Применение кремнийорганической жидкости «Силор» в нефтедобывающей промышленности

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Химия


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Ф. М. Палютин, В. А. Бабурина, А. С. Ромахин, Л. З. Закирова,
В. П. Какурина, З. Х. Байдамшина, С. В. Борисоглебский
ПРИМЕНЕНИЕ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ «СИЛОР»
В НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Разработана и внедрена в производство технология химической деструкции кремнийорганических вулканизатов: отходов производств РТИ, герметиков резин, компаундов. Показана возможность использования продуктов химической деструкции для проведения ремонтно-изоляционных работ в нефтедобывающей промышленности.
На ОАО «Казанский завод синтетического каучука» разработана и внедрена в производство технология химической деструкции кремнийорганических вулканизатов — отходов производства РТИ, резиновых смесей, герметиков и компаундов [1,2].
Суть способа заключается в химической деструкции отходов кремнийорганических вулканизатов в среде тетраэтоксисилана в присутствии раствора щелочи. На основе экспериментальных данных установлено оптимальное соотношение вулканизат: тетраэтоксиси-лан (ТЭС): щелочь: вода = 35: 58,3:(19):0,7 (масс.ч.). Количественное расщепление вулканизатов проходит при 6070°С за 5-^6 часов. Состав полученных продуктов деструкции представлен в табл. 1. Смесь состоит из 5567 % летучих продуктов и 3345 % неперего-няемых силиконов, последние представляют собой смесь олигомерных этоксисилоксанов и твердых продуктов — активных и неактивных наполнителей, пигментов, модификаторов и других ингредиентов резиновых смесей и герметизирующих материалов.
Таблица 1 — Фракционный состав жидких продуктов кремнийорганической жидкости «Силор»
Название продукта Содержание, %
Этиловый спирт Гексаметилциклотрисилоксан Тетраэтоксисилан Октаметилциклотетрасилоксан Декаметилциклопентасилоксан Алкоксисилоксаны 0,850, 63 0,160, 17 9,398, 16 4,436, 79 1,981, 92 50,1937, 33
Тетраэтоксисилан не расщепляет кремнийорганические вулканизаты при нагревании в присутствии катализаторов — гидроксида калия или натрия. Однако при введении в реакционную смесь 0,7% воды и небольшом содержании гидроксидов калия или натрия в количестве 1-^3% деструкция проходит количественно. Исходя из этого, можно предположить, что при расщеплении вулканизатов в среде ТЭС, первоначальной стадией процесса является гидролиз тетраэтоксисилана:
(С2Н5О)4Э1 + НОН-& gt- (С2Н5)зЗЮН + С2Н5ОН.
Поскольку продуктами реакции являются алкоксисилоксаны, то вероятно протекание дальнейших реакций по схемам:
-31-О-31- + 2 МОН--------& gt- 2−31-ОМ.
М = К, Ыа
-31-ОМ + С2Н5ОН---------& gt- МОН + ~Э1-ОС2Н5.
I I
-3ЮМ + С2Н5ОЭ1-------------& gt- -31-ОС2Н + МО31-.
По своему составу кремнийорганическая жидкость «Силор» является продуктом химической деструкции кремнийорганических вулканизатов в тетраэтоксисилане в присутствии раствора щелочи, и по своему составу близка к кремнийорганическим гидрофо-бизирующим жидкостям [3]. В работах [4, 6] показана высокая эффективность «Силора» в качестве гидродфобизатора тканей, бетона, побелочных составов и т. д.
При гидролизе в присутствии растворов кислот или щелочей «Силор» образует по-лисилоксаны сетчатой структуры:
ОС2Н5 ОН
| |
Э1-ОС2Н5 + Н2О-------& gt- - 31 — ОН + 3 С2Н5ОН.
| |
ОС2Н5 ОН
ОН ОН
| | | |
-31-ОН + НО-31------------& gt- -31-О-… -31-
| | | | ОН О
Образование полимерного геля при гидролизе «Силора» раствором соляной кислоты было положено в основу технологии использования «Силора» в нефтедобывающей промышленности. Данная технология разработана совместно с «ТатНИПИнефть» (г. Бугульма) и внедрена на ОАО «Татнефть». Образующийся полимерный гель гидрофобен, стоек к действию агрессивных пластовых жидкостей, обеспечивает длительный водоизолирующий эффект, обладает высокой адгезией, позволяет работать в зимнее время, т. к. «Силор» не кристаллизуется и имеет температуру стеклования — 118 °C. Время образования геля регулируется в интервале от15 до 60 мин соотношением «Силора» и раствора кислоты. При отверждении «Силора» в закрытой системе образуется 98100% полимера, т. е. объем полимера почти полностью соответствует объему приготовленной смеси.
Данная технология предназначена для изоляции подошвенных, нижних и закачиваемых (пластовых) вод с любой степенью минерализации в нефтедобывающих скважинах, изоляции вод в открытом стволе скважины до спуска эксплуатационных колонн для отключения обводненных или выработанных пластов, ликвидации нарушений обсадной
колонны, восстановления целостности цементного кольца и ликвидации заколонных перетоков в нефтяных и нагнетательных скважинах.
Таким образом, показана возможность использования в нефтедобывающей промышленности продукта химической деструкции кремнийорганических вулканизатов: отходов производств РТИ, резин, герметиков, компаундов, разработанного и внедренного на ОАО «Казанский завод синтетического каучука». Использование деструктированных кремнийорганических отходов решает как экологические проблемы, так и ресурсосбережения — возврата их в производство.
Экспериментальная часть
Определение продолжительности гелеобразования осуществляется путем смешения 50 см³ «Силора», 5 см³ 25% раствора соляной кислоты при температуре (20±0,5) °С. Отмечают время от начала помещения смеси в термостат. Периодически наклоняя стакан, фиксируют время, когда мениск жидкости перестанет смещаться. Определенное таким образом время является временем геле-образования испытуемого состава.
Литература
1. А.с. 1 623 995 СССР, 1988. Способ переработки кремнийорганиеских отходов/Лебедев Е.П., Бабурина В. А., Захарова Л. З. и др.
2. Лебедев Е. П., Бабурина В. А., Захарова Л. З. Пути исследования продуктов химической деструкции силоксановых резин//Тез. докл. междунар. конф. по каучуку и резине. Москва. 2004. С. 139 140.
3. Соболевский М. В., Музовская О. А., Поспелова Г. С. Свойства и области применения кремнийор-ганических продуктов. М.: Химия, 1975.
4. А.с. 1 382 838 СССР, 1987. Способ получения гидрофобизатора/ Лебедев Е. П., Бабурина В. А., Закирова Л. З., Кольцова Л. В., Лобков В. Д. и др. Опубл. 1988. Бюл. № 11.
5. А.с. 1 509 364СССР, 1989. Способ получения гидрофобизатора/Лебедев Е.П., Бабурина В. А., Закирова Л. З., Михайлов В.Б.и др. Опубл. 1989. Бюл. № 35.
6. А.с. 1 694 532СССР, 1989. Способ приготовления строительного раствора для побелки/ Лебедев Е. П., Бабурина В. А., Закирова Л. З., Михайлов В. Б. Опубл. 1991. Бюл. № 44.
© Ф. М. Палютин — канд. хим. наук, ген. д-р. ОАО «КЗСК" — В. А. Бабурина — канд. хим. наук, ст. науч. сотр. зав. лаб. ЦЗЛ ОАО «КЗСК" — А. С. Ромахин — канд. хим. наук, нач. ЦЗЛ ОАО «КЗСК" — Л. З. Закирова — ст. науч. сотр. ЦЗЛ ОАО «КЗСК" — В. П. Какурина — канд. хим. наук, ст. науч. сотр. ЦЗЛ ОАО «КЗСК" — З. Х. Байдамшина — зав. лаб. ОТК ОАО «КЗСК" — С. В. Борисоглебский — канд. хим. наук, зам. рук-ля бизнс-группы ОАО «КЗСК».

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой