Доклады о будущих и современных технологиях

МОДИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ ЧАСТИЦ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ В СТРУЙНОМ РЕАКТОРЕ

А. В. Шанин, О. С. Староверова, А. А. Ильин

Научный руководитель - А. А. Ильин, д-р хим. наук, профессор Ярославский государственный технический университет

Известно, что при добыче нефти из скважин происходит постепенное ухудшение коллекторских свойств нефтяного пласта за счет набухания глины, образования стойких эмульсий, выпадение различных солей, вслед­ствие чего производительность скважин со временем уменьшается. Для повышения добычи нефти проводят обработку призабойной зоны: в нагне­тательную и добывающую скважины закачивают суспензии гидрофобных порошков. Например, в качестве такой суспензии используют высокодис­персный диоксид кремния (с концентрацией от 0,05 до 1,0 мас. %) в орга­нических растворителях. Однако это приводит к увеличению дебита нефти всего в 2,5 раз при сохранении высокой обводненности добываемых неф­тепродуктов.

Решить проблему увеличения дебита нефти и снижения ее обводнен­ности можно в частности за счет повышения гидрофобных свойств исполь­зуемого диоксида кремния.

Цель настоящей работы модификация поверхности диоксида кремния для придания дополнительных гидрофобных свойств.

Для достижения этой цели использовали установку струйной обработки твердых порошкообразных тел. Частицы диоксида кремния вместе с моди­фицирующей добавкой захватываются струей воздуха, исходящей из сопла струйного реактора со сверхзвуковой скоростью. В этой воздушной струе частицы диоксида кремния и модифицирующей добавки подвергаются мно­гократному воздействию ударных волн воздуха, вследствие чего на поверх­ности наполнителя формировалась оболочка модификатора. Модифициро­ванный пигмент улавливали в специальном циклоне. В качестве модифИци­рующего агента использовали эпоксиэфирный олигомер в количестве

1- 2 % мас. Эпоксиэфирный олигомер (КЧ = 89 мг КОН/гр) синтезировали из эпоксидных смол ЭД-20 и Э-20, жирных кислот таллового масла, кислот канифоли и тримелитового ангидрида.

Установлено, что модификация эпоксиэфирным олигомером частиц диоксида кремния в струйном реакторе приводит к существенному повы­шению гидрофобных свойств поверхности. При смачивании водой моди­фицированного диоксида кремния выделяется в 40 раз меньше адсорбиро­ванного воздуха, чем при смачивании немодифицированного образца. Смачивание модифицированного диоксида кремния гексаном и толуолом также уменьшается.