毎時約14kgのスループットで動作させ、得られたストランドを、タイのLabTech Engineering社のサイドカットペレタイザーModel LSC1512を用いて、毎分25mの速度で冷却用ウォーターバスに通した。ペレットをRetsch TechnologyのCAMSIZER(登録商標)XTダイナミック画像分析装置により分析し、平均粒径が1.31mm、標準偏差が0.15mm、及びアスペクト比が1.37:1であることが分かった。粒径分布のプロットを図3に示す。これらのペレットは円形のストランドからカットされたので、円柱の形状であった。
実施例4において、実施例1の粒子をReduction Engineeringにより製造されたデュアルディスクミル縦型グラインダーを用いて粉砕した。1mm(0.04インチ)の間隙を有するP33ブレードを用いて室温で動作させた。得られたペレットをRetsch TechnologyのCAMSIZER(登録商標)XTダイナミック画像分析装置により分析し、平均粒径が0.7mm、標準偏差が0.4mm、及びアスペクト比が2:1であることが分かった。
より小さな粒径が、地下のフラクチャーにおいて存在する圧縮力に対する耐性に悪影響を及ぼさないことを実証するために、圧縮試験において様々な粒体を比較した。実施例1〜3の粒体はそのまま用いた。実施例4については、粉砕された生成物を分級し、16〜25メッシュのUSふるいシリーズ(0.707〜1.19mmの穴に対応する)を通過した粒体のみを圧縮試験に用いた。それぞれの粒体について、粒体のサンプルを直径7.6cmの金属ディスク上に平らに単層に分散させ、35〜45%のディスク領域が粒体で覆われるようにした。粒体の上に第2の直径7.6cmの金属ディスクを乗せ、2つのディスクの集合体をCarver液圧プレス機の圧板に配置し、93.3℃(200°F)で等温に制御した。27.3MPa(3960ポンド/インチ)に相当する12,700kg重(28,000ポンド)の一定の力を集合体に50時間かけ、その後、集合体を外し、上側のディスクを持ち上げて粒体から取り外した。圧縮された粒体をディジタル方式で撮像し、圧縮後の総樹脂領域を測定するために分析した。樹脂領域により分割される圧縮力は、50時間後、樹脂に圧力を与える。表3は、これらの最終材料圧力を示す。これらの結果は、より小さな粒体がより大きな粒体よりも圧縮強度が低いわけではないことを示す。
実施例7を除いて、組成物を実施例1の手順にしたがって調整した。実施例7では、珪灰石マスターバッチを下流のサイドフィーダーにおいてポリアミドに追加した。
Claims (22)
- 地下の構造物を破砕する際に使用されるプロパントであって、
平均粒径が0.4〜1.8mmであり、
粒径の標準偏差が前記平均粒径の70%以下であり、
平均アスペクト比が1:1〜2:1であり、
全ての重量%は熱可塑性組成物の総重量を基準として、
35〜80重量%のポリアミドと、
20〜65重量%のポリ(フェニレンエーテル)と
を含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含む
ことを特徴とするプロパント。 - 前記平均粒径は0.5〜1.2mmであることを特徴とする請求項1に記載のプロパント。
- 前記粒径の標準偏差は平均粒径の10%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロパント。
- 前記平均アスペクト比は1:1〜1.4:1であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のプロパント。
- 前記ポリアミドは、ポリアミド−6、ポリアミド−6,6、ポリアミド−4,6、ポリアミド−11、ポリアミド−12、ポリアミド−6,10、ポリアミド−6,12、ポリアミド−6/6,6、ポリアミド−6/6,12、ポリアミド−MXD,6、ポリアミド−6,T、ポリアミド−6,I、ポリアミド−6/6,T、ポリアミド−6/6,I、ポリアミド−6,6/6,T、ポリアミド−6,6/6,I、ポリアミド−6/6,T/6,I、ポリアミド−6,6/6,T/6,I、ポリアミド−6/12/6,T、ポリアミド−6,6/12/6,T、ポリアミド−6/12/6,I、ポリアミド−6,6/12/6,I、ポリアミド−9T及びそれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のプロパント。
- 前記ポリアミドはポリアミド−6,6を含むことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のプロパント。
- 前記ポリ(フェニレンエーテル)は下記の式を有する繰り返し構造単位を含み、
それぞれの繰り返し単位において、Z1は、それぞれ個々に、ハロゲン原子、置換又は無置換のC1−C12のヒドロカルビル基(ただし、前記ヒドロカルビル基は三級ヒドロカルビル基ではない)、C1−C12のヒドロカルビルチオ基、C1−C12のヒドロカルビロキシ基、又は少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子を隔てているC2−C12のハロヒドロカルビロキシ基であり、Z2は、それぞれ個々に、水素原子、ハロゲン原子、置換又は無置換のC1−C12のヒドロカルビル基(ただし、前記ヒドロカルビル基は三級ヒドロカルビル基ではない)、C1−C12のヒドロカルビルチオ基、C1−C12のヒドロカルビロキシ基、又は少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子を隔てているC2−C12のハロヒドロカルビロキシ基であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のプロパント。 - 前記ポリ(フェニレンエーテル)は2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル単位、2,3,6−トリメチル−1,4−フェニレンエーテル単位、又はそれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のプロパント。
- 前記熱可塑性組成物は、10〜35重量%の耐衝撃性改質剤を更に含むことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のプロパント。
- 前記耐衝撃性改質剤は、10〜20重量%のゴム改質ポリスチレンと、3〜13重量%のポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレントリブロック共重合体を含むことを特徴とする請求項9に記載のプロパント。
- 更に、珪灰石、滑石、雲母、粘土又はそれらの組み合わせを含む無機充填材を5〜40重量%含み、
前記無機充填材は1〜4μmの平均粒径を有する
ことを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載のプロパント。 - 平均粒径が0.5〜1.2mmであり、
粒径の標準偏差が前記平均粒径の10%以下であり、
平均アスペクト比が1:1〜1.4:1であり、
35〜69.5重量%のポリアミド−6,6と、
30〜64.5重量%のポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)と、
10〜20重量%のゴム改質ポリスチレンと、
3〜13重量%のポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレントリブロック共重合体と、
0.5〜2重量%のポリアミド−6,6及びポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)のための相溶化剤と
を含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含む
ことを特徴とする請求項1に記載のプロパント。 - 地下の構造物においてフラクチャーを支持する方法であって、
前記フラクチャーにプロパントを導入するステップを含み、
前記プロパントは、
平均粒径が0.4〜1.8mmであり、
粒径の標準偏差が前記平均粒径の70%以下であり、
平均アスペクト比が1:1〜2:1であり、
全ての重量%は熱可塑性組成物の総重量を基準として、
35〜80重量%のポリアミドと、
20〜65重量%のポリ(フェニレンエーテル)と
を含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含む
ことを特徴とする方法。 - 前記平均粒径は0.5〜1.2mmであることを特徴とする請求項13記載の方法。
- 前記粒径の標準偏差は平均粒径の10%以下であることを特徴とする請求項13又は14に記載の方法。
- 前記平均アスペクト比は1:1〜1.4:1であることを特徴とする請求項13から15のいずれかに記載の方法。
- 前記フラクチャーに前記プロパントを導入するステップは、掘削流体、水、水性ゲル、粘弾性界面活性ゲル、オイルゲル、ブライン水溶液、泡液、及び水中油型乳化物からなる群から選択される液体に懸濁された前記プロパントを導入するステップを含むことを特徴とする請求項13から16のいずれかに記載の方法。
- 前記フラクチャーに前記プロパントを導入するステップは、ブライン水溶液に懸濁された前記プロパントを導入するステップを含むことを特徴とする請求項13から17のいずれかに記載の方法。
- 前記フラクチャーに前記プロパントを導入するステップは、直鎖ポリマーを含む水溶液に懸濁された前記プロパントを導入するステップを含むことを特徴とする請求項13から18のいずれかに記載の方法。
- 前記フラクチャーに前記プロパントを導入するステップは、直鎖ポリマーを含むブライン水溶液に懸濁された前記プロパントを導入するステップを含むことを特徴とする請求項13から19のいずれかに記載の方法。
- 前記フラクチャーに前記プロパントを導入するステップは、架橋されたポリマーを含む水溶液に懸濁された前記プロパントを導入するステップを含むことを特徴とする請求項13から18のいずれかに記載の方法。
- 前記プロパントは、
平均粒径が0.5〜1.2mmであり、
粒径の標準偏差が前記平均粒径の10%以下であり、
平均アスペクト比が1:1〜1.4:1であり、
35〜69.5重量%のポリアミド−6,6と、
30〜64.5重量%のポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)と、
10〜20重量%のゴム改質ポリスチレンと、
3〜13重量%のポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレントリブロック共重合体と、
0.5〜2重量%のポリアミド−6,6及びポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)のための相溶化剤と
を含む成分を溶融混練した生成物を含む熱可塑性組成物を含む粒子を含み、
前記フラクチャーに前記プロパントを導入するステップは、掘削流体、水、水性ゲル、粘弾性界面活性ゲル、オイルゲル、ブライン水溶液、泡液、及び水中油型乳化物からなる群から選択される液体に懸濁された前記プロパントを導入するステップを含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201361826616P | 2013-05-23 | 2013-05-23 | |
US61/826,616 | 2013-05-23 | ||
US201361912298P | 2013-12-05 | 2013-12-05 | |
US61/912,298 | 2013-12-05 | ||
PCT/US2014/038717 WO2014189883A1 (en) | 2013-05-23 | 2014-05-20 | Proppant and method of propping a subterranean fracture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016526075A true JP2016526075A (ja) | 2016-09-01 |
JP6077719B2 JP6077719B2 (ja) | 2017-02-08 |
Family
ID=51934033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016514997A Expired - Fee Related JP6077719B2 (ja) | 2013-05-23 | 2014-05-20 | プロパント、及び地下の構造物を支持する方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140349896A1 (ja) |
EP (1) | EP2999765B1 (ja) |
JP (1) | JP6077719B2 (ja) |
KR (1) | KR20160012203A (ja) |
CN (1) | CN105229113A (ja) |
WO (1) | WO2014189883A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10533126B2 (en) * | 2015-11-06 | 2020-01-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Using polyaminated fatty acid-based oil compositions for controlling dust from additive particles |
WO2020210033A1 (en) | 2019-04-10 | 2020-10-15 | Saudi Arabian Oil Company | Coated proppants and methods of making and use thereof |
CN115287049A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-11-04 | 新奥科技发展有限公司 | 一种高温抗压暂堵材料及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0258563A (ja) * | 1988-08-24 | 1990-02-27 | Eng Plast Kk | 耐低温衝撃性に優れたポリフェニレンエーテル及びポリアミドを含む樹脂組成物 |
JPH0333155A (ja) * | 1989-05-03 | 1991-02-13 | General Electric Co <Ge> | 改良されたポリフェニレンエーテル―ポリアミド組成物 |
US20060048943A1 (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-09 | Parker Mark A | High porosity fractures and methods of creating high porosity fractures |
US20090146109A1 (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-11 | Sabic Innovative Plastics Ip Bv | Thermoplastic poly(arylene ether)/polyamide blends and method of making |
US20090255668A1 (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-15 | Fleming Jeff T | Clean Fluid Systems for Partial Monolayer Fracturing |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7255169B2 (en) * | 2004-09-09 | 2007-08-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of creating high porosity propped fractures |
US20070246214A1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-10-25 | Fish Robert B Jr | Proppants made from filled polymers for use during oil and gas production and associated processes |
US8257613B2 (en) * | 2008-04-09 | 2012-09-04 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Filled compositions and a method of making |
WO2011143639A2 (en) * | 2010-05-14 | 2011-11-17 | Chemical Delivery Systems, Inc. | Materials and methods for temporarily obstructing portions of drilled wells |
-
2014
- 2014-05-19 US US14/280,722 patent/US20140349896A1/en not_active Abandoned
- 2014-05-20 EP EP14801869.0A patent/EP2999765B1/en active Active
- 2014-05-20 WO PCT/US2014/038717 patent/WO2014189883A1/en active Application Filing
- 2014-05-20 KR KR1020157036288A patent/KR20160012203A/ko not_active Application Discontinuation
- 2014-05-20 CN CN201480029523.7A patent/CN105229113A/zh active Pending
- 2014-05-20 JP JP2016514997A patent/JP6077719B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0258563A (ja) * | 1988-08-24 | 1990-02-27 | Eng Plast Kk | 耐低温衝撃性に優れたポリフェニレンエーテル及びポリアミドを含む樹脂組成物 |
JPH0333155A (ja) * | 1989-05-03 | 1991-02-13 | General Electric Co <Ge> | 改良されたポリフェニレンエーテル―ポリアミド組成物 |
US20060048943A1 (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-09 | Parker Mark A | High porosity fractures and methods of creating high porosity fractures |
US20090146109A1 (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-11 | Sabic Innovative Plastics Ip Bv | Thermoplastic poly(arylene ether)/polyamide blends and method of making |
US20090255668A1 (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-15 | Fleming Jeff T | Clean Fluid Systems for Partial Monolayer Fracturing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2999765B1 (en) | 2020-03-04 |
EP2999765A4 (en) | 2017-02-22 |
US20140349896A1 (en) | 2014-11-27 |
WO2014189883A1 (en) | 2014-11-27 |
CN105229113A (zh) | 2016-01-06 |
EP2999765A1 (en) | 2016-03-30 |
KR20160012203A (ko) | 2016-02-02 |
JP6077719B2 (ja) | 2017-02-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2688941B1 (en) | Carbon nanotube masterbatch, preparation thereof, and use in forming electrically conductive thermoplastic composition | |
US4888397A (en) | Functionalized polyphenylene ether from polyphenylene ether chain terminated with phenoxy moiety containing amino and hydroxy group | |
US20150129207A1 (en) | Methods utilizing polyamide-poly(phenylene ether) compositions | |
JP5840785B2 (ja) | 相溶化バイオポリアミド−ポリ(アリーレンエーテル)熱可塑性樹脂 | |
JP6077719B2 (ja) | プロパント、及び地下の構造物を支持する方法 | |
JP2009516060A (ja) | 熱可塑性樹脂の方法、組成物、および物品 | |
EP0267382B1 (en) | Functionalized polyphenylene ethers, method of preparation, and polyphenylene ether-polyamide compositions prepared therefrom | |
CN104704060A (zh) | 聚(亚苯基醚)组合物、制品及方法 | |
JP2003326516A (ja) | 導電性熱可塑性組成物の製造方法 | |
JPH069851A (ja) | ポリフェニレンエーテル−グラフト−オルトエステル共重合体配合物及びその製造法 | |
JPH07100735B2 (ja) | 低ゲル含量のエポキシ官能化ポリフェニレンエーテルの製造法 | |
US4988775A (en) | Dicarboxylate-capped polyphenylene ether with trimellitic acid anhydride salicylate ester | |
JP2002524601A (ja) | 不相溶化ポリフェニレンエーテル−ポリアミド組成物 | |
JP5845345B2 (ja) | ポリアミド−ポリ(アリーレンエーテル)組成物含有ピストンガイドリング | |
JPH0593133A (ja) | ジカルボキシレ―トでキヤツピングされたポリフエニレンエ―テルから得られるポリフエニレンエ―テル‐ポリアミド組成物 | |
JP2009540059A (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物、その製造方法、及びその物品 | |
US5066719A (en) | Polyphenylene ether-polyamide compositions from dicarboxylate-capped polyphenylene ethers | |
JPH09124929A (ja) | ポリ(フェニレンエーテル)樹脂及びポリエステル樹脂の相溶性組成物 | |
JPH09124927A (ja) | 改善された衝撃強さを示すポリフェニレンエーテル樹脂及びポリアミド樹脂を含有する組成物 | |
JPH07145312A (ja) | ポリフェニレンオキシドに基づく組成物を含有する耐熱性不混和性ポリアミド配合物 | |
JPH11310697A (ja) | 流動性の向上した相溶化ポリフェニレンエ―テル―ポリアミド樹脂ブレンドの方法及び組成物 | |
JP2004197100A (ja) | ポリ(アリーレンエーテル)組成物 | |
JPH0623248B2 (ja) | アリールオキシトリアジンでキャッピングされたポリフェニレンエーテルおよびその製法 | |
JP2020019900A (ja) | ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物及び成形体 | |
JPH09227774A (ja) | ポリフェニレンエーテルと水素化ジエン‐ビニル芳香族ブロックコポリマーを含むポリマー混合物、およびそれから成形される物体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161212 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170112 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6077719 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |