JPH0112538B2 - - Google Patents
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- JPH0112538B2 JPH0112538B2 JP58099996A JP9999683A JPH0112538B2 JP H0112538 B2 JPH0112538 B2 JP H0112538B2 JP 58099996 A JP58099996 A JP 58099996A JP 9999683 A JP9999683 A JP 9999683A JP H0112538 B2 JPH0112538 B2 JP H0112538B2
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Description
本発明は石油回収用途におけるW.O.R（Water
Oil ratio）の改良、あるいは土木作業における
止水剤等において、有用に使用されうる耐塩、耐
熱性の安定な抱水性ゲルの調製方法に関する。 石油回収用途や、地下の土木作業等において
は、地下水の漏洩が問題となることが多い。この
地下水の漏洩を防止する目的に対して、地下水の
通路をゲルを用いて防ぐ手法が採用されている。 ゲルは普通、高温の地下で、高濃度の塩を含有
する地下水に溶解したポリマーをゲル化剤によつ
てゲル化することにより調製される。 ゲルは強度が大きく、経時安定性が良いほか、
目的の場所でゲル化するよう、適当なゲル化タイ
ムを有することが必要とされる。 これらの目的のために、従来からポリアクリル
アミド系ポリマー又は一部バイオポリマー（キサ
ンタンガム）や、CMC等の水溶性ポリマーが使
用されている。 ゲル化の手法としては、Al3+や、Cr3+、Ca2+、
Mg2+等の多価金属イオンが用いられ、その中で
実用化されているのは、Cr3+とAl3+によるゲル
化である。 Al3+によるゲル化は単にポリマーのアニオン
基を、３価のAl3+により、３次元架橋化するこ
とによつてなされる。 Cr3+によるゲル化は普通、６価のCr3+を還元剤
を用いて、Cr3+に還元することによつて、なされ
るがゲル化機構の詳細については、まだ十分に解
明されておらず、JordanやRonald等によつてゲ
ル化タイムに及ぼす影響が報告されている程度で
ある。（Correlation of Gelation Times for
polymer Solution used as sweep
Improvement Agents、SPEJ4月号、p.229、
1981参照） しかしながら、高温下、特に高濃度塩水系にお
いては、ゲルは保水していた水を分離して崩壊
し、十分な目的を達成することはできなかつた。 本発明者等は、これら従来技術における問題点
を解消するため、鋭意、研究の結果、従来におい
てなし得なつた高濃度塩水中、高温下において、
安定なゲルを調製する方法を見い出し、本発明に
到達したものである。即ち、６価Crを含有する
化合物を還元してゲルを調製する方法において、
固有粘度（1N−NaNO3溶液、30℃）10以上であ
るところの、アクリルアミドとスルホン酸塩含有
モノマーからなる共重合体（スルホン酸塩含有モ
ノマーのポリマー構成モル％は0.5〜40モル％）
溶液、もしくはアクリルアミドとスルホン酸塩含
有モノマーおよびカルボン酸塩含有モノマーから
なる多元共重合体（スルホン酸塩含有モノマーと
カルボン酸塩含有モノマーの両者併せた総量のポ
リマー構成モル％は0.5〜40モル％）溶液に、６
価Crを含有する化合物とその還元剤とからなる
ゲル化剤を添加することを特徴とする安定な抱水
性ゲルの調製方法を提供するものである。 本発明において、多元共重体の固有粘度（〔η〕
1N−NaNO3溶液、30℃）は10以上（分子量500
万以上）、より好ましくは15以上（分子量約1000
万以上）（分子量（Ｍ）〔η〕＝3.73×10-4M0.66）
である。 スルホン酸塩含有モノマーとしては、２−アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸
（塩）、ビニルスルホン酸（塩）、アリルスルホン
酸（メタリルスルホン酸）（塩）、スチレンスルホ
ン酸（塩）、２−スルホエチルメタクリレート
（塩）等をあげることができる。 又、カルボン酸塩含有モノマーとしては、アク
リル酸（塩）、メタクリル酸（塩）、マレイン酸
（塩）等をあげることができる。 本発明において、カルボン酸塩含有モノマー及
びスルホン酸塩含有モノマーの配合量として、適
当な含有量が必要であり、両者とも用いる場合
は、両者併せた総量が40モル％を越えると、得ら
れるゲルは弱いか、又は一時的に強いゲルが得ら
れても、経時的に離水し易く、ゲルが不安定とな
る。次に、スルホン酸塩含有モノマー配合量は少
なくとも0.5モル％以上が必要で、これより少な
い場合は、ゲル化しにくく、且つ生成するゲルの
安定性が不良となる。 本発明の多元重合体の製法は、アクリルアミド
および、スルホン酸塩含有モノマー、要すれば、
カルボン酸塩含有モノマーの所定量のコモノマー
をラジカル開始剤の存在下、必要により、重合調
整剤の存在下で共重合して得られる。 多元共重合体の分子量は、一般に高分子量程、
ゲル化し易く、強固なゲルを生成する。分子量が
低いと、ゲル化しにくく、且つ生成してもゲル強
度が小さい。 以下に実施例により本発明を詳細に説明する。 実施例 １ アクリルアミドモノマー13.8ｇ、２−アクリル
アミド−２−メチルプロパンスルホン酸ソーダ
2.8ｇ、及びアクリル酸ソーダ3.4ｇ（モル比80：
５：15）を水に溶かして100ｇとし、さらに重合
開始剤過流酸アンモニウムを加えて、窒素ガスを
バブリングしながら、40℃に加熱重合させた。得
られた重合物を多量のメタノール中に投入し、沈
澱を濾別、乾燥して粉末ポリマーＨを得た。得ら
れたポリマーの〔η〕は22.0（1800万）であつた。
同様にして、表１に示したポリマーの構成比によ
り、ポリマーを調製し、以下の試験に供試した。 (1) ゲル化テスト方法 (イ) ゲル化条件 ポリマー濃度 4000ppm ゲル化剤｛重クロム酸ソーダ 1500PPM 亜流酸ソーダ 1500PPM 水 純水、及び10％Nacl水 (ロ) ポリマー溶液の調製 １のビーカーに500mlの純水又は塩水を
採取。マグネチツクスターラーにより攪拌し
ながら、ポリマー粉末を所定量２ｇ添加し、
そのまゝ、３時間攪拌し、完全に溶解した。 (ハ) ゲル化テスト 200ml容ビーカーにポリマー溶液を100ml
採取する 重クロム酸ソーダ0.15ｇを加え、攪拌し
て均一化する。 亜流酸ソーダ0.15ｇを加え、攪拌して均
一溶液とする。 その後サンプルビンに移し、経日変化
（室温80℃）をチエツクする。 チエツクはブルツクフイールド型粘度計
のヘリパススピンドルを用いて粘度を測定
して実施した。 ゲル化テスト結果を表２（室温、純水）、
表３（室温、塩水）、表４（80℃、塩水）に
示す。
Oil ratio）の改良、あるいは土木作業における
止水剤等において、有用に使用されうる耐塩、耐
熱性の安定な抱水性ゲルの調製方法に関する。 石油回収用途や、地下の土木作業等において
は、地下水の漏洩が問題となることが多い。この
地下水の漏洩を防止する目的に対して、地下水の
通路をゲルを用いて防ぐ手法が採用されている。 ゲルは普通、高温の地下で、高濃度の塩を含有
する地下水に溶解したポリマーをゲル化剤によつ
てゲル化することにより調製される。 ゲルは強度が大きく、経時安定性が良いほか、
目的の場所でゲル化するよう、適当なゲル化タイ
ムを有することが必要とされる。 これらの目的のために、従来からポリアクリル
アミド系ポリマー又は一部バイオポリマー（キサ
ンタンガム）や、CMC等の水溶性ポリマーが使
用されている。 ゲル化の手法としては、Al3+や、Cr3+、Ca2+、
Mg2+等の多価金属イオンが用いられ、その中で
実用化されているのは、Cr3+とAl3+によるゲル
化である。 Al3+によるゲル化は単にポリマーのアニオン
基を、３価のAl3+により、３次元架橋化するこ
とによつてなされる。 Cr3+によるゲル化は普通、６価のCr3+を還元剤
を用いて、Cr3+に還元することによつて、なされ
るがゲル化機構の詳細については、まだ十分に解
明されておらず、JordanやRonald等によつてゲ
ル化タイムに及ぼす影響が報告されている程度で
ある。（Correlation of Gelation Times for
polymer Solution used as sweep
Improvement Agents、SPEJ4月号、p.229、
1981参照） しかしながら、高温下、特に高濃度塩水系にお
いては、ゲルは保水していた水を分離して崩壊
し、十分な目的を達成することはできなかつた。 本発明者等は、これら従来技術における問題点
を解消するため、鋭意、研究の結果、従来におい
てなし得なつた高濃度塩水中、高温下において、
安定なゲルを調製する方法を見い出し、本発明に
到達したものである。即ち、６価Crを含有する
化合物を還元してゲルを調製する方法において、
固有粘度（1N−NaNO3溶液、30℃）10以上であ
るところの、アクリルアミドとスルホン酸塩含有
モノマーからなる共重合体（スルホン酸塩含有モ
ノマーのポリマー構成モル％は0.5〜40モル％）
溶液、もしくはアクリルアミドとスルホン酸塩含
有モノマーおよびカルボン酸塩含有モノマーから
なる多元共重合体（スルホン酸塩含有モノマーと
カルボン酸塩含有モノマーの両者併せた総量のポ
リマー構成モル％は0.5〜40モル％）溶液に、６
価Crを含有する化合物とその還元剤とからなる
ゲル化剤を添加することを特徴とする安定な抱水
性ゲルの調製方法を提供するものである。 本発明において、多元共重体の固有粘度（〔η〕
1N−NaNO3溶液、30℃）は10以上（分子量500
万以上）、より好ましくは15以上（分子量約1000
万以上）（分子量（Ｍ）〔η〕＝3.73×10-4M0.66）
である。 スルホン酸塩含有モノマーとしては、２−アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸
（塩）、ビニルスルホン酸（塩）、アリルスルホン
酸（メタリルスルホン酸）（塩）、スチレンスルホ
ン酸（塩）、２−スルホエチルメタクリレート
（塩）等をあげることができる。 又、カルボン酸塩含有モノマーとしては、アク
リル酸（塩）、メタクリル酸（塩）、マレイン酸
（塩）等をあげることができる。 本発明において、カルボン酸塩含有モノマー及
びスルホン酸塩含有モノマーの配合量として、適
当な含有量が必要であり、両者とも用いる場合
は、両者併せた総量が40モル％を越えると、得ら
れるゲルは弱いか、又は一時的に強いゲルが得ら
れても、経時的に離水し易く、ゲルが不安定とな
る。次に、スルホン酸塩含有モノマー配合量は少
なくとも0.5モル％以上が必要で、これより少な
い場合は、ゲル化しにくく、且つ生成するゲルの
安定性が不良となる。 本発明の多元重合体の製法は、アクリルアミド
および、スルホン酸塩含有モノマー、要すれば、
カルボン酸塩含有モノマーの所定量のコモノマー
をラジカル開始剤の存在下、必要により、重合調
整剤の存在下で共重合して得られる。 多元共重合体の分子量は、一般に高分子量程、
ゲル化し易く、強固なゲルを生成する。分子量が
低いと、ゲル化しにくく、且つ生成してもゲル強
度が小さい。 以下に実施例により本発明を詳細に説明する。 実施例 １ アクリルアミドモノマー13.8ｇ、２−アクリル
アミド−２−メチルプロパンスルホン酸ソーダ
2.8ｇ、及びアクリル酸ソーダ3.4ｇ（モル比80：
５：15）を水に溶かして100ｇとし、さらに重合
開始剤過流酸アンモニウムを加えて、窒素ガスを
バブリングしながら、40℃に加熱重合させた。得
られた重合物を多量のメタノール中に投入し、沈
澱を濾別、乾燥して粉末ポリマーＨを得た。得ら
れたポリマーの〔η〕は22.0（1800万）であつた。
同様にして、表１に示したポリマーの構成比によ
り、ポリマーを調製し、以下の試験に供試した。 (1) ゲル化テスト方法 (イ) ゲル化条件 ポリマー濃度 4000ppm ゲル化剤｛重クロム酸ソーダ 1500PPM 亜流酸ソーダ 1500PPM 水 純水、及び10％Nacl水 (ロ) ポリマー溶液の調製 １のビーカーに500mlの純水又は塩水を
採取。マグネチツクスターラーにより攪拌し
ながら、ポリマー粉末を所定量２ｇ添加し、
そのまゝ、３時間攪拌し、完全に溶解した。 (ハ) ゲル化テスト 200ml容ビーカーにポリマー溶液を100ml
採取する 重クロム酸ソーダ0.15ｇを加え、攪拌し
て均一化する。 亜流酸ソーダ0.15ｇを加え、攪拌して均
一溶液とする。 その後サンプルビンに移し、経日変化
（室温80℃）をチエツクする。 チエツクはブルツクフイールド型粘度計
のヘリパススピンドルを用いて粘度を測定
して実施した。 ゲル化テスト結果を表２（室温、純水）、
表３（室温、塩水）、表４（80℃、塩水）に
示す。
【表】
【表】
【表】
表２により、固有粘度が小さいと、ゲル化剤を
添加しても、ゲル化しない。また固有粘度が高く
ても、アクリルアミド含有モノマーの少ないポリ
マーはゲル化力は弱いことが確認できる。
添加しても、ゲル化しない。また固有粘度が高く
ても、アクリルアミド含有モノマーの少ないポリ
マーはゲル化力は弱いことが確認できる。
【表】
表３より、ゲル化力は、表２に示した純水系の
ときより強いが、アクリルアミドモノマー含有量
が少ないと、ゲルの安定性が悪くなることが確認
できる。
ときより強いが、アクリルアミドモノマー含有量
が少ないと、ゲルの安定性が悪くなることが確認
できる。
【表】
実施例 ２
実施例１で調製したポリマーを使用して、以下
ゲル化試験を実施した。その結果を表５および表
６に示した。 ゲル化テスト方法 (イ) ゲル化条件 ポリマー濃度：5000PPM ゲル化剤：重クロム酸ソーダ2000PPM チオ硫酸ナトリウム又はチオ尿素2000PPM 水：10％NaCl水 (ロ) ポリマー溶液の調製 実施例１に準ずる。 (ハ) ゲル化テスト 実施例１に準ずる。
ゲル化試験を実施した。その結果を表５および表
６に示した。 ゲル化テスト方法 (イ) ゲル化条件 ポリマー濃度：5000PPM ゲル化剤：重クロム酸ソーダ2000PPM チオ硫酸ナトリウム又はチオ尿素2000PPM 水：10％NaCl水 (ロ) ポリマー溶液の調製 実施例１に準ずる。 (ハ) ゲル化テスト 実施例１に準ずる。
【表】
【表】
表５および表６により明らかな通り、ポリマー
濃度、還元剤の種類を変更することによつて、ゲ
ルの強度、安定性、ゲル化タイムを調整すること
ができる。
濃度、還元剤の種類を変更することによつて、ゲ
ルの強度、安定性、ゲル化タイムを調整すること
ができる。
Claims (1)
- １ ６価Crを含有する化合物を還元してゲルを
調製する方法において、固有粘度（1N−NaNO3
溶液、30℃）10以上であるところの、アクリルア
ミドとスルホン酸塩含有モノマーからなる共重合
体（スルホン酸塩含有モノマーのポリマー構成モ
ル％は0.5〜40モル％）溶液、もしくはアクリル
アミドとスルホン酸塩含有モノマーおよびカルボ
ン酸塩含有モノマーからなる多元共重合体（スル
ホン酸塩含有モノマーとカルボン酸塩含有モノマ
ーの両者併せた総量のポリマー構成モル％は0.5
〜40モル％）溶液に、６価Crを含有する化合物
とその還元剤とからなるゲル化剤を添加すること
を特徴とする安定な抱水性ゲルの調製方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099996A JPS59225733A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 安定な抱水性ゲルの調製方法 |
| US06/616,375 US4582452A (en) | 1983-06-03 | 1984-06-01 | Process for preparing stable aqueous gel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099996A JPS59225733A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 安定な抱水性ゲルの調製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59225733A JPS59225733A (ja) | 1984-12-18 |
| JPH0112538B2 true JPH0112538B2 (ja) | 1989-03-01 |
Family
ID=14262232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58099996A Granted JPS59225733A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 安定な抱水性ゲルの調製方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4582452A (ja) |
| JP (1) | JPS59225733A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| EP0267034B1 (en) * | 1986-11-07 | 1992-07-22 | Pfizer Inc. | Protection of beaches and sand dunes against erosion |
| US4785028A (en) * | 1986-12-22 | 1988-11-15 | Mobil Oil Corporation | Gels for profile control in enhanced oil recovery under harsh conditions |
| US4790688A (en) * | 1987-01-28 | 1988-12-13 | Eng, Inc. | Landfill leachate control process and product |
| US5462390A (en) * | 1994-11-08 | 1995-10-31 | Marathon Oil Company | Foamed gel for blocking fluid flow in soil |
| JPWO2015133019A1 (ja) * | 2014-03-03 | 2017-07-13 | 第一工業製薬株式会社 | セルロース繊維ナノ分散液圧入装置およびそれを用いたセルロース繊維ナノ分散液圧入方法、並びに炭化水素生産方法 |
| US10472553B2 (en) | 2017-09-01 | 2019-11-12 | Saudi Arabian Oil Company | Delayed polymer gelation using low total dissolved solids brine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5855044A (ja) * | 1981-09-29 | 1983-04-01 | Nippon Junyaku Kk | 汚物・汚液等の清掃処理剤及び清掃処理方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2801984A (en) * | 1955-08-15 | 1957-08-06 | American Cyanamid Co | Resin-forming composition for stabilization of soil and process of using same |
| US3502149A (en) * | 1967-04-07 | 1970-03-24 | Dow Chemical Co | Sealing composition and method of use thereof |
| US3909423A (en) * | 1972-02-09 | 1975-09-30 | Phillips Petroleum Co | Gelled polymers and methods of preparing same |
| US4015991A (en) * | 1975-08-08 | 1977-04-05 | Calgon Corporation | Low fluid loss cementing compositions containing hydrolyzed acrylamide/2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid derivative copolymers and their use |
| US4055502A (en) * | 1975-12-24 | 1977-10-25 | Phillips Petroleum Company | Method and composition for acidizing subterranean formations |
-
1983
- 1983-06-03 JP JP58099996A patent/JPS59225733A/ja active Granted
-
1984
- 1984-06-01 US US06/616,375 patent/US4582452A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5855044A (ja) * | 1981-09-29 | 1983-04-01 | Nippon Junyaku Kk | 汚物・汚液等の清掃処理剤及び清掃処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59225733A (ja) | 1984-12-18 |
| US4582452A (en) | 1986-04-15 |
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