C - Chemistry – Metallurgy – 08 – J
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
08
J
C08J 5/04 (2006.01) C04B 16/04 (2006.01) C04B 20/00 (2006.01) C08K 7/02 (2006.01) C08L 25/16 (2006.01) C09K 8/035 (2006.01) C09K 8/473 (2006.01) C09K 8/516 (2006.01) C09K 8/80 (2006.01) E21B 43/267 (2006.01)
Patent
CA 2563549
Thermoset polymer particles are used in many applications requiring lightweight particles possessing high stiffness, strength, temperature resistance, and/or resistance to aggressive environments. The present invention relates to the use of two different methods, either each by itself or in combination, to enhance the stiffness, strength, maximum possible use temperature, and environmental resistance of such particles. One method is the application of post-polymerization process steps (and especially heat treatment) to advance the curing reaction and to thus obtain a more densely crosslinked polymer network. In general, its main benefits are the enhancement of the maximum possible use temperature and the environmental resistance. The other method is the incorporation of nanofillers, resulting in a heterogeneous "nanocomposite" morphology. In general, its main benefits are increased stiffness and strength. Nanofiller incorporation and post-polymerization heat treatment can also be combined to obtain the benefits of both methods simultaneously. The present invention relates to the development of thermoset nanocomposite particles. It also relates to the optional further improvement of the heat resistance and environmental resistance of said particles via post- polymerization heat treatment. Furthermore, it also relates to processes for the manufacture of said particles. Finally, it also relates to the use of said particles in the construction, drilling, completion and/or fracture stimulation of oil and natural gas wells; for example, as a proppant partial monolayer, a proppant pack, an integral component of a gravel pack completion, a ball bearing, a solid lubricant, a drilling mud constituent, and/or a cement additive.
L'invention concerne des particules polymères thermodurcies utilisées dans diverses applications nécessitant des particules de poids léger possédant une rigidité, une résistance, une résistance à la température, et/ou une résistance aux environnements agressifs améliorées. L'invention concerne également l'utilisation de deux procédés différents, seul ou en association, ce qui permet d'améliorer la rigidité, la résistance, la température d'utilisation possible maximum, et une résistance environnementale desdites particules. Un procédé est une application des étapes de processus post-polymérisation (et spécifiquement un traitement par chauffage), ce qui permet d'améliorer la réaction de durcissement et d'obtenir ainsi un réseau polymère réticulé de manière plus dense. En général, ses bénéfices principaux sont l'amélioration de la température d'utilisation possible maximum et la résistance à l'environnement. L'autre procédé est l'incorporation de nanocharges, obtenues dans une morphologie <= nanocomposite >= hétérogène. En général, ses principaux bénéfices sont une rigidité et une résistance améliorées. L'incorporation de nanocharges et le traitement par chauffage post-polymérisation peuvent être associés pour obtenir les avantages des deux procédés simultanément. L'invention concerne également le développement de particules nanocomposites thermodurcies, ainsi qu'une amélioration éventuelle de la résistance à la chaleur et de la résistance à l'environnement des particules par l'intermédiaire d'un traitement par chauffage post-polymérisation. De plus, l'invention concerne des procédés pour fabriquer lesdites particules. Enfin, l'invention concerne l'utilisation desdites particules dans la construction, le forage, la complétion et/ou la stimulation de la fracture des puits pétrole et de gaz naturel ; par exemple, dans une monocouche partielle d'agent de soutènement, un ensemble d'agents de soutènement, un composant intégral de complétion de filtre à graviers, de roulement à billes, de lubrifiant solide, d'un constituant de boue de forage, et/ou d'un additif de ciment.
Albright Robert L.
Bicerano Jozef
Borden Ladner Gervais Llp
Sun Drilling Products Corporation
LandOfFree
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