ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2022; 2: 40-46
http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2022-2-40-46
ВЛИЯНИЕ ФТОРИДА НАТРИЯ И ОКСИДА АЛЮМИНИЯ НА ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ ПРОПАНТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ НА ОСНОВЕ БУРОВОГО ШЛАМА
Чумаков Андрей Алексеевич – аспирант, a-chumakow@mail.ru
Яценко Елена Альфредовна – д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Общая химия и технология силикатов», e_yatsenko@mail.ru
Третьяк Александр Александрович – д-р техн. наук, профессор кафедры «Нефтегазовая техника и технологии», aleksandr_bngs@mail.ru
Аннотация
Описана проблема необходимости увеличения дебита скважин при разработке нефтегазовых месторождений на территории Российской Федерации с применением пропантов. Приведен усредненный химический состав пропантов. Проведены исследования химического и фазового состава бурового шлама Морозовского месторождения, показана возможность и перспективность синтеза на их основе алюмосиликатных пропантов. Разработаны сырьевые смеси и подготовлены лабораторные образцы пропантов для исследования физико-механических свойств (плотности и прочности). В ходе проведенных исследований определен оптимальный состав сырьевой смеси и режим обжига пропантов. Выявлено, что для обеспечения прочности (свыше 68,9 МПа) и оптимальной температуры спекания (1100 °C) необходимо вводить модифицирующие добавки, % по массе: оксид алюминия – 5,0, стеклобой БТ-1 – 20, NaF (сверх 100 % по массе) – 4.
Ключевые слова: нефтедобыча, буровой шлам, пропанты, модифицирующие добавки, спекание, прочность на сжатие
Полный текст: [in elibrary.ru]
Ссылки на литературу
1. Верисокин А.Е. Методика испытаний проппантов для гидравлического разрыва пласта // Наука и техника в газовой промышленности. 2018. № 2 (74). С. 62 – 69.
2. Воробьев Е.С. ГРП – метод повышения нефтеотдачи // Трибуна ученого. 2020. № 11. С. 25 – 31.
3. Сулейманов С.С. М. Проблемы, возникающие при ГРП и возможности их решений // Аллея науки. 2020. № 12 (51). С. 210 – 215.
4. Meng T., Lifeng M., Fengbiao W., Gan F., Yongbin X. Experimental Study on Permeability Evolution and Nonlinear Seepage Characteristics of Fractured Rock in Coupled Thermo-Hydraulic-Mechanical Environment: a Case Study of the Sedimentary Rock in Xishan Area // Engineering Geology, 2021. Vol. 294, No 106339.
5. Yatsenko E.A., Goltsman B.M., Chumakov A.A., Vilbitskaya N.A., Wensheng Li. Research on the Synthesis of Proppants Applied for Oil Production by the Method of Hydraulic Facing // Materials Science Forum. 2021. Vol. 1037. Р. 181 – 188.
6. Hu X., Song X., Wu K., Shi Y., Li G. Effect of Proppant Treatment on Heat Extraction Performance in Enhanced Geothermal System // Journal of Petroleum Science and Engineering, 2021. Vol. 207, No 109094.
7. Szymanska Joanna, Wisniewski Pawel, Wawulska-Marek Paulina, Mizera Jaroslaw. Determination of Loamy Resources Impact on Granulation of Ceramic Proppants and Their Properties // Applied Clay Science. 2018. Vol. 166. Р. 327 – 338.
8. Hari S., Krishna S., Gurrala L. N., Singh S., Ranjan N., Vij R. K., Shah S.N. Impact of Reservoir, Fracturing Fluid and Proppant Characteristics on Proppant Crushing and Embedment in Sandstone Formations // Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2021. Vol. 95, No 104187
9. Xiang J., Liu L., He Y., Zhang N., Cui X. Early Mechanical Properties and Microstructural Evolution of Slag/Metakaolin-Based Geopolymers Exposed to Karst Water // Cement and Concrete Composites. 2019. Vol. 99. Р. 140 – 150.
10. Xiang Leping, Cui Xuemin, He Yan, Zheng Guangjian, Shi Caijun. Effect of Fuller-Fine Sand on Rheological, Drying Shrinkage, and Microstructural Properties of Metakaolin-Based Geopolymer Grouting Materials // Cement and Concrete Composites. 2019. Vol. 104. No 103381.
11. Tan J., Lu W., Huang Y., Wei S., Xuan X., Liu L., Zheng G. Preliminary Study on Compatibility of Metakaolin-Based Geopolymer Paste with Plant Fibers // Construction and Building Materials. 2019. Vol. 225. Р. 772 – 775.
12. Яценко Е.А., Смолий В.А., Климова Л.В., Гольцман Б.М., Рябова А.В., Головко Д.А., Чумаков А.А. Solid Fuel Combustion Wastes at CHPP in the Arctic Zone of the Russian Federation: Utility in Eco-Geopolymer Technology // Glass and Ceramics. 2022. Vol. 78 (9-10). Р. 374 – 377.
13. Yatsenko E., Tretyak A., Chumakov A., Golovko D. Prospects for the use of drilling slurries for the synthesis of aluminosilicate propants // Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 38. Р. 1886 – 1888.
14. Куренков В.В. Применение методики гидравлического разрыва пласта с промыслово-геофизическими методами для низкопроницаемых пластов // Научные исследования: от теории к практике. 2016. № 4-1 (10). С. 94– 97.
15. Усачев П.М. Гидравлический разрыв пласта: учеб. пособие для учащихся профтехобразования и рабочих на производстве. М.: Недра, 1986. 196 с.
16. Yatsenko E.A., Goltsman B.M., Tretyak A.A., Chumakov A.A. Influence of Metallurgical Slag Additives on Proppants Synthesis Processes Based on Drilling Muds // Chernye Metally. 2021. No 8. Р. 49 – 53.
17. Яценко Е.А., Гольцман Б.М., Чумаков А.А., Смолий В.А. Исследование процессов спекания алюмосиликатных пропантов на основе бурового шлама с использованием модифицирующих добавок // Записки Горного Института. 2022.
18. Goltsman B.M., Yatsenko E.A., Yatsenko L.A., Irkha V.A. Synthesis of Porous Silicate Materials Using Sodium Fluride as Fluxing Agent // Tsvetnye Metally. 2021. Vol. 2021 (6). Р. 44 – 49.
19. Ahamed M.A.A., Perera M.S.A., Elsworth D., Ranjith P.G., S Matthai K.M., Dong-yin L. Effective Application of Proppants During the Hydraulic Fracturing of Coal Seam Gas Reservoirs: Implications from Laboratory Testings of Propped and Unpropped Coal Fractures // Fuel. 2021. Vol. 304. No 121394.
20. Hari S., Krishna S., Gurrala L.N., Singh S., Ranjan N., Vij R. K., Shah S.N. Impact of Reservoir, Fracturing Fluid and Proppant Characteristics on Proppant Crushing and Embedment in Sandstone Formations // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2021. Vol. 95. No 104187.
21. Wang X., Li L., Liu L., Yan X., Yang Y., Abushaikhaa A., Li Y., Yao J. Numerical Analysis of Gas Production Laws Considering Heterogeneous Proppant Distribution // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2021. Vol. 95. No 104211.
22. Гольцман Б.М., Яценко Е.А., Комунжиева Н.Ю., Яценко Л.А., Геращенко В.С., Смолий В.А. Effect of Fluxes on the Synthesis of Porous Materials Based on Native Silicate Raw Material // Glass and Ceramics. 2020. Vol. 77 (5-6). Р. 240–244
23. Мелконян Р.Г., Суворова О.В., Макаров Д.В., Манакова Н.К. Производство стеклообразных пеноматериалов: проблемы и решения // Вестн. Кольского научного центра РАН. 2010. Т. 10 (№ 1). С. 133 – 156.