Вчені Томського політехнічного університету (ТПУ) розробили принципово новий склад магнезіально-силікатних пропантів — керамічних матеріалів, що використовуються при видобутку запасів нафти і газу, що важко видобуваються. Вони стали більш міцними та легкими порівняно з існуючими сьогодні аналогами, а також значно дешевшими у виробництві. Результати дослідження опубліковані у журналі Journal of Industrial and Engineering Chemistry. Технологія їх отримання була успішно випробувана у виробничих умовах промислового партнера ТОВ «НІКА-ПЕТРОТЕК» (м. Семилуки Воронезької області).
Останнім часом керамічні матеріали отримали нетрадиційне застосування в нафтогазовидобувній галузі як розклинювальні агенти (пропанти) для видобутку нафти і газу методом гідророзриву пласта. Пропанти це матеріал, що складається з маленьких гранул. Їх закачують у земляний пласт разом із рідиною розриву. Після гідророзриву вони здатні утримувати від змикання тріщини у пласті, тим самим полегшуючи вихід нафти та газу.
Пропанти мають бути міцними, легкими, стійкими до агресивних середовищ. Для цього вчені шукають нові склади. Сьогодні вітчизняною промисловістю випускаються пропанти двох типів: алюмосилікатні (на основі високоякісних каолінів та вогнетривких глин) та магнезіально-силікатні (на основі олівінітів, дунітів та серпентинітів) пропанти. Через обмежену сировинну базу ставка робиться на другі.
Вчені ТПУ розробили технологію отримання магнезіально-силікатних пропантів із покращеними фізико-технологічними властивостями. Вони застосували природну кремнезисту добавку – діатоміт. Це осадова порода, продукт розкладання діатомітових водоростей, що має пористу структуру. Вона замінила пісок, який традиційно використовується як складовий компонент магнезіально-силікатних пропантів.
«Основний склад діатоміту – кремнезем в аморфному, реакційно активному стані. Ця особливість будівлі дає йому ряд переваг у порівнянні з піском, у якому кремнезем знаходиться у менш активному кристалічному стані. Така відмінність у будові кремнеземистої добавки активує процес спікання та ущільнення керамічної матриці», — пояснює керівник проекту, професор Науково-освітнього центру Н.М. Кіжнера ТПУ Тетяна Вакалова.
Крім того, виробництво таких пропантів обходиться значно дешевшим за аналоги: їх обпалюють при нижчих температурах, що знижує енергетичні витрати.
Наразі вчені проводять дослідження щодо створення керамічних пропантів з використанням техногенних відходів паливно-енергетичного та хіміко-металургійних комплексів. Це різноманітні золовмісні відходи, металургійні шлаки та шлами.
bbabo.Net