RU2744341C1 - Водонефтенабухающая эластомерная композиция - Google Patents
Водонефтенабухающая эластомерная композиция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2744341C1 RU2744341C1 RU2020127467A RU2020127467A RU2744341C1 RU 2744341 C1 RU2744341 C1 RU 2744341C1 RU 2020127467 A RU2020127467 A RU 2020127467A RU 2020127467 A RU2020127467 A RU 2020127467A RU 2744341 C1 RU2744341 C1 RU 2744341C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- oil
- swelling
- copolymer
- acrylamide
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title abstract description 15
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 title abstract description 7
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 15
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 claims abstract description 12
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 12
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N Glycerol trioctadecanoate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- VAPQAGMSICPBKJ-UHFFFAOYSA-N 2-nitroacridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC([N+](=O)[O-])=CC=C3N=C21 VAPQAGMSICPBKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N dibenzothiazol-2-yl disulfide Chemical compound C1=CC=C2SC(SSC=3SC4=CC=CC=C4N=3)=NC2=C1 AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims abstract description 10
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 9
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 6
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 32
- 230000008961 swelling Effects 0.000 abstract description 22
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 abstract description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 13
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 9
- 239000005060 rubber Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- CKQVRZJOMJRTOY-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid;propane-1,2,3-triol Chemical compound OCC(O)CO.CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O CKQVRZJOMJRTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 10
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IRLQAJPIHBZROB-UHFFFAOYSA-N buta-2,3-dienenitrile Chemical compound C=C=CC#N IRLQAJPIHBZROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical class SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- QSYBDNNHWODCCJ-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-1-en-2-ylbenzene Chemical compound C=CC=C.CC(=C)C1=CC=CC=C1 QSYBDNNHWODCCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- -1 ethylene, propylene Chemical group 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000744 organoheteryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 239000012936 vulcanization activator Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
Landscapes
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к водо- и нефтенабухающим эластомерным материалам и может быть использовано при изготовлении резиновых набухающих уплотнительных элементов пакерного оборудования, применяемого в нефтегазодобывающей отрасли. Водонефтенабухающая эластомерная композиция на основе этилен-пропиленового каучука, включающая вулканизующий агент серу, ускорители вулканизации альтакс и каптакс, активирующую систему оксид цинка и стеарин, диспергирующий агент глицерин, наполнитель коллоидную кремнекислоту и технический углерод, водонабухающие реагенты – натрийкарбоксиметилцеллюлозу и сополимер акриламида с акрилатом калия, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: этиленпропиленовый каучук СКЭПТ-50 – 100,0; коллоидная кремнекислота БС-120 – 10,0; технический углерод ТУ П234 – 30,0; оксид цинка – 5,0; стеарин – 1,0; глицерин – 2,0; сера – 2,0; альтакс – 1,0; каптакс – 1,0; натрий-карбоксиметилцеллюлоза – 80,0-100,0; сополимер акриламида с акрилатом калия – 80,0-100,0. Техническим результатом является увеличение степени набухания эластомерного материала в пресной воде и в 10%-ном водном растворе хлорида натрия при сохранении высокой нефтенабухающей способности, а также дополнительной способности увеличиваться в объеме при контакте с 22%-ным водным раствором хлорида натрия и буровой системой Полиэконол-Флора. 2 табл.
Description
Изобретение относится к водо- и нефтенабухающим эластомерным материалам и может быть использовано при изготовлении резиновых набухающих уплотнительных элементов пакерного оборудования, применяемого в нефтегазодобывающей отрасли.
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, C08L33/00, C08L9/02, E21В33/12, опубл. 08.04.2010).
Недостатком таких резин является то, что для них характерна сравнительно высокая эффективность набухания только в водных растворах солей малой минерализации (3,5 – 6,0 %). Кроме того, они не предназначены для изготовления нефтенабухающих пакеров.
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 C08L9/02, C08L33/26, C08K3/04, C08K3/06, C08K3/22, C08K5/47, E21B33/12, опубл. 04.05.2018).
Недостатком резины по патенту №2653024 является относительно невысокие показатели по степени набухания при экспозиции в водном растворе хлорида натрия с концентрацией 22 %, а также в Полиэконол-Флора.
Известна водонефтенабухающая термопластичная эластомерная композиция (Пат. RU №2690929, МПК C08L23/06, C08L23/12, C08L31/04, C09K3/10, E21B33/12, опубл. 06.06.2019) на основе этиленпропиленового каучука, содержащая полиолефиновый термопластичный полимер, сополимер этилена с винилацетатом с содержанием звеньев винилацетата от 33 до 70% и вулканизующую систему - комбинацию органического пероксида с триалилизоциануратом.
Недостатком такой эластомерной композиции является невысокие значения степени набухания в дистиллированной воде и 22 % растворе NaCl, а также разрушение образца при контакте с нефтью.
Известна водонефтенабухающая эластомерная композиция на основе бутадиен-α-метилстирольного каучука, содержащая вулканизующий агент серу, ускорители вулканизации меркаптанового ряда, оксид цинка, диспергирующие агенты стеарин и глицерин, наполнитель коллоидную кремнекислоту и водонабухающий реагент натрий-карбоксиметилцеллюлозу (Пат. RU № 2685350, МПК C08L1/00, C08L9/06, E21B33/12, C08К3/04, C08К3/06, C08К3/22, C08K5/09, опубл. 06.06.2019)
Недостатком эластомерной композиции является невысокая степень набухания эластомерного материала в пресной воде (не более 79 %), в водных растворах хлорида натрия от 10 до 22 % (не более 49 % и 18 %, соответственно), а также в нефти и буровой системе Полиэконол-Флора – 107-108 %.
Наиболее близкой к предлагаемой композиции является водонефтенабухающий эластомер на основе этилен-пропиленового каучука (Разработка водонефтенабухающих резин, предназначенных для заколонных пакеров / С.С. Лопатина, М.А. Ваниев, Н.В. Сычёв, Д.В. Демидов, Д.А. Нилидин, Е.В. Брюзгин // Известия ВолгГТУ. Сер. Химия и технология элементоорганических мономеров и полимерных материалов. - Волгоград, 2017. - № 11 (206). - C. 91-96), включающий вулканизующий агент серу, ускорители вулканизации альтакс и каптакс, активирующую систему оксид цинка и стеарин, диспергирующий агент глицерин, наполнитель коллоидную кремнекислоту и водонабухающий реагент – сополимер акриламида с N,N`-диметиламинопропилметакриламидом и итаконовой кислотой.
Данный эластомерный материал обладает способностью набухать в нефти при стандартной температуре до 150 об.%. Вместе с тем, его недостатком является невысокая степень набухания в пресной воде и 10 % водном растворе NaCl.
Задачей заявляемого изобретения является создание эластомерного материала с высокой способностью набухать в средах различной полярности в виде скважинных флюидов и бурового раствора.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение степени набухания эластомерного материала в пресной воде и в 10% водном растворе хлорида натрия при сохранении высокой нефтенабухающей способности, а также дополнительной способности увеличиваться в объеме при контакте с 22% водным раствором хлорида натрия и буровой системой Полиэконол-Флора.
Технический результат достигается за счет того, что водонефтенабухающая эластомерная композиция на основе этилен-пропиленового каучука, включающая вулканизующий агент серу, ускорители вулканизации альтакс и каптакс, активирующую систему оксид цинка и стеарин, диспергирующий агент глицерин, наполнитель коллоидную кремнекислоту и водонабухающий реагент – сополимер акриламида, при этом дополнительно содержит технический углерод и натрий-карбоксиметилцеллюлозу, а в качестве сополимера акриламида содержит сополимер акриламида с акрилатом калия, при следующем соотношении компонентов, масс. ч.: этилен-пропиленовый каучук СКЭПТ-50 – 100,0; коллоидная кремнекислота БС-120 – 10,0; технический углерод ТУ П234 – 30,0; оксид цинка – 5,0; стеарин – 1,0; глицерин – 2,0; сера – 2,0; альтакс – 1,0; каптакс – 1,0; натрий-карбоксиметилцеллюлоза – 80,0-100,0; сополимер акриламида с акрилатом калия – 80,0-100,0.
Согласно заявляемому изобретению в основе водонефтенабухающей эластомерной композиции используют этилен-пропиленовый каучук, например, СКЭПТ-50 (ТУ 38.103252-92), полученный сополимеризацией этилена, пропилена и дициклопентадиена.
Вулканизующая группа эластомерной композиции включает: вулканизующий агент 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).
Роль усиливающего наполнителя в рецептуре выполняет коллоидная кремнекислота марки БС-120 (ГОСТ 18307-78) и технический углерод ТУ П234 (ГОСТ 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.
Образцы вулканизованного эластомерного материала подвергают экспозиции в пресной воде, 10 % и 22 % водном растворе хлорида натрия, нефти (ГОСТ 9965-62) и буровой системе Полиэконол-Флора при температуре 23±2°С. Степень набухания определяют в соответствии с ГОСТ 9.030-74 по методу А.
Сущность изобретения заключается в совершенствовании рецептуры композиции на основе неполяного этилен-пропиленового каучука полярными гидрофильными реагентами, каковыми являются натрий-карбоксиметилцеллюлоза и сополимер акриламида с акрилатом калия. Заявляемые количественно-качественные соотношения ингредиентов обеспечивают возможность получения эластомерного материала, обладающего определенными универсальными качествами с точки зрения его степени набухания в средах различной полярности: пресная вода, водные растворы хлорида натрия с концентрацией до 22 %, нефть и буровая система Полиэконол-Флора.
Рецептура композиции и физико-механические свойства вулканизатов по заявляемому изобретению приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Ингредиенты композиций | Содержание ингредиентов, масс.ч. | ||
| Примеры по заявляемому изобретению | По прототипу | ||
| 1 | 2 | ||
| Этилен-пропиленовый каучук СКЭПТ-50 |
100 | 100 | 100 |
| БС-120 | 10 | 10 | 40 |
| ТУ П234 | 30 | 30 | - |
| Оксид цинка | 5 | 5 | 5 |
| Стеарин | 1 | 1 | 1 |
| Глицерин | 2 | 2 | 2 |
| Сера | 2 | 2 | 2 |
| Альтакс | 1 | 1 | 1 |
| Каптакс | 1 | 1 | 1 |
| Натрий-карбоксиметилцеллюлоза | 80 | 100 | - |
| Сополимер акриламида с акрилатом калия | 80 | 100 | - |
| Сополимер акриламида с N,N`-диметиламинопропилметакриламидом и итаконовой кислотой | - | - | 70 |
| Свойства вулканизатов | |||
| Условная прочность при растяжении, МПа | 3,6 | 2,4 | 9,1 |
| Относительное удлинение при разрыве, % | 266 | 171 | 262 |
| Твердость, усл. ед. Шор А | 83 | 88 | 76 |
Изготовление водонефтенабухающей эластомерной композиции осуществляют с использованием высокоскоростного смесителя типа «Брабендер» и лабораторных вальцев по общепринятой в резиновой промышленности технологии.
Водонефтенабухающий эластомерный материал изготавливают вулканизацией полученной композиции в гидравлическом прессе по оптимальному температурно-временному режиму, предварительно выявленному с помощью реометра. Физико-механические свойства стандартных образцов определяют на разрывной машине в соответствии с ГОСТ 270-75. Измерение твердости проводят по ГОСТ 263-75. Определение степени набухания эластомеров в пресной воде, 10 % и 22 % водном растворе хлорида натрия, нефти и буровой системе Полиэконол-Флора осуществляют в соответствии с ГОСТ 9.030-74 (метод А).
Полученные значения по изменению степени набухания эластомерной композиции за время экспозиции 168 ч, представлены в таблице 2.
Анализ численных значений таблицы 2 свидетельствует о том, что по сравнению с прототипом полученный из заявленной водонефтенабухающей композиции эластомерный материал характеризуется более высокой степенью набухания. После экспозиции в течении 168 ч в пресной воде и 10% водном растворе хлорида натрия степень набухания указанного материала на порядок выше степени набухания эластомерного материала по прототипу, при этом набухающая способность заявляемого материала в нефти находится на приемлемом уровне. Ключевым обстоятельством является то, что заявляемый водонефтенабухающий эластомер также обладает способностью к большому набуханию в 22% водном растворе хлорида натрия и буровой системе Полиэконол-Флора.
Таблица 2
| Шифр образца Показатель |
Примеры по заявляемому изобретению | По прототипу | |
| 1 | 2 | ||
| Степень набухания в пресной воде после экспозиции 168 ч, % | 309 | 641 | 10 |
| Степень набухания в 10 % водном растворе NaCl после экспозиции 168 ч, % | 138 | 301 | 9 |
| Степень набухания в 22 % водном растворе NaCl после экспозиции 168 ч, % | 113 | 267 | - |
| Степень набухания в нефти после экспозиции 168 ч, % | 143 | 126 | 150 |
| Степень набухания в Полиэконол-Флора, после экспозиции 168 ч, % | 148 | 126 | - |
Таким образом, эластомерный материал, полученный из водонефтенабухающей эластомерной композиции на основе этилен-пропиленового каучука СКЭПТ-50, включающей вулканизующий агент серу, ускорители вулканизации альтакс и каптакс, активирующую систему оксид цинка и стеарин, диспергирующий агент глицерин, наполнители коллоидную кремнекислоту БС-120 и технический углерод П234, водонабухающие реагенты натрий-карбоксиметилцеллюлозу и сополимер акриламида с акрилатом калия при заявленных соотношениях, обладает одновременной способностью набухать в пресной воде, водных растворах хлорида натрия концентрации до 22 %, а также в нефти и буровой системе Полиэконол-Флора, что предопределяет его преимущества при практическом применении в составе пакерного оборудования нефтегазодобычи.
Claims (2)
- Водонефтенабухающая эластомерная композиция на основе этилен-пропиленового каучука, включающая вулканизующий агент серу, ускорители вулканизации альтакс и каптакс, активирующую систему оксид цинка и стеарин, диспергирующий агент глицерин, наполнитель коллоидную кремнекислоту и водонабухающий реагент – сополимер акриламида, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит технический углерод П-234 и натрий-карбоксиметилцеллюлозу, а в качестве сополимера акриламида содержит сополимер акриламида с акрилатом калия, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
-
Этиленпропиленовый каучук СКЭПТ-50 100,0 Коллоидная кремнекислота БС-120 10,0 Технический углерод П-234 30,0 Оксид цинка 5,0 Стеарин 1,0 Глицерин 2,0 Сера 2,0 Альтакс 1,0 Каптакс 1,0 Натрийкарбоксиметилцеллюлоза 80,0-100,0 Сополимер акриламида с акрилатом калия 80,0-100,0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127467A RU2744341C1 (ru) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | Водонефтенабухающая эластомерная композиция |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127467A RU2744341C1 (ru) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | Водонефтенабухающая эластомерная композиция |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2744341C1 true RU2744341C1 (ru) | 2021-03-05 |
Family
ID=74857789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020127467A RU2744341C1 (ru) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | Водонефтенабухающая эластомерная композиция |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2744341C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112961490A (zh) * | 2021-02-06 | 2021-06-15 | 青岛科凯达橡塑有限公司 | 一种遇水遇油膨胀橡胶及其制备方法 |
| RU2786166C1 (ru) * | 2022-02-15 | 2022-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Резиновая смесь |
Citations (4)
| 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 |
| US20140102728A1 (en) * | 2012-10-16 | 2014-04-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Controlled Swell-Rate Swellable Packer and Method |
| RU2685350C1 (ru) * | 2018-08-08 | 2019-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Водонефтенабухающая эластомерная композиция |
| RU2690929C1 (ru) * | 2018-10-09 | 2019-06-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНЖИНИРИНГОВЫЙ ЦЕНТР "ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ" (ООО "ИЦ "ПМИТ") | Водонефтенабухающая термопластичная эластомерная композиция |
-
2020
- 2020-08-18 RU RU2020127467A patent/RU2744341C1/ru active
Patent Citations (4)
| 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 |
| US20140102728A1 (en) * | 2012-10-16 | 2014-04-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Controlled Swell-Rate Swellable Packer and Method |
| RU2685350C1 (ru) * | 2018-08-08 | 2019-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Водонефтенабухающая эластомерная композиция |
| RU2690929C1 (ru) * | 2018-10-09 | 2019-06-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНЖИНИРИНГОВЫЙ ЦЕНТР "ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ" (ООО "ИЦ "ПМИТ") | Водонефтенабухающая термопластичная эластомерная композиция |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112961490A (zh) * | 2021-02-06 | 2021-06-15 | 青岛科凯达橡塑有限公司 | 一种遇水遇油膨胀橡胶及其制备方法 |
| CN112961490B (zh) * | 2021-02-06 | 2022-05-03 | 青岛科凯达橡塑有限公司 | 一种遇水遇油膨胀橡胶及其制备方法 |
| RU2786166C1 (ru) * | 2022-02-15 | 2022-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Резиновая смесь |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2459837C2 (ru) | Иономерный бутильный каучук, вулканизированное пероксидом изделие из него и изделие, включающее субстрат, связанный с названным каучуком | |
| RU2653024C1 (ru) | Водонабухающая резиновая смесь для пакерного оборудования | |
| RU2744341C1 (ru) | Водонефтенабухающая эластомерная композиция | |
| RU2654029C1 (ru) | Водонабухающая резиновая смесь для пакерного оборудования | |
| Nah et al. | Effects of curing systems on the mechanical and chemical ageing resistance properties of gasket compounds based on ethylene-propylene-diene-termonomer rubber in a simulated fuel cell environment | |
| US4654404A (en) | Oil-resistant rubber composition | |
| RU2715543C1 (ru) | Водонабухающая эластомерная композиция для изготовления уплотнительных элементов пакерного оборудования | |
| RU2685350C1 (ru) | Водонефтенабухающая эластомерная композиция | |
| RU2690929C1 (ru) | Водонефтенабухающая термопластичная эластомерная композиция | |
| US3817952A (en) | Branched epdm copolymers and a process for their manufacture | |
| US4559390A (en) | Method for preventing degradation and deterioration of vulcanized rubber material | |
| JPH01242643A (ja) | 耐寒性が改良されたゴム組成物 | |
| RU2744283C1 (ru) | Водонабухающая эластомерная композиция | |
| US4631309A (en) | Shaped articles for use in the exploration for and/or production of petroleum and natural gas | |
| RU2294346C1 (ru) | Износостойкая смесь на основе пропиленоксидного каучука | |
| RU2683462C1 (ru) | Водонабухающая эластомерная композиция | |
| RU2744282C1 (ru) | Водонабухающая эластомерная композиция | |
| Chea et al. | Development of an O-ring from NR/EPDM filled silica/CB hybrid filler for use in a solid oxide fuel cell testing system | |
| RU2786166C1 (ru) | Резиновая смесь | |
| Lopatina et al. | Efficiency of Application of hydrolyzed polyacrylamide and copolymer acrylamide with potassium acrylate as a water-swelling agent in rubbers | |
| WO1992007028A1 (en) | A tetrabenzylthiuram disulfide/urea cured elastomeric composition | |
| JP5279223B2 (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物およびその製造方法、並びにそれを用いた成形体 | |
| KR20110077126A (ko) | 이피디엠 고무를 포함하는 에어 인테이크 호스용 고분자 조성물 | |
| RU2747539C1 (ru) | Морозостойкая резиновая смесь | |
| JPH0334789B2 (ru) |