Диссертация (1172970), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Приведенные данные наглядно отображаютхимический состав, описанный ранее.890.80поглощение, отн. ед.0.700.600.500.400.300.200.100.005001000150020002500волное число , см-1300035004000синяя – сырое талловое масло; красная – неомыленный талловый пек;розовая – легкое талловое маслоРисунок 3.10 – ИК-спектры продуктов Братского ЦБК0.80поглощение, отн. ед.0.700.600.500.400.300.203210.100.005001000150020002500волное число , см-13000350040001 – сульфированный пек с МЭА (cПАВ = 42,6 % масс.; с(ам.солей СНТП) = 9,9 % масс.);2 – сульфированный пек с ДЭА (cПАВ = 39,0 % масс.; с(ам.солей СНТП) = 16,1 % масс.);3 – сульфированный пек с ТЭА (cПАВ = 34,7 % масс.; с(ам.солей СНТП) = 19,0 % масс.)Рисунок 3.11 – ИК-спектры продуктов на основе сульфированного неомыленноготаллового пека (СНТП)90Для получения полифункционального ингибитора набухания глинистыхпород при использовании буровых растворов на водной основе, неомыленныйталловый пек сульфировали с образованием сульфатов, с последующейнейтрализацией их аминами (МЭА, ДЭА, ТЭА) и получением соответствующихсолей четвертичного аммония.
ИК-спектры полученных в результате синтезапродуктов приведены на рисунке 3.11.ВрезультатерасшифровкиполученныхИК-спектровпродуктовсульфированного НТП с аминами (рисунок 3.11) можно сделать заключение, чтоданные продукты содержат схожие активные группы, приведенные дляразработанного эмульгатора (рисунок 3.10), но дополнительно содержат и ряддругих соединений:– сульфаты [(RO)2–(SO2)] – валентные колебания сильной интенсивности,частота 1440-1350 см-1; 1230-1150 см-1– сульфонаты–[(RO)–(SO2)–R]валентныеколебаниясильнойинтенсивности, частота 1420-1330 см-1; 1200-1145 см-1– сульфамиды [R–(SO2)–N] – валентные колебания сильной интенсивности,частота 1370-1300см-1; 1180-1140 см-1.Приведенные спектры являются наглядным отображением эффективностипроведенного синтеза и достижением полученного результата направленногосинтеза полифункционального реагента.По аналогии с известными ингибиторами можно предположить, чтоингибирующий эффект в данном случае достигается путем гидрофобизацииповерхности раздела на границе фаз «порода - раствор» при воздействии жирных исмоляных кислот, а также их эфиров, входящих в состав реагентов на основеталлового пека.3.3.3 Сравнительная оценка биоцидных свойств реагентовОценка биоцидных свойств полифункционального ингибитора набуханияглинистых пород (продукт реакции сульфирования неомыленного таллового пекас последующей нейтрализацией триэтаноламином), в отношении различных групп91санитарно-значимых микроорганизмов проведенная в испытательной лабораторииООО «Энергосертпродукт» на дипслайдах фирмы «3М» [219].Дипслайды–этоготовыетест-системы,предназначенныедлямикробиологического мониторинга окружающей среды с целью обнаружениябактерий, дрожжей и плесневых грибов.
Дипслайды представляют собой пластины,на которые с обеих сторон нанесен слой питательной среды (неселективной илиселективной). Пластинки находятся в стерильных контейнерах.В качестве стандартного полимера выбрана ксантановая камедь, как один изнаиболеераспространенныхполимерныхпродуктов,применяемыхдляприготовления и обработки буровых растворов на водной основе и по причинетого, что ксантановая камедь подвержена биологическому разложению.В качестве образца сравнения испытывалась добавка бактерицидная«Биопласт» (ТУ 2499-065-58042865-2011) производства ООО «ПолипластНовомосковск».При проведении анализа (выдержка дипслайдов 120 ч при температуре 30 °С)оценивали рост бактерий, дрожжей и плесневых грибов на поверхностидипслайдов:– с раствором без бактерицидов: бактерии и дрожжи – 10⁷ КОЕ/мл., плесень– бурный рост черного цвета, более чем 10⁴ КОЕ/мл.– с раствором, обработанным опытным образцом (ПСМ): бактерии и дрожжи– 10⁵ КОЕ/мл., плесень – 103 КОЕ/мл.– с раствором, обработанным бактерицидом «Биопласт»: плесень – 102КОЕ/мл., цвет пластины изменился из соломенного в коричневый, рост дрожжей ибактерий не отмечен.Полученные данные приведены в таблице 3.8.По результатам проведенных исследований оценки эффективности полученыследующие результаты: опытный образец и «Биопласт» (ООО «ПолипластНовомосковск»), имеют явно выраженное биоцидное действии.92Изменение реологических показателей не отмечено у растворов, изменениепоказателя уровня рН отмечено только на растворе без добавления бактерициднойдобавки (снижение на 1,2 единицы).Таблица 3.16 – Сравнительная оценка биоцидных свойств синтезированногопродукта ПСМ и бактерицидной добавки93Глава 4 Разработка реагентов полифункционального действия длябуровых растворов на углеводородной основеВданнойчастиработыприведенырезультатыисследованияпоиспользованию таллового пека и продуктов его модификации в качестве реагентовдля буровых растворов на углеводородной основе.
Основными компонентамиталлового пека являются смоляные кислоты (C19H29COOH) – 30-50% и жирныекислоты – 35-55 %. Среди жирных кислот присутствуют пальмитиновая(C15H31COOH), олеиновая (C17H33COOH) и линоленовая (C17H29COOH) кислоты.Процентное соотношение основных компонентов может быть различным взависимости от породы древесины, из которой получают данный продукт. Такойпродукт может быть использован в качестве эффективных эмульгаторов обратныхэмульсий или добавок с другими функциями для регулирования свойствтехнологических жидкостей на основе инвертных эмульсий (ИЭР).4.1 Рабочая гипотезаЭмульсия – дисперсная система, состоящая из микроскопических капельжидкости (дисперсной фазы), распределенных в другой жидкости (дисперсионнойсреде).
В нормальных эмульсиях, также известных как эмульсии масла в воде,капли масла представляют прерывную (дисперсную) фазу. Обратные эмульсии это капли воды в масле. В настоящее время существуют два основных направленияиспользования обратных эмульсий: приготовление буровых растворов науглеводородной основе. Для стабилизации обратных эмульсий используютповерхностно-активные вещества (ПАВ) с высокой растворимостью в фазе масла.К числу таких ПАВ относятся алкиламиды, которые являются продуктамиконденсациижирныхкислотиметиловыхэфировжирныхкислотсмоноэтаноламином (МЭА) и диэтаноламином (ДЭА).На данный момент при бурении нефтяных и газовых скважин применяютсяразличные эмульгаторы на основе индивидуальных жирных кислот, а такжеталловых масел (легкого и сырого), рапсового и других синтетических иприродных масел.
При разработке технологии получения эмульгаторов на основе94НТП, реагентами сравнения выбраны промышленно выпускаемые эмульгаторы наоснове таллового масла.Целью разработки являлось повышение качества получаемых реагентов, атакже замена дефицитного таллового масла на доступный талловый пек.4.2 Синтез реагентов4.2.1 Определение свойств исходных веществПеред проведением серии синтезов по разработке технологии полученияэмульгаторов, путем химической модификации НТП, проведена оценка влияниянеомыленного таллового пека, сырого таллового масла (СТМ) и легкого талловогомасла (ЛТМ) на свойства модельных ИЭР.Главным показателем устойчивости эмульсионного раствора являетсяэлектростабильность.
Каждой системе ИЭР свойственен свой уровень показателяэлектростабильности, величина которого зачастую не коррелируется с еетермостабильностью,устойчивостьюквоздействиюдестабилизирующихфакторов. Так как результаты измерений зависят от многих факторов, абсолютнаявеличина результата одиночного измерения не является очень содержательной.Для наиболее эффективной оценки свойств ИЭР, проведена серия измерений(ЭСТ) для точного отражения состояния ИЭР.Данные серий измерений могут также использоваться в качестве базы длядальнейших обработок эмульсий. Обычно при проводке конкретной скважины навыбранном ИЭР его электростабильность является очень важным показателем,который позволяет оперативно контролировать процессы дестабилизации вэмульсии и определять эффективность того или иного способа ее обработки.В таблице 4.1 приведены результаты исследования «чистых» талловыхпродуктов на электростабильность модельных эмульсий.95Таблица 4.1 – Влияние неомыленного таллового пека, сырого и легкого талловогомасла на электростабильность модельного ИЭР.массовая долядобавки, %НТП1122446627527598-электростабильность, ВНТП сСТМ ЛТМизвестью87419777111012212121331510181419112015-ЛТМ сизвестью781013-соль водной фазыхлористый натрийхлористый кальцийхлористый натрийхлористый кальцийхлористый натрийхлористый кальцийхлористый натрийхлористый кальцийИз данных таблицы 4.1 видно, что НТП является более сильнымэмульгатором чем ЛТМ и СТМ (кислотное число которых около 70), несмотря наменьшее кислотное число.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
