СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИГНОСУЛЬФОНАТОВ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ

Г. А. Тептерева, М. Е. Логинова, В. Г. Конесев

Аннотация


Статья посвящена исследованиям особенностей физико-химических свойств лигносульфонатов, являющихся основой для получения буровых реагентов в нефтедобыче. Реагенты на основе лигносульфоната используются для регулирования свойств буровых промывочных жидкостей, обеспечивая эффективность технологических процессов бурения, ремонта и строительства нефтегазовых скважин. Функцией химических реагентов на основе лигносульфоната является стабилизация параметров дисперсной системы, к которой относятся буровые промывочные жидкости. Проблемой является снижение качественных характеристик буровых реагентов, получаемых на основе лигносульфонатов нейтрально-сульфитного способа получения. Способность лигносульфонатов снижать вязкостные и фильтрационные свойства дисперсной системы буровых растворов связана с наличием и количественным содержанием ОН-фенольных функциональных групп в составе мономерного звена лигносульфоната – фенилпропановой единицы. Проведено сравнительное исследование спектрофотометрических характеристик лигносульфонатов при длине волны 280 нм, характерной для светопоглощения ОН-фенольных групп. Содержание ОН-фенольных групп характеризует количественное содержание дубящих веществ, называемых таннидами, и определяет ингибирующую и стабилизирующую способность лигносульфонатных буровых реагентов. Содержание ОН-фенольных групп, в свою очередь, зависит от породы древесного сырья и способа ее делигнификации. Спектрофотометрическим методом при сканировании образцов проб лигносульфонатов, подготовленных согласно ГОСТ 16109-2014, установлено, что в составе лигносульфонатов различных способов получения содержание ОН-фенольных функциональных групп значимо различается: в лигносульфонатах нейтрально-сульфитной варки содержание их более чем вдвое снижено по сравнению с лигносульфонатами кислого сульфитного способа получения. Результаты экспериментальных исследований позволяют сделать заключение об основных причинах снижения качества нейтральных лигносульфонатов и буровых реагентов на их основе, а также предложить перспективные направления модификации лигносульфонатной матрицы на стадии сырьевой основы. В работе группой авторов были получены и исследованы спектрофотометрические характеристики лигносульфонатов различных способов получения, а именно технический сульфитный ЛСТ и технический нейтрально-сульфитный ЛСТ.

Ключевые слова


буровые реагенты;понизители вязкости и фильтрации;лигносульфонаты;фенольные гидроксильные группы;фенилпропановая единица;drilling reagent;neutral sulfite lignosulfonate;nucleophiles;sulfite lignosulfonate;bathochromic shift;

Полный текст:

PDF

Литература


Ковернинский И.Н., Комаров В.И., Третьяков С.И., Богданович Н.И., Соколов О.М., Кутакова Н.А., Селянина Л.И. Производство сульфитной целлюлозы. Комплексная химическая переработка древесины / Под ред. И.Н. Ковернинского. Архангельск: Изд-во Архангельского государственного технического университета, 2002.

Рыженков А.В. Химическая технология лигнина и перспективные материалы на его основе // Интернет-журнал «Науковедение». 2015. Т. 7, № 6.

Тептерева Г.А., Конесев Г.В., Исмаков Р.А. Основы получения и применения лигносульфонатов в буровой технологии. Берлин: LAP LAMBERT Academic Pablishing, 2017. 70 с.

Кистер Э.Г. Химическая обработка буровых растворов. М.: Недра, 1972. 392 с.

Петров Н.А., Султанов В.Г., Давыдов И.Н., Конесев В.Г. Повышение качества первичного и вторичного вскрытия продуктивных пластов. СПб.: ООО «Недра», 2007. 544 с.

Гаврилов Б.М. Лигно-полимерные реагенты для буровых растворов. Краснодар, 2004. 523 с.

Park L.S. A New Chrome-Free Lignosulfonate Thinner: Perfor mance without Environmental Concerns // Society of Petroleum Engineers. 1988. URL: https://doi.org/10.2118/16281-PA (дата обращения: 17.05.2017).

Meister J.J., Patil D.R., Channell H. Synthesis, Characterization, and Testing of Lignin Graft Copolymers for Use in Drilling Mud Applications // Society of Petroleum Engineers. 1985. URL: https://doi.org/10.2118/13559-MS (дата обращения: 15.05.2017).

Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Попов К.И. Комплексоны и комплексонаты металлов. М.: Химия, 1988. 467 с.

Закис Г.Ф., Можейко Л.Н., Телышева Г.М. Методы определения функциональных групп лигнина. Рига: Зинатне, 1975. 176 с.

Закис Г.Ф. Функциональный анализ лигнинов и их производных. Рига: Зинатне, 1987. 265 с.

Ребиндер П.А., Шрейнер Л.А., Жигач К.Ф. Понизители твердости в бурении: Физико-химический метод облегчения механического разрушения твердых горных пород при бурении. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1944. 200 с.

Лихтман В.И., Щукин Е.Д., Ребиндер П.А. Физико-химическая механика. М.: Знание, 1958. 64 с.

Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур. М.: Наука, 1966. C. 3.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2018-6-98-114

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.