RU2715543C1 - Water-swellable elastomeric composition for manufacturing of sealing elements of packer equipment - Google Patents

Water-swellable elastomeric composition for manufacturing of sealing elements of packer equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2715543C1
RU2715543C1 RU2019125108A RU2019125108A RU2715543C1 RU 2715543 C1 RU2715543 C1 RU 2715543C1 RU 2019125108 A RU2019125108 A RU 2019125108A RU 2019125108 A RU2019125108 A RU 2019125108A RU 2715543 C1 RU2715543 C1 RU 2715543C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
acrylamide
swellable
swelling
rubber
Prior art date
Application number
RU2019125108A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Сергеевна Лопатина
Марат Абдурахманович Ваниев
Николай Владимирович Сычев
Яна Юрьевна Савченко
Анна Дмитриевна Брук
Иван Александрович Новаков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2019125108A priority Critical patent/RU2715543C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2715543C1 publication Critical patent/RU2715543C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/08Cellulose derivatives
    • C08L1/26Cellulose ethers
    • C08L1/28Alkyl ethers
    • C08L1/284Alkyl ethers with hydroxylated hydrocarbon radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/08Cellulose derivatives
    • C08L1/26Cellulose ethers
    • C08L1/28Alkyl ethers
    • C08L1/286Alkyl ethers substituted with acid radicals, e.g. carboxymethyl cellulose [CMC]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/24Homopolymers or copolymers of amides or imides
    • C08L33/26Homopolymers or copolymers of acrylamide or methacrylamide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/02Copolymers with acrylonitrile
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to water-swellable elastomeric materials and can be used in production of rubber swellable packing elements of packer equipment used in oil and gas industry. Water-swellable elastomeric composition for making sealing elements of packer equipment based on butadiene-nitrile rubber, comprising a vulcanizing agent – sulfur, mercaptan series vulcanization accelerators – altaks and captax, vulcanization activators – zinc oxide and stearin, dispersant – glycerin, filler – colloidal silicic acid BS-120 and water-swellable reagents – sodium-carboxymethyl cellulose and acrylamide-based polymer, additionally contains filler of technical carbon TU P234, and as polymer based on acrylamide – copolymer of acrylamide with potassium acrylate.
EFFECT: increased degree of swelling of elastomer material in fresh water, in 22 % aqueous solution of sodium salt and aqueous solutions of sodium salt of intermediate mineralization.
1 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к водонабухающим эластомерным материалам и может быть использовано при изготовлении резиновых набухающих уплотнительных элементов пакерного оборудования, применяемого в нефтегазодобывающей отрасли.The invention relates to water-swellable elastomeric materials and can be used in the manufacture of rubber swellable sealing elements of packer equipment used in the oil and gas industry.

Известна водонабухающая эластомерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука, модифицированного комбинацией акрилового сополимера с карбоксиметилцеллюлозой (Пат. WO №2010039131, МПК A61L15/30, A61L15/60, C08L1/00, C08L 33/00, C08L9/02, E21В 33/12, опубл. 08.04.2010).Known water-swelling elastomeric composition based on nitrile butadiene rubber, modified by a combination of an acrylic copolymer with carboxymethyl cellulose (Pat. WO No. 2010039131, IPC A61L15 / 30, A61L15 / 60, C08L1 / 00, C08L 33/00, C08L9 / 02, E21B 33/00, C08L9 / 02, E21B 33/00, C08L9 / 02, E21B published on 04/08/2010).

Недостатком таких резин является то, что для них характерна сравнительно высокая эффективность набухания только в водных растворах солей малой минерализации (3,5-6,0%).The disadvantage of such rubbers is that they are characterized by a relatively high swelling efficiency only in aqueous solutions of salts of low mineralization (3.5-6.0%).

Известна применяемая при изготовлении пакеров водонабухающая эластомерная смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, содержащая 7,0-10,0 масс. ч. вулканизующей группы, 250,0-451,0 масс. ч. сополимера акриламида и акрилата натрия со степенью сшивки в пределах m=0,01-0,05%, 35,0 масс. ч. наполнителя, 15,0-36,0 масс. ч. минерального волокна и 15,0 масс. ч. пластификатора (Пат. RU №2580564, МПК E21B 33/12, F16J 15/02, опубл. 10.04.2016).Known used in the manufacture of packers water-swelling elastomeric mixture based on nitrile butadiene rubber containing 7.0-10.0 mass. including vulcanizing group, 250.0-451.0 mass. including a copolymer of acrylamide and sodium acrylate with a degree of crosslinking in the range of m = 0.01-0.05%, 35.0 wt. including filler, 15.0-36.0 mass. including mineral fiber and 15.0 mass. including plasticizer (Pat. RU No. 2580564, IPC E21B 33/12, F16J 15/02, publ. 04/10/2016).

Недостатками данного изобретения является низкий уровень упруго-прочностных свойств эластомерного материала после контакта с водой, а также сложная технология его использования при производстве пакера. The disadvantages of this invention is the low level of elastic strength properties of the elastomeric material after contact with water, as well as the complex technology of its use in the manufacture of the packer.

Известна водонабухающая резиновая смесь для пакерного оборудования на основе бутадиен-нитрильного каучука, содержащая вулканизующий агент серу, ускоритель вулканизации альтакс, активаторы вулканизации оксид цинка и стеарин, наполнитель технический углерод, асбестовые волокна и водонабухающие реагенты сшитый полиакриламид POLYSWELL и карбоксиметилцеллюлозу (Пат. RU №2653024, МПК C08L 9/02, C08L 33/26, C08K 3/04, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 5/47, E21B 33/12, опубл. 04.05.2018).Known water-swelling rubber mixture for packer equipment based on nitrile butadiene rubber, containing a sulfur vulcanizing agent, Altax vulcanization accelerator, vulcanization activators zinc oxide and stearin, carbon black filler, asbestos fibers and water-swelling reagents crosslinked polyacrylamide POLYSWELL30 and NO.2 carboxylicum. , IPC C08L 9/02, C08L 33/26, C08K 3/04, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 5/47, E21B 33/12, publ. 05/04/2018).

Недостатком резиновой смеси является невысокая степень набухания эластомерного материала пакера в 22% солевом растворе.The disadvantage of the rubber mixture is the low degree of swelling of the elastomeric material of the packer in 22% saline.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является водонабухающая эластомерная композиция для набухающих уплотнительных элементов пакерного оборудования на основе бутадиен-нитрильного каучука, содержащая вулканизующий агент серу, ускорители вулканизации меркаптанового ряда, активаторы вулканизации оксид цинка и стеарин, наполнитель коллоидную кремнекислоту БС-120, диспергирующий агент глицерин и водонабухающие реагенты натрий-карбоксиметилцеллюлозу и катионно-анионную полимерную смолу на основе акриламида Ультрарез DS (Пат. RU №2683462, МПК C08L 9/02, C08L 33/26, C08K 3/04, C08K 3/06, E21B 33/12, опубл. 28.03.2019). Композиция обладает хорошей степенью набухания в пресной воде.Closest to the proposed technical solution is a water-swellable elastomeric composition for swellable sealing elements of packer equipment based on butadiene-nitrile rubber, containing a sulfur vulcanizing agent, mercaptan vulcanization accelerators, vulcanization activators zinc oxide and stearin, a filler colloidal silica bis-120 acidifying agent, BS-120 glyceric acid agent and water-swelling reagents sodium carboxymethyl cellulose and a cationic anionic polymer resin based on acrylamide Ultrares DS (Pat. RU No. 2683462, IPC C08L 9/02, C08L 33/26, C08K 3/04, C08K 3/06, E21B 33/12, published March 28, 2019). The composition has a good degree of swelling in fresh water.

Недостатком эластомерной композиции является невысокая степень набухания эластомерного материала пакера в солевых растворах различной концентрации.The disadvantage of the elastomeric composition is the low degree of swelling of the elastomeric material of the packer in saline solutions of various concentrations.

Задачей заявляемого изобретения является создание эластомерного материала с повышенной способностью к объемному набуханию в пресной воде и водных растворах натриевой соли различной минерализации.The task of the invention is the creation of an elastomeric material with increased ability to volumetric swelling in fresh water and aqueous solutions of sodium salt of various mineralization.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение степени набухания эластомерного материала в пресной воде, в 22% водном растворе натриевой соли, и водных растворах натриевой соли промежуточной минерализации.The technical result of the invention is to increase the degree of swelling of the elastomeric material in fresh water, in a 22% aqueous solution of sodium salt, and aqueous solutions of sodium salt of intermediate mineralization.

Технический результат достигается за счет того, что водонабухающая эластомерная композиция для изготовления уплотнительных элементов пакерного оборудования на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая вулканизующий агент серу, ускорители вулканизации меркаптанового ряда - альтакс и каптакс, активаторы вулканизации оксид цинка и стеарин, диспергирующий агент глицерин, наполнитель - коллоидную кремнекислоту БС-120 и водонабухающие реагенты натрий-карбоксиметилцеллюлозу и полимер на основе акриламида, при этом дополнительно содержит в качестве наполнителя технический углерод ТУ П234, а в качестве полимера на основе акриламида - сополимер акриламида с акрилатом калия при следующем соотношении компонентов, масс. ч.: каучук БНКС-28 - 100,0; БС-120 - 10,0; ТУ П234 - 30,0; оксид цинка - 5,0; стеарин - 1,0; глицерин - 2,0; сера - 2,0; альтакс - 1,0; каптакс - 1,0; сополимер акриламида с акрилатом калия - 50,0-100,0; натрий-карбоксиметилцеллюлоза - 50,0-100,0.The technical result is achieved due to the fact that the water-swelling elastomeric composition for the manufacture of sealing elements for packer equipment based on nitrile butadiene rubber, including a sulfur vulcanizing agent, mercaptan vulcanization accelerators - altax and captax, vulcanization activators, zinc oxide and stearin, a dispersing agent glycerin, - colloidal silicic acid BS-120 and water-swelling reagents sodium carboxymethyl cellulose and a polymer based on acrylamide, with additional rzhit as filler carbon black TU P234, and the polymer based on acrylamide - acrylate copolymer of acrylamide with potassium in the following ratio, wt. h: BNKS-28 rubber - 100.0; BS-120 - 10.0; TU P234 - 30.0; zinc oxide - 5.0; stearin - 1.0; glycerin - 2.0; sulfur - 2.0; altax - 1.0; captax - 1.0; a copolymer of acrylamide with potassium acrylate - 50.0-100.0; sodium carboxymethyl cellulose - 50.0-100.0.

Согласно заявляемому изобретению в основе водонабухающей эластомерной композиции используют полярный бутадиен-нитрильный каучук марки БНКС-28 АМН (ТУ 38.30313-2006) со средним содержанием звеньев нитрила акриловой кислоты 28 %.According to the claimed invention, a polarized butadiene-nitrile rubber of the BNKS-28 AMN grade (TU 38.30313-2006) with an average content of acrylic acid nitrile units of 28% is used as the basis for the water-swelling elastomeric composition.

Вулканизующая группа включает: серу (ГОСТ 127-76); ускорители вулканизации - альтакс (дибензотиазолдисульфид) (ТУ 6-14-851-86), каптакс (2-меркаптобензтиазол) (ТУ 739-74). Активирующая система базируется на комбинации оксида цинка (ГОСТ 202-84) и стеарина (ГОСТ 6484-96). В качестве диспергирующего агента используют глицерин (ГОСТ 6259-75). The vulcanizing group includes: sulfur (GOST 127-76); vulcanization accelerators - altax (dibenzothiazoldisulfide) (TU 6-14-851-86), captax (2-mercaptobenzthiazole) (TU 739-74). The activating system is based on a combination of zinc oxide (GOST 202-84) and stearin (GOST 6484-96). As a dispersing agent, glycerin (GOST 6259-75) is used.

Роль усиливающего наполнителя в рецептуре выполняет коллоидная кремнекислота марки БС-120 (ГОСТ 18307-78) и технический углерод ТУ П234 (ГОСТ 7885-86).The role of reinforcing filler in the formulation is performed by BS-120 colloidal silicic acid (GOST 18307-78) and carbon black TU P234 (GOST 7885-86).

В качестве водонабухающих реагентов используют натрий-карбоксиметилцеллюлозу (ТУ 2231-001-53535770-01) и сополимер акриламида с акрилатом калия (кажущаяся плотность 85-90 %; рН 8,1; емкость катионного обмена 4.6 мэкв/г; максимум абсорбции в деионизированной воде 400 г/г; влагоудерживание при рF1 980 мл/л), например, торговой арки AQUASORB 3005.Sodium carboxymethyl cellulose (TU 2231-001-53535770-01) and a copolymer of acrylamide with potassium acrylate (apparent density 85-90%; pH 8.1; cation exchange capacity 4.6 meq / g; maximum absorption in deionized water) are used as water-swelling reagents. 400 g / g; water retention at pF1 980 ml / l), for example, the AQUASORB 3005 trade arch.

Образцы готового эластомерного материала подвергались экспозиции в пресной воде и водных растворах натриевой соли различной минерализации при температуре 23±2°С.Samples of the finished elastomeric material were exposed in fresh water and aqueous solutions of sodium salt of various salinity at a temperature of 23 ± 2 ° C.

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве водонабухающих реагентов в рецептуре резиновой смеси на основе полярного каучука используют заявленные сочетания натрий-карбоксиметилцеллюлозы с сополимером акриламида с акрилатом калия. Сочетание указанных реагентов натуральной и синтетической природы в эластомерной композиции, обеспечивает высокую степень набухания эластомерного материала в пресной воде и водных растворах солей различной минерализации (до 22 % включительно).The essence of the invention lies in the fact that the claimed combination of sodium carboxymethyl cellulose with a copolymer of acrylamide with potassium acrylate is used as water-swelling reagents in the formulation of a polar rubber-based rubber composition. The combination of these reagents of natural and synthetic nature in the elastomeric composition provides a high degree of swelling of the elastomeric material in fresh water and aqueous solutions of salts of various salinity (up to 22% inclusive).

При контакте полученного из заявленной водонабухающей эластомерной композиции эластомерного материала с этими средами ввиду специфики диффузионных процессов и полиэлектролитных взаимодействий обеспечивается синергетический эффект, заключающийся в более высокой степени объемного набухания по сравнению с прототипом. When the obtained from the claimed water-swelling elastomeric composition of the elastomeric material in contact with these environments due to the specifics of diffusion processes and polyelectrolyte interactions, a synergistic effect is achieved, consisting in a higher degree of volumetric swelling compared to the prototype.

Рецептуры композиций (примеры 1-2) по заявляемому изобретению и рецептура по прототипу приведены в таблице 1.The formulation of the compositions (examples 1-2) according to the claimed invention and the formulation of the prototype are shown in table 1.

Таблица 1Table 1

Ингредиенты смесиMixture ingredients Содержание ингредиентов, масс. ч.The content of ingredients, mass. h 11 22 прототипprototype Бутадиен-нитрильный каучук БНКС-28Butadiene-nitrile rubber BNKS-28 100100 100100 100100 БС-120BS-120 1010 1010 4040 ТУ П234TU P234 30thirty 30thirty -- Оксид цинкаZinc oxide 55 55 55 СтеаринStearin 11 11 11 ГлицеринGlycerol 22 22 22 СераSulfur 22 22 22 АльтаксAltax 11 11 11 КаптаксCaptax 11 11 11

Сополимер акриламида с акрилатом калияAcrylamide copolymer with potassium acrylate 50fifty 100100 -- Натрий-карбоксиметилцеллюлозаSodium Carboxymethyl Cellulose 50fifty 100100 2525 Катионно-анионная полимерная смола на основе акриламида Ультрарез DSCationic-anionic acrylamide-based polymer Ultreres DS -- -- 2525

Изготовление водонабухающей эластомерной композиции осуществляют с использованием высокоскоростного смесителя типа «Брабендер» и лабораторных вальцев по общепринятой в резиновой промышленности технологии.The manufacture of a water-swellable elastomeric composition is carried out using a high-speed mixer of the Brabender type and laboratory rollers according to technology generally accepted in the rubber industry.

Водонабухающие эластомерные материалы изготавливали вулканизацией полученных композиций в гидравлическом прессе по оптимальному температурно-временному режиму, предварительно выявленному с помощью реометра Monsanto 3000 Professional. Физико-механические свойства стандартных образцов определяли на разрывной машине Zwick 5,0 kN в соответствии с ГОСТ 270-75. Объемное набухание эластомеров в пресной воде и водных растворах натриевой соли различной минерализации осуществляли в соответствии с ГОСТ 9.030-74 (метод А). Физико-механические свойства образцов после набухания определяли на разрывной машине Zwick 5,0 kN в соответствии с ГОСТ 9.030-74 (метод В). Water-swelling elastomeric materials were made by vulcanization of the obtained compositions in a hydraulic press according to the optimal temperature-time regime previously identified using a Monsanto 3000 Professional rheometer. The physicomechanical properties of the standard samples were determined on a Zwick 5.0 kN tensile testing machine in accordance with GOST 270-75. Volumetric swelling of elastomers in fresh water and aqueous solutions of sodium salt of various mineralization was carried out in accordance with GOST 9.030-74 (method A). The physicomechanical properties of the samples after swelling were determined on a Zwick 5.0 kN tensile testing machine in accordance with GOST 9.030-74 (method B).

Полученные значения упруго-прочностных свойств, а также сравнительные данные по степени объемного набухания с прототипом за время экспозиции 200 ч, представлены в таблице 2. Такое время экспозиции обусловлено нормативными требованиями работ по обслуживанию скважин.The obtained values of the elastic strength properties, as well as comparative data on the degree of volumetric swelling with the prototype during the exposure time of 200 hours, are presented in table 2. This exposure time is due to the regulatory requirements for well servicing.

Анализ численных значений таблицы 2 свидетельствует о том, что по сравнению с прототипом полученные из заявленной водонабухающей эластомерной композиции эластомерные материалы характеризуются более высокой степенью объемного набухания. Заграничные соотношения по минимальному и максимальному содержанию комбинации водонабухающих реагентов не обеспечивают достижения искомого технического результата и в этой связи не иллюстрируются примерами. Заявляемые водонабухающие эластомеры обладают способностью к большому объемному набуханию в водных растворах натриевой соли различной минерализации с сохранением приемлемого уровня физико-механических свойств.Analysis of the numerical values of table 2 indicates that, compared with the prototype obtained from the claimed water-swelling elastomeric composition, elastomeric materials are characterized by a higher degree of volumetric swelling. Foreign ratios of the minimum and maximum contents of the combination of water-swelling reagents do not provide the desired technical result and are therefore not illustrated by examples. The inventive water-swelling elastomers are capable of large volumetric swelling in aqueous solutions of sodium salt of various mineralization while maintaining an acceptable level of physico-mechanical properties.

Таблица 2table 2

Шифр образца
Показатель
Sample Code
Indicator
ПримерыExamples
11 22 прототипprototype Степень объемного набухания в пресной воде после экспозиции 200 ч, %The degree of volumetric swelling in fresh water after exposure to 200 h,% 181181 629629 206206 Степень объемного набухания в 3,5 % водном растворе натриевой соли после экспозиции 200 ч, %The degree of volumetric swelling in a 3.5% aqueous solution of sodium salt after exposure to 200 h,% 8181 248248 8181 Степень объемного набухания в 6 % водном растворе натриевой соли после экспозиции 200 ч, %The degree of volumetric swelling in a 6% aqueous solution of sodium salt after exposure to 200 h,% 6969 205205 5757 Степень объемного набухания в 10 % водном растворе натриевой соли после экспозиции 200 ч, %The degree of volumetric swelling in a 10% aqueous solution of sodium salt after exposure to 200 h,% 6060 185185 3636 Степень объемного набухания в 22 % водном растворе натриевой соли после экспозиции 200 ч, %The degree of volumetric swelling in a 22% aqueous solution of sodium salt after an exposure of 200 hours,% 50fifty 164164 2323 Условная прочность при растяжении*, MПaConditional tensile strength *, MPa 6,2/2,36.2 / 2.3 3,1/2,13.1 / 2.1 7,5/5,17.5 / 5.1 Относительное удлинение при разрыве*, %Elongation at break *,% 214/143214/143 135/126135/126 417/278417/278

Примечания: * - в числителе значения до контакта с пресной водой, в знаменателе - после экспозиции в пресной воде в течении 200 ч.Notes: * - in the numerator, the values before contact with fresh water, in the denominator - after exposure in fresh water for 200 hours.

Таким образом, эластомерные материалы, полученные из водонабухающей эластомерной композиции на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающей вулканизующий агент серу, ускорители вулканизации меркаптанового ряда, активаторы вулканизации оксид цинка и стеарин, диспергирующий агент глицерин, наполнитель коллоидную кремнекислоту БС-120 и технический углерод ТУ П234 и водонабухающие реагенты натрий-карбоксиметилцеллюлозу и сополимер акриламида с акрилатом калия при заявленных соотношениях, обладают высокой степенью набухания в пресной воде и водных растворах натриевой соли различной минерализации.Thus, elastomeric materials obtained from a water-swelling elastomeric composition based on butadiene-nitrile rubber, including a sulfur vulcanizing agent, mercaptan vulcanization accelerators, vulcanization activators zinc oxide and stearin, a dispersing agent glycerin, and technical agent BC-120 BC-4 colloidal silicic acid filler ТС-120 and water-swelling reagents sodium carboxymethyl cellulose and a copolymer of acrylamide with potassium acrylate at the stated proportions, have a high degree of swelling in fresh water and aqueous solutions of sodium salt of various salinity.

Claims (12)

Водонабухающая эластомерная композиция для изготовления уплотнительных элементов пакерного оборудования на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая вулканизующий агент - серу, ускорители вулканизации меркаптанового ряда - альтакс и каптакс, активаторы вулканизации - оксид цинка и стеарин, диспергирующий агент - глицерин, наполнитель - коллоидную кремнекислоту БС-120 и водонабухающие реагенты - натрий-карбоксиметилцеллюлозу и полимер на основе акриламида, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит в качестве наполнителя технический углерод ТУ П234, а в качестве полимера на основе акриламида - сополимер акриламида с акрилатом калия при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Water-swellable elastomeric composition for the manufacture of sealing elements for packer equipment based on nitrile butadiene rubber, including a sulfurizing agent — sulfur, mercaptan vulcanization accelerators — Altax and Kaptax, vulcanization activators — zinc oxide and stearin, a dispersant — glycerol, and a non-colloidal cream filler 120 and water-swellable reagents - sodium carboxymethyl cellulose and acrylamide-based polymer, characterized in that the composition further comprises as filling carbon black of Tell TU P234, and the polymer based on acrylamide - acrylate copolymer of acrylamide with potassium in the following ratio, mass parts .: Каучук БНКС-28 - 100,0Rubber BNKS-28 - 100.0 БС-120 - 10,0BS-120 - 10.0 ТУ П234 - 30,0TU P234 - 30.0 Оксид цинка - 5,0Zinc Oxide - 5.0 Стеарин - 1,0Stearin - 1.0 Глицерин - 2,0Glycerin - 2.0 Сера - 2,0Sulfur - 2.0 Альтакс - 1,0Altax - 1.0 Каптакс - 1,0Kaptax - 1.0 Сополимер акриламида с акрилатом калия - 50,0-100,0A copolymer of acrylamide with potassium acrylate - 50.0-100.0 Натрий-карбоксиметилцеллюлоза - 50,0-100,0.Sodium carboxymethyl cellulose - 50.0-100.0.
RU2019125108A 2019-08-07 2019-08-07 Water-swellable elastomeric composition for manufacturing of sealing elements of packer equipment RU2715543C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125108A RU2715543C1 (en) 2019-08-07 2019-08-07 Water-swellable elastomeric composition for manufacturing of sealing elements of packer equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125108A RU2715543C1 (en) 2019-08-07 2019-08-07 Water-swellable elastomeric composition for manufacturing of sealing elements of packer equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2715543C1 true RU2715543C1 (en) 2020-02-28

Family

ID=69768212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019125108A RU2715543C1 (en) 2019-08-07 2019-08-07 Water-swellable elastomeric composition for manufacturing of sealing elements of packer equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2715543C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2744282C1 (en) * 2020-08-18 2021-03-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреж-дение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Water-swellable elastomeric composition
CN114133921A (en) * 2020-09-04 2022-03-04 中国石油天然气集团有限公司 Modified high-water-absorption high-strength rubber particle plugging agent, and preparation method and application thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010039131A1 (en) * 2008-10-01 2010-04-08 Baker Hughes Incorporated Water swelling rubber compound for use in reactive packers and other downhole tools
RU2580564C1 (en) * 2015-06-23 2016-04-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Swellable packer
RU2653024C1 (en) * 2017-06-22 2018-05-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Water swelling rubber mixture for packer equipment
RU2654029C1 (en) * 2017-06-22 2018-05-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Water swelling rubber mixture for packer equipment
RU2683462C1 (en) * 2018-08-09 2019-03-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Water swelling elastomer composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010039131A1 (en) * 2008-10-01 2010-04-08 Baker Hughes Incorporated Water swelling rubber compound for use in reactive packers and other downhole tools
RU2580564C1 (en) * 2015-06-23 2016-04-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Swellable packer
RU2653024C1 (en) * 2017-06-22 2018-05-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Water swelling rubber mixture for packer equipment
RU2654029C1 (en) * 2017-06-22 2018-05-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Water swelling rubber mixture for packer equipment
RU2683462C1 (en) * 2018-08-09 2019-03-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Water swelling elastomer composition

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2744282C1 (en) * 2020-08-18 2021-03-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреж-дение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Water-swellable elastomeric composition
CN114133921A (en) * 2020-09-04 2022-03-04 中国石油天然气集团有限公司 Modified high-water-absorption high-strength rubber particle plugging agent, and preparation method and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2715543C1 (en) Water-swellable elastomeric composition for manufacturing of sealing elements of packer equipment
CN102325838B (en) Sulfur-modified chloroprene elastomer composition, and formulation and vulcanizate of same
RU2653024C1 (en) Water swelling rubber mixture for packer equipment
CN108623869B (en) Sealing element
RU2685350C1 (en) Water-oil-swelling elastomer composition
RU2654029C1 (en) Water swelling rubber mixture for packer equipment
RU2632823C1 (en) Production method of oilfield water-swellable element
RU2744341C1 (en) Water-oil-swellable elastomer composition
RU2690929C1 (en) Water-oil-swelling thermoplastic elastomer composition
RU2683462C1 (en) Water swelling elastomer composition
KR100995244B1 (en) Mortar compostion for repairing concrete structure and using method thereof
RU2744283C1 (en) Water-swellable elastomeric composition
RU2744282C1 (en) Water-swellable elastomeric composition
RU2688521C1 (en) Rubber mixture
RU2786166C1 (en) Rubber compound
SI20587A (en) Soft sealing material
JP2019099799A (en) Rubber composition
CN104558705A (en) Water-proofing water-swelling rubber formula
RU2630562C1 (en) Rubber mixture
RU2690807C1 (en) Composite rubber mixture for acoustic coatings
JPS5927931A (en) Rubber composition
JP5734589B2 (en) Rubber packing for water supply
RU2745994C1 (en) Rubber compound
JP2001354806A (en) Rubber composition
RU2747539C1 (en) Frost-resistant rubber mixture