Naukowcy z Politechniki Tomskiej (TPU) opracowali całkowicie nową kompozycję proppantów magnezowo-krzemianowych — materiałów ceramicznych stosowanych do wydobywania trudnych do odzyskania złóż ropy naftowej i gazu. Stały się mocniejsze i lżejsze od ich istniejących obecnie odpowiedników, a także znacznie tańsze w produkcji. Wyniki badania zostały opublikowane w Journal of Industrial and Engineering Chemistry. Technologia ich produkcji została pomyślnie przetestowana w warunkach produkcyjnych partnera przemysłowego OOO NIKA-PETROTEK (Semiluki, region Woroneż).
Ostatnio materiały ceramiczne znalazły niekonwencjonalne zastosowania w przemyśle naftowym i gazowym jako propanty do produkcji ropy i gazu metodą szczelinowania hydraulicznego. Propanty to materiał składający się z małych granulek. Są one wpompowywane do formacji ziemnej wraz z płynem szczelinującym. Po szczelinowaniu hydraulicznym są w stanie zapobiec zamknięciu szczelin w formacji, ułatwiając w ten sposób uwalnianie ropy i gazu.
Propanty muszą być mocne, lekkie i odporne na agresywne media. W tym celu naukowcy szukają nowych kompozycji. Obecnie w krajowym przemyśle produkowane są dwa rodzaje materiałów podsadzkowych: materiały podsadzkowe glinokrzemianowe (na bazie wysokiej jakości kaolinów i glin ogniotrwałych) oraz magnezowo-krzemianowe (na bazie oliwinitów, dunitów i serpentynitów). Ze względu na ograniczoną bazę zasobową nacisk kładziony jest na to drugie.
Naukowcy z TPU opracowali technologię wytwarzania materiałów do podsadzki magnezowo-krzemianowych o ulepszonych właściwościach fizycznych i technologicznych. Wykorzystali naturalny dodatek krzemionkowy - diatomit. Jest to skała osadowa, produkt rozkładu alg okrzemkowych, o porowatej strukturze. Zastąpił piasek, tradycyjnie używany jako składnik propantów magnezowo-krzemianowych.
„Głównym składem diatomitu jest krzemionka w amorficznym, reaktywnym stanie. Ta cecha struktury daje mu szereg zalet w porównaniu z piaskiem, w którym krzemionka jest w mniej aktywnym stanie krystalicznym. Taka różnica w strukturze dodatku krzemionkowego aktywuje proces spiekania i zagęszczania osnowy ceramicznej – wyjaśnia kierownik projektu, profesor Centrum Naukowo-Wychowawczego im. Kizhnera TPU Tatiana Wakalowa.
Ponadto produkcja takich propantów jest znacznie tańsza niż analogów: wypala się je w niższych temperaturach, co zmniejsza koszty energii.
Obecnie naukowcy prowadzą badania nad tworzeniem ceramicznych propantów z wytworzonych przez człowieka odpadów z kompleksów paliwowo-energetycznych i chemiczno-hutniczych. Są to różnego rodzaju odpady zawierające popioły, żużle i szlamy hutnicze.
bbabo.Net