NO178242B - Fremgangsmåte for fortykning eller stabilisering av vandige media med polyamfotere polysakkarider - Google Patents
Fremgangsmåte for fortykning eller stabilisering av vandige media med polyamfotere polysakkarider Download PDFInfo
- Publication number
- NO178242B NO178242B NO891682A NO891682A NO178242B NO 178242 B NO178242 B NO 178242B NO 891682 A NO891682 A NO 891682A NO 891682 A NO891682 A NO 891682A NO 178242 B NO178242 B NO 178242B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- water
- starch
- monomer
- graft copolymer
- electrolyte
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 title claims description 34
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 title claims description 34
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 title claims description 34
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 title claims description 14
- 230000008719 thickening Effects 0.000 title claims description 13
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 title claims description 6
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 74
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 claims description 58
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 56
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 56
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 27
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 19
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 19
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 15
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 13
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 11
- -1 1-phenyl-3-(3-sulfopropyl)imidazolium Chemical group 0.000 claims description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 51
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 31
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 26
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 24
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 22
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 18
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 18
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 18
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 18
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 17
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 12
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 10
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 9
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 9
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 8
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 7
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-dinitroanilino)-4-methylpentanoic acid Chemical class CC(C)CC(C(O)=O)NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920006322 acrylamide copolymer Polymers 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- KGQLBLGDIQNGSB-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;methoxymethane Chemical compound COC.OC1=CC=C(O)C=C1 KGQLBLGDIQNGSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000010559 graft polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 3
- MNCGMVDMOKPCSQ-UHFFFAOYSA-M sodium;2-phenylethenesulfonate Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)C=CC1=CC=CC=C1 MNCGMVDMOKPCSQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- UZNHKBFIBYXPDV-UHFFFAOYSA-N trimethyl-[3-(2-methylprop-2-enoylamino)propyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)NCCC[N+](C)(C)C UZNHKBFIBYXPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- TURGQPDWYFJEDY-UHFFFAOYSA-N 1-hydroperoxypropane Chemical compound CCCOO TURGQPDWYFJEDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NUYSYBDIPXEBHS-UHFFFAOYSA-N 3-(3-ethenylimidazol-1-ium-1-yl)propane-1-sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)CCC[N+]=1C=CN(C=C)C=1 NUYSYBDIPXEBHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VFXXTYGQYWRHJP-UHFFFAOYSA-N 4,4'-azobis(4-cyanopentanoic acid) Chemical compound OC(=O)CCC(C)(C#N)N=NC(C)(CCC(O)=O)C#N VFXXTYGQYWRHJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-OUBTZVSYSA-N Cobalt-60 Chemical compound [60Co] GUTLYIVDDKVIGB-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 2
- 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 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- ITZXULOAYIAYNU-UHFFFAOYSA-N cerium(4+) Chemical compound [Ce+4] ITZXULOAYIAYNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- DZRBIVQNFXSYJD-UHFFFAOYSA-N ethenyl pyridin-1-ium-1-sulfonate Chemical group C=COS(=O)(=O)[N+]1=CC=CC=C1 DZRBIVQNFXSYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 2
- OPQYOFWUFGEMRZ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2,2-dimethylpropaneperoxoate Chemical compound CC(C)(C)OOC(=O)C(C)(C)C OPQYOFWUFGEMRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 2
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 2
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 2
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 2
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 2
- PSBDWGZCVUAZQS-UHFFFAOYSA-N (dimethylsulfonio)acetate Chemical compound C[S+](C)CC([O-])=O PSBDWGZCVUAZQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QLAJNZSPVITUCQ-UHFFFAOYSA-N 1,3,2-dioxathietane 2,2-dioxide Chemical compound O=S1(=O)OCO1 QLAJNZSPVITUCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLEKOSZUMOZBFM-UHFFFAOYSA-N 1-(4-ethenylpyridin-1-ium-1-yl)propane-1-sulfonate Chemical compound C(=C)C1=CC=[N+](C=C1)C(CC)S(=O)(=O)[O-] YLEKOSZUMOZBFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSSNTDFYBPYIEC-UHFFFAOYSA-O 1-ethenylimidazole;hydron Chemical compound C=CN1C=C[NH+]=C1 OSSNTDFYBPYIEC-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- PRAMZQXXPOLCIY-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethanesulfonic acid Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCS(O)(=O)=O PRAMZQXXPOLCIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000536 2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid Polymers 0.000 description 1
- XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-2-[(1-oxo-2-propenyl)amino]-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KFDVPJUYSDEJTH-UHFFFAOYSA-O 4-ethenylpyridine;hydron Chemical compound C=CC1=CC=[NH+]C=C1 KFDVPJUYSDEJTH-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N Lauroyl peroxide Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OOC(=O)CCCCCCCCCCC YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 239000004147 Sorbitan trioleate Substances 0.000 description 1
- PRXRUNOAOLTIEF-ADSICKODSA-N Sorbitan trioleate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OC[C@@H](OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC PRXRUNOAOLTIEF-ADSICKODSA-N 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- VJKSACYRMFFKBY-UHFFFAOYSA-M [2-hydroxy-3-(2-methylprop-2-enoyloxy)propyl]-trimethylazanium;methyl sulfate Chemical compound COS([O-])(=O)=O.CC(=C)C(=O)OCC(O)C[N+](C)(C)C VJKSACYRMFFKBY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDIJWRHVEDUFGP-UHFFFAOYSA-N azanium;2-phenylethenesulfonate Chemical compound [NH4+].[O-]S(=O)(=O)C=CC1=CC=CC=C1 XDIJWRHVEDUFGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- XFOZBWSTIQRFQW-UHFFFAOYSA-M benzyl-dimethyl-prop-2-enylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 XFOZBWSTIQRFQW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 229940105329 carboxymethylcellulose Drugs 0.000 description 1
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000012084 conversion product Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M dimethyl-bis(prop-2-enyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC[N+](C)(C)CC=C GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000008233 hard water Substances 0.000 description 1
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YWGSSNZLUQRKIS-UHFFFAOYSA-N methyl hydrogen sulfate;2-methylprop-2-enoic acid Chemical compound COS(O)(=O)=O.CC(=C)C(O)=O YWGSSNZLUQRKIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZMJDSHXVKJFKW-UHFFFAOYSA-M methyl sulfate(1-) Chemical compound COS([O-])(=O)=O JZMJDSHXVKJFKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- YLGYACDQVQQZSW-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylprop-2-enamide Chemical compound CN(C)C(=O)C=C YLGYACDQVQQZSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 1
- 229920000447 polyanionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229960002796 polystyrene sulfonate Drugs 0.000 description 1
- 239000011970 polystyrene sulfonate Substances 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940001584 sodium metabisulfite Drugs 0.000 description 1
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 235000019337 sorbitan trioleate Nutrition 0.000 description 1
- 229960000391 sorbitan trioleate Drugs 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 229920006132 styrene block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229940117986 sulfobetaine Drugs 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- USFMMZYROHDWPJ-UHFFFAOYSA-N trimethyl-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethyl]azanium Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC[N+](C)(C)C USFMMZYROHDWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M trimethyl-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)OCC[N+](C)(C)C RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LMRVIBGXKPAZLP-UHFFFAOYSA-N trimethyl-[2-methyl-2-(prop-2-enoylamino)propyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CC(C)(C)NC(=O)C=C LMRVIBGXKPAZLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
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
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F251/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polysaccharides or derivatives thereof
-
- 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
- C09K8/02—Well-drilling compositions
- C09K8/04—Aqueous well-drilling compositions
- C09K8/06—Clay-free compositions
- C09K8/12—Clay-free compositions containing synthetic organic macromolecular compounds or their precursors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fortykning eller stabilisering av vandige media og elektrolyttholdige vandige media omfattende tilsetningen til nevnte media av nøytralt ladede polyamfolytter som er podningskopolymerer av polysakkarider med en zwitterionisk monomer eller kationisk/anioniske monomerpar. Disse polyamfolyttene er kjennetegnet ved vanndispergerbarhet og resistens overfor tap av egenviskositet i nærvær av elektrolytter i vandige media.
Det er velkjent at reologien til vandige media kan modifise-res og reguleres ved tilsetning av vannoppløselige polymerer av høy molekylvekt, slik som polyakrylamid, polystyren-sulfonat, polysakkarider, karboksymetylcellulose, xantangummi og guargummi, og deres derivater. Det er også velkjent at innføringen av ioniske substituentgrupper på polysakkarider (f.eks. stivelser) eller andre polymerer forbedrer retensjo-nen av vann og polysakkaridet eller polymeren i anvendelser slik som papirfremstilling og oljebrønnboring. Typen av den ioniske substituenten har en vesentlig effekt på reologien til den polyioniske polymeren. En typisk polyelektrolytt er meget vannoppløselig eller —dispergerbar. Viskositeten til en typisk polyelektrolytt (polyanion eller polykation) min-sker hurtig i nærvær av elektrolytter. Den typisk poly-amf olytten (inneholdende anioniske og kationiske deler) er oppløselig eller dispergerbar i elektrolyttholdige opp-løsninger og uoppløselig eller ikke dispergerbar i vann og øker ofte i viskositet i nærvær av elektrolytter.
Forbedringene i reologiregulering oppnådd ved innføring av ioniske substituenter på en polymer tapes eller blir vesentlig minsket når en polyionisk polymer anvendes i et elektrolyttholdig medium, slik som det sterkt ledende ("tykk masse") medium som forekommer i papirfremstilling.
Lignende problemer har blitt observert i nærvær av elektrolytter når polyioniske derivater av vannoppløselige polymerer anvendes i oljeboringsoperasjoner, vannflømmingsutvinning av underjordisk olje og andre industrielle anvendelser. Den forbedrede fortykningsevne til syntetiske polyoniske polyme-
rer slik som ioniske kopolymerer av polyakrylamid og poly-styrensulfonat reduseres sterkt av tilstedeværelsen av elektrolytter slik som kalsium- eller natriumklorid, og magnesiumsulfat i underjordiske oljeformasjoner. Disse elektrolyttene er normalt til stede i grunnvann og i bore-slamfluider. Derfor blir anvendbarheten av disse polymerene i oljeutvinning også sterkt redusert.
Polymerer som er kjent for å være resistente overfor denne elektrolytteffekten, slik som xantangummi, mangler termisk stabilitet eller skjærstabilitet, eller blir lett bio-nedbrutt, er for kostbare, eller på annen måte uakseptable for oljeutvinningsoperasjoner.
Flere patenter berører dette oljeutvinningsproblemet. F.eks. beskriver US patent 4.222.881 til Byham, et al., et amfotert polyelektrolyttfortykningsmiddel som er en blokk-kopolymer av kvaternært vinylpyridiniumsulfonat og cx-olefin eller hydro-genert dien (dvs. vinylpyridiniumsulfonat/styren-blokk-kopolymer) inneholdende ekvimolare ladningsforhold. US patent 4.673.716 til Siano et al. beskriver høymolekyl-vektige terpolymerer av akrylamid, oljeoppløselig høyere alkylakrylamid og alkalimetallakrylat som er i stand til å fortykke vann eller saltoppløsning.
Polymerer som er nyttige i . oljeutvinning og i andre syre-,
base- eller saltholdige, vandige media, er beskrevet i US patent 4.710.555 til Peiffer et al. Syntetisert fra akryl-
amid, natriumstyrensulfonat og metakrylamidopropyltrimetylammoniumklorid, angis disse polymerene å ha viskositet-polymerkonsentrasjon-forhold som er konstante med tilstedeværelsen av syre, base eller salt og angis å være i besit-
telse av en balanse mellom konvensjonell polyelektrolytt- og polyamfolytt-opptreden. Anioniske og kationiske grupper er
nødvendigvis ikke til stede i mengder som resulterer i et ekvimolart ladningsforhold.
For fluidet oljeboringsoperasjoner beskriver US patent 4.600.515 til Gleason et al. høymolekylvektige, vann-i-olje-emulsjonskopolymerer av akrylamid og et vannoppløselig salt av akryl syre som utviser forbedret toleranse for toverdige kationer. US patent 4.652.623 til Chen et al. beskriver en oljeboring-polyamfolytt syntetisert fra en umettet karboksyl-syre, en umettet sulfonsyre, en umettet kationholdig forbin-delse og en ikke-ionisk monomer. US patent 4.637.882 til Peiffer et al. beskriver boreslam fremstilt fra terpolymerer basert på N-vinyl-2-pyrrolidon/natriumstyrensulfonat/metakrylamidopropyltrimetylammoniumklorid.
Ingen av disse referansene lærer bruken av polyamfotere podningskopolymerer fremstilt fra polysakkarider av høy molekylvekt, slik som stivelse, cellulose eller guargummi, som elektrolytt-tolerante fortykningsmidler eller stabilisatorer. De heri beskrevne polysakkarid-podningskopolymerene er effektive reologi-reguleringsmidler i nærvær av elektrolytter. Til forskjell fra konvensjonelle polyamfolytter er de oppløselige eller dispergerbare i vann. Slike podningskopolymerer gir også fordeler i forhold til dem som er beskrevet i referansene m.h.t. økonomi, lett fremstilling og lett håndtering i den form som heri er beskrevet.
Fremstillingen av elektrolytt-tolerant polyamfolytt fra stivelse eller hydroksyetylcellulose ved podningskopolymerisasjon med et vannoppløselig kationisk/anionisk monomerpar og en nøytralt ladet vannoppløselig monomer har blitt rapportert. Salamone, J. C. et al., "Aqueous Salt Absorption by Ampholytic Polysaccharides", Polymer, 26: 1234-1238 (1985). Disse polysakkarid-polyamfolyttene utviste økende viskositet med tilsetningen av økende mengder av natriumklorid i oppløs-ning. De viste også økende vannabsorpsjonsevne, spesielt i nærvær av elektrolytter, da den prosentvise inkorporering av de ioniske monomerene på polyamfolytten ble øket.
Det ble notert av Salamone et al. at bruken a kobolt-60-bestråling for å initiere podningskopolymerisasjon leder til seige, gummilignende kopolymerer, antageligvis forårsaket ved for sterk tverrbinding. Kopolymerer fremstilt ved kobolt-60-initiering var ikke vannoppløselige. Vellykkede resultater ble bare rapportert ved bruk av cerium (IV)-initiering. (Se også Karo-Ching Lin, Hydrophilic, Ampholytic Graft Co-polymers, M. S. Thesis, Universitetet i Lowell, sept. 1983. Cerium (IV)-initiering har imidlertid den ulempe at sterkt toksisk materiale må håndteres. Det er derfor et behov for en fremgangsmåte for podningspolymerisasjon av polysakkarider som kan utføres ved bruk av en annen type initiering.
Andre ulemper med kjente metoder for fremstilling av poly-sakkaridpolyioner, slik som vanskelig konsentrering av produktet, isolering av polyamfolytten fra reaksjonsmediet for forskjellige anvendelser, eller håndtering av ustabile reagenser, har blitt omtalt i litteraturen. F.eks. beskriver US patent 4.017.460 til Tessler en fremgangsmåte for fremstilling av amfotere stivelsesderivater hvor den zwitterioniske reagensen syntetiseres in situ fra et sekundært amin og en syre eller ester av syre. Denne fremgangsmåten av-hjelper de problemer som er forbundet med fremstilling og håndtering av ustabile reagenser. Denne referansen angår imidlertid stivelsesderivater og omhandler ikke de problemer som er forbundet med kjente metoder for podningskopolymeri-sjon av polyamfolyttene i foreliggende oppfinnelse.
Det er således et behov for økonomiske, kommersielt brukbare, høymolekylvektige amfolytter for fortykning og stabilisering av elektrolyttholdige, vandige media.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for fortykning, stabilisering, regulering av mobilitet eller forbedring av vannretensjon i elektrolyttholdige eller ikke-elektrolyttholdige vandige media, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at det til de vandige media tilsettes en vanndispergerbar, nøytralt ladet, polyamfoter podningskopolymer av et polysakkarid med en zwitterionisk monomer eller et kationisk/anionisk monomerpar, hvilke monomerer har en minimum vannoppløselighet på 5 % i vann ved 25 °C og som er etylenisk umettede, hvor den polyamfotere podningskopolymeren er fremstilt ved termisk initiering og hvor mengden av polysakkarid varierer fra 5 til 95 # og mengden av monomeren fra 95 til 5 %, idet podningskopolymeren er kjennetegnet ved resistens overfor tap av egenviskositet i nærvær av elektrolytter.
Denne fremgangsmåten har anvendelse i papirfremstilling, oljeboring, oljeutvinning og andre prosesser hvor polyioniske forbindelser av høy molekylvekt anvendes for å fortykke, regulere mobilitet, bibeholde vann eller stabilisere elektrolyttholdige, vandige media.
De polysakkaridavledede polyamfolytter, dvs de podningskopolymerene som benyttes i foreliggende fremgangsmåte, kan fremstilles ved en modifikasjon av den inverse emulsjonsmetoden som beskrives i US patent 4.690.996 til Shih et al. Den inverse emulsjonsmetoden for tilveiebringelse av vann-oppløselige podningskopolymerer omfatter (a) tilveiebringelse av en invers emulsjon av en vandig, diskontinuerlig fase omfattende polysakkaridet og en zwitterionisk monomer eeller et kationisk, anionisk monomerpar og eventuelt komonomerer, med en hydrofob kontinuerlig fase inneholdende et oppløs-ningsmiddel og et overflateaktivt middel eller overflateaktive midler; og (b) podning av monomeren eller monomerene på polysakkaridet ved friradikal-polymerisasjon i nærvær av en initiator. Egnede ioniske monomerer innbefatter zwitterioniske monomerer, kationisk/anioniske monomerpar eller hvilken som helst polymeriserbar vannoppløselig ionisk monomer eller monomerer som kan gi det ekvimolare forhold for anioniske til kationiske grupper som er vesentlig for de elektrolytt-tolerante egenskapene som er nyttige i foreliggende sammenheng.
Foreliggende fremgangsmåte for fortykning og stabilisering av vandige media og elektrolyttholdige vandige media innbefatter som nevnt tilsetning til nevnte media av polyamfolytter som er podningskopolymerer av et polysakkarid med en zwitterionisk monomer eller et kationisk/anionisk monomerpar. Mengden av polyamfolytt kan lett justeres av operatøren for å passe en spesiell anvendelse. I en foretrukken utførelse for en oljeboreslamanvendelse benyttes 5,7-8,6 g/liter av polyamfolytten for å fortykke boreslammet.
Nevnte polyamfolytt kan oppnås ved bruk av kjent teknikk for podningskopolymerisasjon av polysakkarider. F.eks. kan friradikal-initiering med kjemikalier, høyenergibestråling eller varmebenyttes i oppløsning, suspensjon, emulsjon eller annet medium som er nyttig for podningskopolymrisasjon. Polyamfolytten fremstilles fortrinnsvis i en emulsjon ved friradikal-syntese med termisk initiering. Sammen med zwitterionet eller det kationisk/anioniske monomerparet blir en nøytralt ladet reaktiv komonomer podningskopolymerisert på polysakkaridet for å forbedre reaksjonseffektiviteten. Polyamfolyttfortyknings- og stabiliseringsmidlene heri må være i besittelse av et vesentlig likt antall positive og negative ladninger etter kopolymerisasjon.
Polysakkarider er heri definert til å innbefatte poly-sakkaridholdige polymerer oppnådd fra plante-, animalske og mikrobielle kilder, inkludert de som for tiden er kjent, og de som kan bli kjent i fremtiden. Eksempler på polysakkarider er stivelse, cellulose, gummier og derivater av hver av disse.
Stivelser, inkludert de som er avledet fra mais, potet, hvete, ris, sago, tapioka, voksaktig mais, eller durra og amylose, samt omdannelsesproduktene og derivatene derav, er de foretrukne substrater p.g.a. deres pris og tilgjengelig-het. For vissse sluttanvendelser har derivatiserte stivelser, slik som estere og etere, blitt funnet å være effektive. Spesielt har stivelser derivatisert med allylglycidyleter vist optimale egenskper i podningskopolymerisasjons-metoden som heri er beskrevet.
Polysakkaridet kan benyttes i en hvilken som helst form så lenge denne formen gjør polymermolekylene tilgjengelige for podningskopolymerisasjon. F.eks., i en foretrukken utførelse blir et syreomdannet stivelsesderivat gelatinert ved koking i vann for oppnåelse av en vandig stivelsesdispersjon. I en slik dispersjon er stivelsesmolekylene lettere tilgjengelig for podningskopolymerisasjon enn tilfellet er for stivelsesmolekylene av en vandig, granulaer stivelsesoppslemming.
Egnede monomerer for fremstilling av de benyttede fortyknings- og stabiliseringsmidlene innbefatter hvilke som helst vannoppløselige, umettede forbindelser som kan gjennomgå friradikal-polymerisasjon, som velges for oppnåelse av et likt antall positive og negative ladninger på podningskopolymeren, slik det vises ut fra dens nøytrale ladning.
Vannoppløselig er heri definert til å bety monomerer som har en minimum oppløselighet på 5 vekt-# i vann ved 25°C. Slike monomerer innbefatter akryl- og metakrylsyre; akrylamid, metakrylamid, akrylonitril; N,N-dialkylaminoalkylakrylater og —metakrylater (hvor alkylgruppen inneholder 1-4 krbonatomer); etylenisk umettede kvaternære ammoniumsalter slik som N,N,N-trimetylaminoetylmetakrylatmetylsulfat eller —halogenid, 2-hydroksy-3-metakryloksypropyltr imetyl-ammoniummetylsulf at eller —halogenid, vinylbenzyltrialkylammoniummetylsulfat eller —halogenid; natrium- eller ammoniumstyrensulfonat; vinylpyrrolidon; hydroksylalkylakrylater og —metakrylater; natrium-2-akrylamid-2-metyl-propansulfonat, osv. Forskjellige andre vannoppløselige monomerer som er egnet for podningspolymerisasjon med polysakkarider, er kjent for fagfolk på området.
I en foretrukken utførelse anvendes en zwitterionisk monomer, slik som l-vinyl-3-(3-sulfopropyl)imidazolium-indresalt eller 4-vinyl-(1-sulfopropyl)pyridinium-indresalt. Formelen for 1-vinyl-3-(3-sulfopropyl)imidazolium-indresalt, som også er kjent som 1-vinylimidazoliumsulfobetain (VISB) er:
Dersom et kationisk/anionisk monomerpar anvendes, kan den kationiske monomeren velges fra en gruppe innbefattende: metakrylamidopropyltrimetylammoniumklorid, dimetyldiallyl-ammoniumklorid, 2-metakryloksyetyltrimetylammoniumklorid, trimetylmetakryloksyetylammoniummetosulfat, 2-akrylamido-2-metylpropyltrimetylammoniumklorid, vinylbenzyltrimetyl-ammoniumklorid, o.l.
Den anioniske monomeren kan velges fra en gruppe innbefattende: 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre, natriumstyrensulfonat, (met)akrylsyre, metakryloksyetylsulfonsyre, o.l.
Egnede kationisk/anioniske monomerpar innbefatter 4-vinyl-pyridiniumion/vinylsulfonation, kjennetegnet ved strukturene: og 3-metakrylamidopropyldimetylammoniumion/2-akrylamido-2-metylpropansulfonation, kjennetegnet ved strukturene: I en foretrukken utførelse består det kationisk/anioniske monomerparet av 3-metakrylamidopropyltrimetylammoniumion/2-akrylamido-2-metylpropansulfonation (TMAPMA-AMPS). Formelen for TMAPMA-AMPS-paret er:
Dersom en reaktiv, ikke-ionisk komonomer skal anvendes, innbefatter egnede komonomerer hvilken som helst ikke-ionisk vannoppløselig monomer slik som: (N,N-dimetyl)akrylamid, hydroksyetyl(met)akrylat, alkylsubstituerte akrylamider, (met)akrylater, N-vinyllaktoner (f.eks. N-vinyl-2-pyrroli-don), o.l. I en foretrukken utførelse anvendes akrylamid som den ikke-ioniske reaktive monomeren.
De heri angitte monomerer kan benyttes i en hvilken som helst form som er ønsket for en spesiell anvendelse. Således, når en heri angitt monomer er i sin syreform, er salt-formen ment å være innbefattet, og vice versa. Mengden av ionisk monomer kan variere fra 95 til 5$, fortrinnsvis fra 80 til 50$, beregnet på vekten av den sluttlige podningskopolymeren. Mengden av den reaktive, ikke-ioniske komonome-ren kan variere fra 0 til 50 vekt-% av den totale monomeren i den sluttlige podningskopolymeren. Benyttede mengder avhenger av de spesielle monomerer som velges, og er tilsiktet for sluttanvendelse i podningskopolymeren.
Det er foretrukket at VISB og akrylamid podes på et allyl-glycidyleterderivat av en voksaktig maisstivelse som har blitt syreomdannet til 85 vannfluiditet (WF) og chelatinert for polymerisasjon med VISB. Det foretrekkes også at et kationisk/anionisk monomerpar, TMAPMA-AMPS, og akrylamid podes på det samme stivelsesderivatet etter omdannelse og gelatinering. Sammensetningen, beregnet på vekt, av den sluttlige podningskopolymeren er fra 55 til b0% stivelse og 45-40$ monomer, hvor forholdet for ionisk til ikke-ionisk monomer, beregnet på vekt, er 2 til 1.
Disse polyamfolyttene som fremstilles fra polysakkarider som har blitt podningskopolymerisert med egnede ioniske og ikke-ioniske monomerer, kan benyttes som et lavprisalternativ i en hvilken som helst industriell anvendelse hvor syntetiske polyamfolytt-stabilisatorer, —fortykningsmidler og vanntaps-reguleringsmidler, slik som de som heri er omtalt, med fordel blir benyttet. F.eks. kan de polysakkaridavledede fortykningsmidler og stabilisatorer anvendes i papirfremstilling, oljeboring eller oljeflømmingsutvinning.
Den foretrukne fremgangsmåte for podningskopolymerisajon av disse polysakkaridene for oppnåelse av de i foreliggende fremgangsmåte benyttede polyamfolyttene, er ved den heri beskrevne inverse emulsjonsmetoden. Den inverse emulsjonsmetoden ifølge oppfinnelsen innbefatter to trinn hvori en vanndispergerbar polyamfolytt som er kjennetegnet ved resistens overfor tap av viskositet i nærvær av elektrolytter, fremstilles fra et polysakkarid, en zwitterionisk monomer eller monomerpar, og, eventuelt, en nøytral reaktiv monomer. I det første trinnet skjer emulgering av polysakkaridet og en zwitterionisk monomer eller et kationisk, anionisk monomerpar og, eventuelt, en nøytral komonomer, med et inert hydrofobt oppløsningsmiddel og et oljeoppløselig overflateaktlvt middel eller overflateaktive midler. I det andre trinnet utføres podningspolymeriasjon av monomeren eller monomerene på den nøytrale polymeren ved friradikal-polymerisasjon i nærvær av en termalinitiator og varme.
Den vandige, diskontinuerlige fasen inneholder mengder av polysakkarid varierende fra 5 til 95%, fortrinnsvis fra 20 til 50%, beregnet på vekt av den sluttlige podningskopolymeren. Den vandige fasen inneholder også mengder av monomer varierende fra 95 til 5%, fortrinnsvis fra 80 til 50%, beregnet på vekt av den sluttlige podningskopolymeren. Den vandige fasen inneholder også mengder av ikke-ionisk komonomer varierende fra 0 til 50 vekt-56 av den totale tilstedeværende monomer.
Den kontinuerlige fasen i emulsjonen inneholder et hydrofobt oppløsningsmiddel og et oljeoppløselig overflateaktivt middel eller overflateaktive midler.
Egnede oppløsningsmidler i ovenstående sammenheng velges fra en stor gruppe organiske væsker som innbefatter flytende hydrokarboner og substituerte flytende hydrokarboner. Den foretrukne gruppen av organiske væsker er hydrokarbonvæsker, mest foretrukket alifatiske hydrokarbonvæsker, som innbefatter blandinger av aromatiske og alifatiske hydrokarbonfor-bindelser som inneholder 4-8 karbonatomer. Slike organiske hydrokarbonvæsker som benzen, xylen, toluen, mineraloljer, kerosiner, naftaer, og i visse tilfeller, petroleumoljer kan således benyttes.
Et hvilket som helst konvensjonelt vann-i-olje-overflateaktivt middel kan benyttes ved dannelse av emulsjonen. Det overflateaktive middelet kan være kationisk, anionisk eller ikke-ionisk av type, så lenge som det ikke reagerer med polymeren til dannelse av et ikke-ekvimolart ladningsforhold på podningskopolymeren. Spesielt egnede overflateaktive midler er de oljeoppløselige polyhydroksyetylerte ikke-ioniske overflateaktive midlene, f.eks. hydroksyetylerte, langkjedede monokarboksylsyrer og fettsyrer, fettsyreestere av sorbitol og hydroksyetylerte fettsyreestere av sorbitol. Det overflateaktive middelet er til stede i en mengde på 1-30 vekt-#, fortrinnsvis 2-15 vekt-# av den totale emulsjonen.
Friradikal-givende initiatorer som er nyttige heri for polymerisasjon av etylenisk umettede monomerer, innbefatter initiatorer slik som benzoylperoksyd, lauroylperoksyd, kaliumpersulfat; redoks-par slik som tertiaer-butylhydro-peroksyd og natriummetabisulfitt; o.l., fordelaktig i mengder varierende mellom 0,002 og 0,2 vekt-# av oljen eller monomerfasen, avhengig av initiatorens oppløselighet. Andre friradikal-initiatorer kan også benyttes.
Forhøyede reaksjonstemperaturer, fordelaktig mellom 40 og 70°C, benyttes med friradikalgivende initiatorer. I et slikt temperaturområde er omdannelse vesentlig fullstendig fra en halv til flere dager, avhengig av monomer og reaksjonsvariabler.
Reaksjonen utføres generelt ved atmosfæretrykk eller vesent-ligat mosfæretrykk. Overatmosfærisk trykk anvendes imidlertid med fordel når flyktige bestanddeler er involvert.
I praksis oppløses vann-i-olje-emulgeringsmiddelet i oljefasen, mens friradikal-initiatoren oppløses i olje- eller monomerfasen, avhengig av om en olje eller vannoppløselig initiator benyttes. Den naturlige polymeren og monomeren eller komonomerene, eller en vandig dispersjon fremstilt ved oppslemming av den natyrlige polymeren i vann med den vann-oppløselige monomeren eller komonomerene, tilsettes deretter til oljefasen under omrøring inntil vannfasen er emulgert i oljefasen, og reaksjonen utføres som angitt ovenfor. Til-setningsrekkefølgen av bestanddelene i reaksjonsmediet er ikke viktig. Reaksjonen fortsettes under omrøring inntil omdannelse er vesentlig fullstendig. En polymer lateksemulsjon blir derved oppnådd. Polymeren separeres fra reaksjonsmediet fordelaktig ved tilsetning av et organisk oppløsningsmiddel og filtrering, og blir deretter vasket og tørket. Alterna-tivt kan lateksreaksjonsproduktet anvendes som sådant.
Den resulterende polyamfolytt kan benyttes som et additiv, spesielt i papirfremstilling, oljeflømmingsutvinning og oljeboring, når viskositeten eller vannretensjonsevnen til en elektrolyttholdig saltoppløsning må forbedres. De benyttede polyamfolytter fremstilt fra naturlige polymerer kan anvendes som et lavprisalternativ i en hvilken som helst industriell prosess hvor en syntetisk polyamfolytt kan benyttes som et stabiliseringsmiddel, vanntapsreguleringsmiddel eller fortykningsmiddel.
En ytterligre fordel med de i foreliggende fremgangsmåte benyttede polyamfolytter er disse emulsjoners evne til å bli invertert i nærvær av vann slik at polymeren hurtig går i oppløsning. Som sådanne frigjør disse polymerholdige emulsjonene polymeren i vannet i løpet av en meget kort tidsperiode sammenlignet med tidsomfang som er nødvendig for å oppløse en sammenlignbar fast podningskopolymer. Denne hurtige inversjonen gjøre emulsjonene spesielt egnet for vannretensjons- og fortykningsanvendelser.
Denne fordelaktige, hurtigeinversjonsmetoden med innføring av kjemiske sammensetninger i vandige oppløsninger eller dis-persjoner er beskrevet i US patent nr. Re. 28.576 til Anderson et al.
Guargummi-podningskopolymeren heri kan fremstilles ved en hvilken som helst fremgangsmåte som er kjent innen teknikken for podning av monomerer på naturlige polymerer, slik som friradikal-syntese med kjemiske initiatorer, høyenergi-bestrålingsinitiering eller termisk initiering. Kopolymeri-sasjonen kan foregå i oppløsning, suspensjon, emulsjon eller i et hvilket som helst medium som er kjent innen teknikken, eller som kan bli kjent innen teknikken for podningskopolymerisasjon. Guargummien og monomeren eller komonomerene kan benyttes i et hvilket som helst mengdeforhold som er egnet for syntese av en podningskopolymer som er kjennetegnet ved resistens overfor tap av egenviskositet i nærvær av elektrolytter og dispergerbarhet i vann.
I en foretrukken utførelse der den inverse emulsjonsmetoden anvendes for podningskopolymerisasjon av guargummi, kan mengden av guargummi fortrinnsvis variere fra 20 til 50$, beregnet på vekten av den sluttlige podningskopolymeren. Følgelig kan mengden av monomeeen eller monomerene variere fra 95 til 5$, fortrinnsvis fra 80 til 50%, beregnet på vekten av den sluttlige podningskopolymeren.
Mengden av ikke-ionisk reaktiv komonomer kan variere fra 0 til 50 vekt-$ av den totale monomeren i den sluttlige podningskopolymeren. Mengder som benyttes, avhenger av de spesielle monomerene som anvendes, og den tilsiktede sluttanvendelse for podningskopolymeren.
Guargummi eller et hvilket som helst nøytralt ladet, vann-dispergerbart derivat av guargummi, slik som en hydroksypropyleter av guargummi, kan benyttes som utgangspolymer for podning.
I en foretrukken utførelse anvendes en hydroksypropyleter av hydrolysert guargummi. Dette derivatet er mye mindre viskøst og lar seg derfor mye lettere emulgere enn guargummi. Dersom uderivatisert guargummi er foretrukket for en spesiell sluttanvendelse, blir mengden av overflateaktivt middel og organisk oppløsningsmiddel forøket for å hjelpe i dannelsen av en emulsjon.
Egnede monomerer er beskrevet i omtalen av fortyknings- og stabiliseringsmidlene ifølge oppfinnelsen, ovenfor.
Det vil naturligvis forstås av fagfolk på området at den spesifikke sluttanvendelsen vil bestemme podningskopolymerens optimale sammensetning. Således, mens f.eks. noen sammensetninger har overlegne fortykningsegenskaper, bør andre sammensetninger, slik det lett kan bestemmes av operatøren, anvendes ved formulering av podningskopolymerer for anvendelse som retensjonshjelpemidler.
I følgende eksempler som illustrerer fremstilling av de benyttede podningskopolymerene samt deres anvendelse i foreliggende fremgangsmåte er alle delangivelser beregnet på vekt, og alle temperaturer er i grader Celcius med mindre annet er angitt.
Eksempel 1
Dette eksempelet beskriver oppløsningsfremstill ingen av en stivelse-podningskopolymer med VISB som er kjennetegnet ved saltufølsomhet lik den for en VISB-homopolymer eller en kopolymer av VISB og akrylamid. VISB-monomeren ble fremstilt ifølge metoden beskrevet av J. C. Salamone et al., i Polymer 18; 1058 (1977). En VISB-homopolymer og en kopolymer av VISB og akrylamid ble fremstilt som kontroller for sammenligning med polysakkarid-podningskopolymerene som benyttet i foreliggende fremgangsmåte.
Homopolymerisasjonsreaksjonen for VISB-monomeren ble utført under nitrogen ved 60°C i 24 timer. Denne homopolymers opptreden i saltoppløsninger var i overenstemmelse med resultater rapportert av J. C. Salamone et al. i A.C.S. Symp. Ser., 187:337 (1980) og i Polymer, 19:1157 (1978).
Kopolymerisasjonsreaksjonen for VISB med akrylamid ble utført i oppløsning. Akrylamid (5 g) og VISB (10 g) ble opp-løst i avgasset vann (40 g) i en 2250 ml firehalset flaske med rund bunn utstyrt med en mekanisk rører, kjøler, til-setningstrakt og nitrogengassinntak. Blandingens temperatur ble hevet til 65°C. En initiator, 4,4'-azo-bis(4-cyano-valerianesyre), (60 mg i 3 ml vann) ble tilsatt i tre porsjoner, hver med et mellomrom på 1 time. Polymerisasjonen fortsatte deretter i tre timer. Polymerisasjonen ble stoppet med 5 dråper monometyleterhydrokinonoppløsning (1$ etanol-oppløsning).
En stivelse-podningskopolymer med VISB ble fremstilt ved bruk av en derivatisert stivelse. En syrehydrolysert stivelse fra voksaktig mais ble behandlet med 1$ allylglycidyleter til dannelse av eterderivatet. En total mengde av 100 deler syrehydrolysert voksaktig stivelse (85 WF) ble oppslemmet i en vandig oppløsning av 1,5 deler natriumhydroksyd og 25 deler natriumsulfat i 150 deler vann, deretter ble 1,0 deler allylglycidyleter tilsatt til stivelsesoppslemmingen. Blandingen ble omrørt ved 40°C i 16 timer, og pH verdien ble senket til 5,5 ved tilsetning av 9,3$ vandig saltsyre. Stivelsesderivatet ble utvunnet ved filtrering, vasket tre ganger med vann og lufttørket.
En stivelsesdispersjon ble fremstilt ved koking av 18,75 g av denne derivatiserte stivelsen i 50 g vann i 20 min. VISB (7,5 g) og 60 mg 4 ,4'-azo-bis(4-cyanovalerianesyre), en termisk initiator, ble tilsatt til den kokte stivelsesdispersjonen. Reaksjonsblandingen ble oppvarmet til 65°C, omrørt i 24 timer og stoppet ved tilsetning av 5 dråper av en 1$ oppløs-ning av monometyleterhydrokinon i etanol.
VISB-homopolymeren var uoppløselig i destillert vann, men oppløselig i 0,5 N, 1,0 N og 2,0 N KCl-oppløsninger. Stivelses-podningskopolymeren var oppløselig i destillert vann og i 0,5 N, 1,0 N og 2,0 N KCl-oppløsninger.
Egenviskositetene til polymerene i KCl-oppløsningene ble målt ved 25°C ved bruk av et Cannon-Fenske viskometer. Resulatene er vist i tabell I.
Egenviskosteten til stivelse-podningskopolymerene og VISB-polymerene øket etter hvert som KC1-konsentrasjonen øket. Egenviskositeten til stivelseskontrollen endret seg ikke etter hvert som KCl-konsentrasjonen øket fra 0,5 N til 2,0 N.
Eksempel 2
Dette eksempelet illustrerer at tilsetningen av akrylamid til podningskopolymerisasjonsreaksjonen av derivatisert stivelse med VISB gir et elektrolytt-tolerant produkt med høyere viskositet enn det for stivelse-podningskopolymeren med VISB alene.
Stivelse-podningskopolymeren ble fremstilt ved metoden i eksempel 1 ovenfor med unntagelse for at akrylamid ble tilsatt til stivelsen sammen med VISB i et vektforhold for stivelse:VISB-akrylamid på 4:2:1 før initiering av reaksjonen .
Egenviskositeten ble målt som i eksempel 1 ovenfor. Resultatene er vist i tabell I.
Egenviskositeten til stivelse-podningskopolymeren fremstilt med akrylamid var høyere enn den for kopolymeren uten akrylamid i tilsvarende KCl-oppløsninger. Egenviskositetene til stivelse-podningskopolymerene med akrylamid var lik de for VISB/akrylamid-kopolymeren.
Eksempel 3
Dette eksempelet beskriver fremstillingen av en VISB/akrylamid-kopolymer og en stivelse-podningskopolymer med VISB og akrylamid ved den inverse (vann-i-olje) emulsjonsmetoden. Lik kopolymerene fremstilt i oppløsning så viser disse kopolymerene elektrolytt-tolerante egenviskositeter.
For å fremstille VISB/akrylamid-kopolymeren ble det dannet en vann-i-olje-emulsjon av VISB (10 g), akrylamid (5 g), Isopar M (en forgrenet isoparaffinisk olje oppnådd fra Exxon Corpo-ration (30 g) og Tween 85 (polyoksyetylensorbitantrioleat) (3
g), ved tilsetning av hvert element til en 250 ml trehalset kolbe med rund bunn og omrøring av blandingen med en mekanisk
rører. Reaksjonen ble utført ved 65-70°C under nitrogengass. En termalinitiator, t-butylperoksypivalat, ble tilsatt i tre porsjoner (et totale på 0,2 ml, fortynnet med 2 g Isopar M ble benyttet), hver med et mellomrom på 1 time. Etter hol-ding av reaksjonen i ytterligere tre timer ble den stoppet med 5 dråper av en 1$ oppløsning av monometyleterhydrokinon i etanol.
Den inverse emulsjonsreaksjon med stivelse-podningskopolymerisasjon ble utført ved hjelp av den ovenfor beskrevne fremgangsmåte, for VISB/akrylamid-kopolymeren, med unntagelse for at 20 g stivelse (syrehydrolysert stivelse av voksaktig mais behandlet med 1$ allylglycidyleter) ble kokt i 60 g vann i 20 min. og tilsatt til reaksjonsbeholderen før VISB- og akrylamidtilsetningene. Vektforholdet for stivelse:VISB:-akrylamid var 4:2:1. En kopolymer i et vektforhold for stivelse:VISB:akrylamid på 4:1,5:1,5 ble også fremstilt.
Egenviskositetene ble målt som i eksempel 1 ovenfor. Resultatene er vist i tabell II.
Kopolymerisasjon i en invers emulsjon ga stivelse-podningskopolymerer som øket i egenviskositet med økende KCL-konsentrasjoner. Viskositets-opptreden for den invers-emulsjonsfremstilte kopolymer var meget lik den for kopolymerene fremstilt i oppløsning, men de inverse emulsjons-koplymerene var lettere å håndtere. I tillegg ble en frem-tredende økning i egenviskositet til å begynne med og økende KCl-konsentrasjon, observert i ikke-polysakkarid-VISB/- akrylamid-kopolymeren som var kopolymerisert i en invers emulsjon.
Eksempel 4
Dette eksempel illustrerer at stivelse-podningskopolymerer fortykker vann.
En kopolymer med et vektforhold for stivelse:VISB:akrylamid på 4:1,5:1,5 ble fremstilt ved den inverse emulsjonsmetoden i eksempel 3. Prøver av kopolymeren ble dispergert ved 2$ på en vektbasis i destillert vann, 0,5 N KC1, 1,0 N KC1 og 2,0 N KC1. Viskositeten til disse dispersjonene ble målt med et Brookfield-viskometer under anvendelse av en nr. 21 spindel ved 50 omdr./min. og 23°C. Resultater er vist i tabell III. Kopolymeren er dispergerbar i vann samt i KCl-oppløsning. Resultatene viser at kopolymeren fortykker vann, og at viskositeten til dispersjonen øker noe etter hvert som mengden av KC1 økes fra 0 til 2,0 N.
Eksempel 5
Dette eksempelet illustrerer at stivelse-podningskopolymerene viser saltufølsomhet i nærvær av salter andre enn KC1.
Egenviskositetene til VISB-homopolymeren og stivelse-podningskopolymeren med VISB, fremstilt ved fremgangsmåten i eksempel 1, og stivelse-podningskopolymeren med VISB og akrylamid, fremstilt ved fremgangsmåten i eksempel 3, ble målt som i eksempel 1 i nærvær av forskjellige salter. Visko-sitetene ble målt i 1,0 N oppløsninger av Kl, KBr, KC1, NaCl, LiCl, CaCl2 og MgCl2. Resultater er vist i tabell IV. Egenviskositetene til disse kopolymerene varierte med typen av anion og kation, men alle kopolymerene viste imidlertid akseptabel toleranse overfor hvert av de testede saltene.
Eksempel 6
Dette eksempelet illustrerer at en elektrolytt-tolerant stivelse-podningskopolymer kan fremstilles fra et uderivatisert stivelse-basismateriale.
En stivelse av voksaktig mais, syreomdannet til 85 WF, ble kopolymerisert med VISB og akrylamid ved fremgangsmåten beskrevet i eksempel 3. Egenviskositeten til denne kopolymeren ble bedømt i KCl-oppløsninger under anvendelse av fremgangsmåten beskrevet i eksempel 1. Resultater er vist i tabell V. Egenviskositeten til kopolymeren øket med økende KC1-konsentrasjon.
Egenviskositetene er bare litt lavere enn de oppnådd med en allylglycidyleterbehandlet stivelse i tilsvarende salt-oppløsninger. Således gir en uderivatisert stivelse en podningskopolymer som er akseptabel for fortykning av salt-oppløsninger.
Eksempel 7
Dette eksempelet beskriver fremstillingen av en guargummi-podningskopolymer med VISB og akrylamid. Dette eksempelet illustrerer også egenskapene for denne guargummi-kopolymeren i HCl-oppløsninger.
Guargummi-podningskopolymeren ble fremstilt ved den inverse emulsjonsmetoden som er beskrevet i eksempel 3 ovenfor med unntagelse for at: a) den kokte stivelsesdispersjonen ble erstattet med 20 g av hydroksypropylert guargummi som hadde blitt blandet med monomerene i 15 g vann; b) Isopar M ble øket til 60 g; c) Tween 85 ble øket til 7,5 g; d) t-butylperoksypivalatet ble erstattet med ammonium-persulfat (0,15 g i 5 ml vann) som ble tilsatt
dråpevis i løpet av 2 timer; og
e) reaksjonen ble avsluttet ved helling av reaksjonsblandingen i 300 ml etanol, filtrering, vasking med
etanol og tørking.
Før måling av egenviskositet ble kopolymeren dispergert i vann, dialysert og gjenutfelt i etanol. Det resulterende produktet hadde et nitrogeninnhold på 1%. Egenviskositetene for guargummiproduktet ble bedømt i 0,5 N, 1,0 N og 2,0 N KCl-oppløsninger ved fremgangsmåten beskrevet i eksempel 1. Resultater er vist i tabell VI.
Egenviskositetene til guargummi-podningskopolymeren øket med økende KC1-konsentrasjon.
Eksempel 8
Dette eksempelet illustrerer at stivelse-podningskopolymeren gir effektiv fluidtapskontroll i kalsiumholdige systemer, slik som oljeboreslam benyttet for utvinning av olje fra underjordiske oljereservoarer.
Kopolymeren ble testet for fluidtap ved bruk av standard-metoden beskrevet i API Recommended Practice 13B, mai 1982. Stivelse-podningskopolymeren med VISB og akrylamid ble fremstilt som i eksempel 3, i et vektforhold for stivelse-:VISB:akrylamid på 4:2:1. Kopolymeren ble tilsatt i behandlingsnivåer på 2,9, 5,7 og 8,6 g/liter til borefluid fremstilt fra bentonittleire og en mettet vandig oppløsning av CaClg. Fluidene ble bedømt etter elding natten over ved 82°C underet nitrogentrykk på 689,5 kPa. Resultatene er vist i tabell VII.
Stivelse-podningskopolymeren var effektiv ved 5,7-8,6 g/l m.h.t. regulering av fluidtap i kalsiumholdige oljeboreslam.
Eksempel 9
Dette eksempelet illustrerer effektiviteten til stivelse-podningskopolymeren som dreneringshjelpemidler nyttige i fremstillingen av papir, hvor massen inneholder elektrolytter .
Stivelse-podningskopolymeren benyttet i eksempel 8 og et kommersielt tilgjengelig amfotert stivelsesderivat (0,96$ nitrogen; 0,1$ fosfor) ble fortynnet med destillert vann til konsentrasjoner på 0,1$. Disse prøvene ble deretter tilsatt ved 0,5$, beregnet på vekt, basert på tørr masse, til en sterktledende (9530 mikroohm/cm) "tykk vann"-masseprøve (under typiske kommersielle betingelser, papirmasse har ca.
3000 mikroohm/cm)med en pH-verdi på 8,5 som ble oppnådd fra en kommersiell papirprodusent. Massen (100 ml ved 1$ konsi-stens) ble innledningsvis blandet med stivelsesdrenerings-hjelpemiddel i 1 min. Deretter ble denne blandingen fortynnet med 1500 ml hardt vann (inneholdende ca. 100 ppm CaC03), tilsatt til en modifisert Britt-beholder (Dynamics dreneringsbeholder) og blandet i 30 sek. Pluggen ble deretter trukket ut, prøven fikk drenere til 1500 ml merket, og tiden som skulle til for at 200 ml skulle dreneres til 300 ml merket, ble registrert. Dreneringen av en kontrollprøve uten noe dreneringshjelpemiddel ble også bestemt. Resultatene er vist i tabell VIII.
En 28$ forbedring (beregnet som prosentvis reduksjon i dreneringstider) i drenering ble oppnådd fra stivelse-podningskopolymeren sammenlignet med kontrollprøven. Det kommersielt benyttede amfotere stivelsesderivatet viste nesten ingen forbedring i drenering fra den sterkt ledende massen sammenlignet med kontrollprøven.
Claims (5)
1.
Fremgangsmåte for fortykning, stabilisering, regulering av mobilitet eller forbedring av vannretensjon i elektrolyttholdige eller ikke-elektrolyttholdige vandige media, karakterisert ved at det til de vandige media tilsettes en vanndispergerbar, nøytralt ladet, polyamfoter podningskopolymer av et polysakkarid med en zwitterionisk monomer eller et kationisk/anionisk monomerpar, hvilke monomerer har en minimum vannoppløselighet på 5 % i vann ved 25 °C og som er etylenisk umettede, hvor den polyamfotere podningskopolymeren er fremstilt ved termisk initiering og hvor mengden av polysakkarid varierer fra 5 til 95 $ og mengden av monomeren fra 95 til 5 $, idet podningskopolymeren er kjennetegnet ved resistens overfor tap av egenviskositet i nærvær av elektrolytter.
2.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den zwitterioniske monomeren er l-fenyl-3-(3-sulfopropyl)imidazolium-indresalt, og at det kationisk/anioniske monomerparet er 3-metakrylamidopropyltrimetylammon-iumion/2-akrylamido-2-metylpropansulfonation.
3.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at polysakkaridet velges fra gruppen omfattende stivelser, celluloser, gummier og deres derivater.
4.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de elektrolyttholdige vandige media omfatter en masse benyttet i fremstillingen av papir.
5.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de elektrolyttholdige media omfatter et boreslam benyttet i utvinningen av olje.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US18627888A | 1988-04-26 | 1988-04-26 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO891682D0 NO891682D0 (no) | 1989-04-24 |
NO891682L NO891682L (no) | 1989-10-27 |
NO178242B true NO178242B (no) | 1995-11-06 |
NO178242C NO178242C (no) | 1996-02-14 |
Family
ID=22684321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO891682A NO178242C (no) | 1988-04-26 | 1989-04-24 | Fremgangsmåte for fortykning eller stabilisering av vandige media med polyamfotere polysakkarider |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0339372B1 (no) |
JP (1) | JPH039901A (no) |
CA (1) | CA1333109C (no) |
DE (1) | DE68925543T2 (no) |
FI (1) | FI891919A (no) |
NO (1) | NO178242C (no) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2761366A1 (fr) * | 1997-03-26 | 1998-10-02 | Synthron | Nouveaux copolymeres greffes amphoteres a biodegradabilite amelioree utilisables comme agents dispersants |
US6281172B1 (en) | 1999-04-07 | 2001-08-28 | Akzo Nobel Nv | Quaternary nitrogen containing amphoteric water soluble polymers and their use in drilling fluids |
DE60038168T2 (de) * | 1999-04-07 | 2009-02-19 | Akzo Nobel N.V. | Quaternäre stickstoff-enthaltende amphoterische wasserlösliche polymere und anwendungen für bohrflüssigkeiten |
EP1693391A4 (en) * | 2003-12-03 | 2007-07-18 | Toagosei Co Ltd | PROCESS FOR OBTAINING A WATER SOLUBLE POLYMER |
EP1835074A4 (en) * | 2004-12-28 | 2010-04-07 | Toagosei Co Ltd | COMPOSITION FOR EARNINGS SUPPLIERS |
JP4950991B2 (ja) * | 2005-07-21 | 2012-06-13 | チバ ホールディング インコーポレーテッド | 高イオン強度塩溶液のための増粘剤としての高分子電解質複合体 |
DE502008002614D1 (de) * | 2008-06-24 | 2011-03-31 | Cognis Ip Man Gmbh | Reinigungsmittel enthaltend Pfropfcopolymere |
CN104945562B (zh) * | 2015-07-22 | 2017-11-24 | 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院 | 一种增稠剂及其制备方法 |
CN113773408B (zh) * | 2021-09-08 | 2022-12-06 | 汕头大学 | 一种昆布多糖类化合物及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3976552A (en) * | 1975-08-13 | 1976-08-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Water-soluble graft polymers produced by an outwardly dry radiation polymerization process |
US4017460A (en) * | 1975-12-10 | 1977-04-12 | National Starch And Chemical Corporation | Novel starch ethers |
US4690996A (en) * | 1985-08-28 | 1987-09-01 | National Starch And Chemical Corporation | Inverse emulsions |
-
1989
- 1989-04-12 EP EP89106519A patent/EP0339372B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-04-12 CA CA000596444A patent/CA1333109C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-12 DE DE68925543T patent/DE68925543T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-21 FI FI891919A patent/FI891919A/fi not_active Application Discontinuation
- 1989-04-24 NO NO891682A patent/NO178242C/no unknown
- 1989-05-26 JP JP1131683A patent/JPH039901A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE68925543D1 (de) | 1996-03-14 |
JPH039901A (ja) | 1991-01-17 |
JPH0553164B2 (no) | 1993-08-09 |
NO891682L (no) | 1989-10-27 |
FI891919A0 (fi) | 1989-04-21 |
EP0339372A2 (en) | 1989-11-02 |
NO891682D0 (no) | 1989-04-24 |
NO178242C (no) | 1996-02-14 |
CA1333109C (en) | 1994-11-15 |
DE68925543T2 (de) | 1996-06-20 |
FI891919A (fi) | 1989-10-27 |
EP0339372A3 (en) | 1990-10-31 |
EP0339372B1 (en) | 1996-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4690996A (en) | Inverse emulsions | |
US4059552A (en) | Cross-linked water-swellable polymer particles | |
AU604359B2 (en) | Water dispersible hydrophobic thickening agent | |
US5132285A (en) | Method for thickening or stabilizing aqueous media with polyamphoteric polysaccharides | |
RU2263683C2 (ru) | Способ получения гидрофобно-ассоциативного полимера | |
US5789349A (en) | Water-based drilling fluids with high temperature fluid loss control additive | |
US7696304B2 (en) | Thermally stable water-soluble polymer which is crosslinkable at high temperatures | |
US4460758A (en) | Drag reduction agents for aqueous salt solutions | |
US5656708A (en) | Process for making graft copolymers from lignite and vinyl monomers | |
JP4950991B2 (ja) | 高イオン強度塩溶液のための増粘剤としての高分子電解質複合体 | |
Peng et al. | Properties of high‐temperature‐resistant drilling fluids incorporating acrylamide/(acrylic acid)/(2‐acrylamido‐2‐methyl‐1‐propane sulfonic acid) terpolymer and aluminum citrate as filtration control agents | |
WO2013138156A1 (en) | Synthesis and application of high pressure high temperature fluid loss additive and rheology stabilizer | |
NO324311B1 (no) | Vannloselige kopolymerer og deres anvendelse i boreslam og sementslam | |
NO170950B (no) | Fremgangsmaate til forbedring av oljeutvinning, broennboring -restaurering og -komplettering for utvinning av naturrikdommer og vaeske inneholdende opploest polymer for bruk i fremgangsmaaten | |
JPS61500444A (ja) | 疎水性に会合するポリマ−の油中水形エマルジョン及びその製造方法 | |
NO322946B1 (no) | Fortynnet, ikke-gelet, homogen vandig losning av kopolymer, fremgangsmate til fremstilling derav, anvendelse derav for direkte injeksjon til undergrunnsformasjoner, samt fremgangsmate for a modifisere permeabiliteten i en undergrunnsvann-produserende formasjon | |
NO115554B (no) | ||
NO168047B (no) | Anvendelse av polymert materiale som fortykningsmiddel. | |
NO178242B (no) | Fremgangsmåte for fortykning eller stabilisering av vandige media med polyamfotere polysakkarider | |
CN112969722A (zh) | 可自动反相的反相聚合物乳液 | |
US5331088A (en) | Process for making graft copolymers from lignite and vinyl monomers | |
US5132284A (en) | Polyamphoteric polysaccharide graft copolymers neutrally charged | |
US5932671A (en) | Polymerization process | |
PL87810B3 (no) | ||
RU2726696C2 (ru) | Противотурбулентная присадка для буровых растворов |