Открытый доступ
Только для подписчиков
Влияние добавок модифицированных гидролизных лигнинов на функциональные характеристики буровых растворов на водной основе
https://doi.org/10.18412/1816-0395-2022-8-32-39
Аннотация
Представлены результаты систематического экспериментального исследования по влиянию добавок модифицированного гидролизного лигнина на функциональные характеристики глинистых и глинополимерных буровых растворов на водной основе. Образцы исходного и модифицированного гидролизного лигнина охарактеризованы с использованием методов химического и элементного анализа, ИКС, СЭМ, БЭТ. Установлено, что добавки исходного и модифицированного гидролизного лигнина позволяют уменьшить фильтрационные потери, снизить коэффициент трения, ингибировать процессы набухания и повысить устойчивость глинистых буровых растворов.
Ключевые слова
гидролизный лигнин,
модификация,
окислительная,
щелочная,
буровые растворы,
функциональные свойства,
фильтрация,
устойчивость
Об авторах
А.В. Минаков
Сибирский федеральный университет
Россия
Россия
канд. физ.-мат. наук, директор
Е.И. Михиенкова
Сибирский федеральный университет
Россия
Россия
ст. преподаватель
А.Д. Скоробогатова
Сибирский федеральный университет
Россия
Россия
инженер
Д.В. Гузей
Сибирский федеральный университет
Россия
Россия
науч. сотрудник
В.А. Жигарев
Сибирский федеральный университет
Россия
Россия
ст. преподаватель
О.П. Калякина
Сибирский федеральный университет
Россия
Россия
канд. хим. наук, доцент
А.П. Кузьмин
Сибирский федеральный университет
Россия
Россия
зав. лабораторией
И.Г. Судакова
Институт химии и химической технологии СО РАН
Россия
Россия
ст. науч. сотрудник
Б.Н. Кузнецов
ФИЦ КНЦ СО РАН
Россия
Россия
д-р хим. наук, профессор
Список литературы
1. Bajwa D., Pourhashem G., Ullah A., Bajwa S. A concise review of current lignin production, applications, products and their environmental impact. Ind. Crop. Prod., 2019.139. 111526. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.1115
2. Krutov S.М., Voznyakovskii А.P., Gordin А.А., Savkin D.I., Shugalei I.V. Environmental problems of wood biomass processing. Waste processing lignin. Russ. J. Gen. Chem. 2015. 85 (13). Р. 2898—2907. https://doi.org/10.1134/ S1070363215130058.
3. Михиенкова Е., Скоробогатова А., Гузей Д., Жигарев В., Минаков А., Калякина О., Кузьмин А., Судакова И., Кузнецов Б. Применение модифицированных гидролизных лигнинов в качестве компонентов буровых растворов на водной основе. Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 10. С. 15—19. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2021-10-15-19.
4. Yu O., Kim K.H. Lignin to Materials: A Focused Review on Recent Novel Lignin Applications. Appl. Sci. 2020. 10. 4626. https://doi.org/10.3390/app10134626.
5. Padilha C.E. de A., Nogueira C. da C., Alencar B.R.A., de Abreu Н.B.S., Dutra E.D., Ruiz J. A. C., de Santana Souza D.F., dos Santos E.S. Production and Application of Lignin-Based Chemicals and Materials in the Cellulosic Ethanol Production: An Overview on Lignin Closed-Loop Biorefinery Approaches. Waste and Biomass Valorization. 2021. 12. Р. 6309—6337. https://doi.org/10.1007/s12649-021-01455-5.
6. Камбулов E.Ю., Мязин T.O. Проблемы сервиса буровых растворов в условиях импортозамещения. Нефтяное хозяйство. 2017. 9. С. 76—81. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2017-9-76-81.
7. Zhang R., Gao L., Duan W., Hu W., Du W., Gu X., Zhang J., Chen G. The Application of Ferric Chloride-Lignin Sulfonate as Shale Inhibitor in Water-Based Drilling Fluid. Molecules. 2019. 24(23). 4331. https://doi.org/10.3390/molecules24234331.
8. Gautam S., Guria Ch., Rajak V.K. A state of the art review on the performance of high-pressure and high-temperature drilling fluids: Towards understanding the structure-property relationship of drilling fluid additives. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2022. 213. 110318. https://doi.org/10.1016/ j.petrol.2022.110318.
9. Chang X., Sun J., Xu Z., Zhang F., Wang J., Lv, K., Dai Z. A Novel Nano-lignin-based Amphoteric Copolymer as Fluid-loss Reducer in Water-Based Drilling Fluids. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2019. 123979. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.12.
10. Hasan A., Fatehi P. Flocculation of kaolin particles with cationic lignin polymers. Scientific Reports, 9(1). https://doi.org/10.1038/s41598-019-39135-z.
11. He W., Gao W., Fatehi P. Oxidation of Kraft Lignin with Hydrogen Peroxide and its Application as a Dispersant for Kaolin Suspensions. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2019. 5(11). Р. 10597—10605. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng. 7b02582.
12. Mohamad Ibrahim M.N., Idris A., Mohamad Yusof N.N., Saaid I.М.В. Lignin Graft Copolymer as a Drilling Mud Thinner for High Temperature Well. Journal of Applied Sciences. 2006. 6. Р. 1808—1813. https://doi.org/10.3923/jas.2006.1808.1813.
13. Mohamad Ibrahim M.N., Lim S.L., Ahmed-Haras M.R., Fayyadh F.S. Preparation and characterization of lignin graft copolymer as a filtrate loss control agent for the hydrocarbon drilling industry. BioRes. 2014. 9(1). Р. 1472—1487. https://doi.org/10.15376/biores.9.1.1472-1.
14. Delgado N., Ysambertt F., Ochoa R., Chávez G., Bravo B., Santos J., García D.E. Esterified lignins from Pinus caribaea as bentonite dispersing agents. Clay Minerals. 2018. 53(01). Р. 1—25. https://doi.org/10.1180/clm.2018.3.
15. Sakakibara M.A. Chemistry of lignin. Wood and cellulosic chemistry. New York, Basel: Marcel Dekker. 1991. P. 111—168.
16. El Mansouri N.-E., Salvadу J. Analytical methods for determining functional groups in various technical lignins. Industrial Crops and Products. 2007. 26(2). Р. 116—124. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2007.02
17. Huang Y., Wang L., Chao Y., Nawawi D. S., Akiyama T., Yokoyama T., Matsumoto Y. Analysis of Lignin Aromatic Structure in Wood Based on the IR Spectrum. Journal of Wood Chemistry and Technology. 2012. 32(4). Р. 294—303. https://doi.org/10.1080/02773813.2012.666316.
18. Тептерева Г.А., Шавшукова С.Ю., Бадикова А.Д., Хафизов А.Р., Конесев Г.В., Злотский С.С. Модификация лигносульфонатов буровых промывочных жидкостей при эксплуатации нефтегазовых скважин на месторождениях Республики Башкортостан Вестник Академии наук РБ. 2018. 26(1). С. 57—66.
19. Фролов М.П., Войтенко Д.Н., Шепелев В.И., Прошин А.О., Хохлов А.В. Оценка методов расчета объема бурового раствора при проектировании нефтяных и газовых скважин. Бурение и нефть. 2020. №11. С. 19—24.
Рецензия
Для цитирования:
Минаков А., Михиенкова Е., Скоробогатова А., Гузей Д., Жигарев В., Калякина О., Кузьмин А., Судакова И., Кузнецов Б. Влияние добавок модифицированных гидролизных лигнинов на функциональные характеристики буровых растворов на водной основе. Экология и промышленность России. 2022;26(8):32-39. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2022-8-32-39
For citation:
Minakov A., Mikhienkova E., Skorobogatova A., Guzey D., Zhigarev V., Kalyakina O., Kuzmin A., Sudakova I., Kuznetsov B. Impact of Modified Hydrolytic Lignins Additives on the Functionality of Water-Based Drilling Fluids. Ecology and Industry of Russia. 2022;26(8):32-39. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2022-8-32-39
Просмотров: 213
Послать статью по эл. почте 