Способ получения привитого сополимера Советский патент 1993 года по МПК C08F261/04 

«

Ё

Использование: привитой порошкообразный сополимер может быть использован в нефтегазодобывающей промышленности для понижения водоотдачи тамлонажных растворов при цементировании нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения; способ получения привитого сополимера путем сопо- лимеризации поливинилового спирта, содер жащего 0,5-2% остаточных ацетатных групп, и акриловой кислоты в водной среде при нагревании в присутствии оксилительно-восстано- вительной системы перманганат калия: уксусная кислота при массовом соотношении вода: поливиниловый спирт: акриловая кислота (5-8): 1 : (0,1 -0,2). 2 табл.

Изобретение относится к области получения полимеров на основе поливинилового спирта (ЛВС), в частности к получению привитого порошкообразного сополимера ПВС с акриловой кислотой (АК), и может быть использовано в нефтегазобывающей промышленности для понижения водоот- дачти тампонажных растворов при цементировании нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения - получение сополимера, способного понижать водоотдачу тампонажных растворов при 30-100°С.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе поучения привитого сополимера ПВС, включающем привитую полимеризацию акрилового мономера в водном растворе ПВС в присутствии инициирующей системы при повышенных температурах, реакцию осуществляют в растворе ЛВС концентрацией 12,5-20 мас.% при концентрации прививаемой акриловой кислоты 10-20 мас.% от массы ПВС и в качестве инициатора используют окислительно-восстановительную инициирующую систему, состоящую из перманганата калия и уксусной кислоты, с последующим выделением из водного раствора, промывкой привитого полимера метанолом, отжимом и высушиванием отжатого продукта (в вакууме). В качестве ПВС используют полностью омыленный ЛВС, содержащий 0,5-2 мас.% остаточных ацетатных групп.

Реакцию проводят при 92±1°С в течение 6-7 ч, после чего из охлажденного до 25-30°С раствора выделяют сополимер в виде порошка размером частиц 3-5 мм. Отделение производят подачей в реактор метанола и двух-трехкратной отмывкой полимера до содержания воды в промытой суспензии не более 10 мас.%, Прмывкумож00

Ю 00 00

ск

но осуществлять также метанол-метилаце- татной фракцией, содержащей 15-25 маа% метилацетата. Промытую суспензию отж№ мают и высушивают в вакууме при 40-55°С,

Высушенный полимер представляет со- бой порошок белого -или светло-желтого цвета, хорошо растворимый в воде.

Содержание акриловой кислоты в привитом ЛВС составляет 0.7-7 мае. %.

Пример1.В стеклянную колбу, снаб- женную мешалкой и обратным холодильником, загружают 100 г ПВС, 650 г, воды и на водяной бане растворяют ПВС при 80°С. ОтДельно готовят раствор 2,5 г пермангана- та калия в 50 г воды. В нагретый раствор ПВС при перемешивании вносят 8 г уксусной кислоты (УК) и после 15-минутного перемешивания - раствор перманганата калия. В реакционную массу после 15-минутного перемешивания вносят 10 мас.ч (от массы ПВС) акриловой кислоты (АК) и осуществляют реакцию при 92±1°С в течение 6ч, после чего раствор полимера охлаждают до 30РС. Содержимое колбы переносят в стеклянный цилиндрический стакан объемом 5 л и пода- чей 3 л метанола в течение 1 ч при скорости перемешивания мешалки 60 об/мин выделяют полимер из раствора. Суспензию отстаивают в течение 6 ч, вакуумом отсасывают осветленный маточный раствор и загружают 1 л метанола на первую промывку, которую проводят в течение 2 ч. Промытую суспензию отстаивают 2 ч с последующим отсосом осветленного маточника. Вторую промывку проводят аналогично первой.

Отмытую от воды суспензию отжимают и отжатый порошок высушивают при 50°С. Размер частиц высушенного полимера 3 мм. Содержание акриловой кислоты в полимере 0,72 %....П р и м е р 2. Проводят аналогично примеру 1, за исключением рецептуры компонентов, приведенной в табл.1.

Результаты испытаний привитого сополимера ПВС с акриловой кислотой в качестве понизителя водоотдачи при 100°С приведены в табл.2.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ получения привитого сополимера путем сополимеризации поливинилового спирта и акрилового мономера в водной среде в присутствии радикального инициатора при нагревании, отличающийся, тем, что, с целью получения сополимера, способного понижать водоотдачу тампонажных растворов при 90-100°С, в качестве инициатора используют окислительно-восстановительную систему перманганат калия: уксусная кислота, в качестве поливинилового спирта используют поливиниловый спирт, содержащий 0,5-2% остаточных ацетатных групп, при массовом соотношении вода: пол ивиниловый спирт: акриловая кислота 5-8 :1 : 0,1 : 0,2 с последующим выделением и промывкой полимера метанолом, отжимом и высушиванием в вакууме.

Таблица 1

Увеличение концентрации ПВС выше 20%, существенно не влияя на процент прививки акриловой кислоты, затрудняет приготовление водного раствора ВПС и выделение привитого ПВС вследствие высокой вязкости раствора ПВС. Снижение концентрации ПВС ниже 12,5% приводит к уменьшению эффективности прививки и резкому увеличению расхода метанола на отмывку полимера отводы.

Результаты испытаний на водоотдачу тампожных растворов

Продолжение табл. 1

Таблица 2

Примечание.

Продолжение табл. 2