WWW.WIKI.PDFM.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Собрание ресурсов
 

««Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научнотехнологического комплекса России на 2014 – 2020 годы» по этапу № 2 Номер Соглашения о предоставлении субсидии: ...»

Резюме проекта, выполняемого

в рамках ФЦП

«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научнотехнологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»

по этапу № 2

Номер Соглашения о предоставлении субсидии: 14.607.21.0121

Тема: «Исследование акрилатных сополимеров и разработка на их основе импортозамещающих смазочных добавок для буровых

растворов»

Приоритетное направление: Рациональное природопользование (РП)

Критическая технология: Технологии поиска, разведки, разработки месторождений полезных ископаемых и их добычи Период выполнения: 27.10.2015 - 31.12.2017 Плановое финансирование проекта: 68.00 млн. руб .

Бюджетные средства 34.00 млн. руб., Внебюджетные средства 34.00 млн. руб .

Получатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук Индустриальный партнер: Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское предприятие Адсорбер" Индустриальный партнер: Общество с ограниченной ответственностью "Армада" Участник Консорциума: Общество с ограниченной ответственностью "Нанотэк" Индустриальный партнер: Общество с ограниченной ответственностью «АСК Менеджмент»

Ключевые слова: Акрилатный сополимер, радикальная сополимеризация, смазочные добавки, импортозамещающие, буровой раствор, трение, гидравлическое сопротивление .

1. Цель проекта Реализуемый проект направлен на решение проблемы технологии разработки месторождений полезных ископаемых и их добычи, связанной с разработкой конкурентоспособных импортозамещающих технологий получения смазочных добавок для буровых растворов, обеспечивающих повышение эффективности эксплуатации оборудования при бурении нефтяных и газовых скважин в сложных горно-геологических условиях .



Исследование и разработка комплекса научно-технических решений, направленных на создание импортозамещающего универсального понизителя трения на сополимерной акрилатной основе, применяемого в качестве добавки для буровых растворов и для жидкостей гидроразрыва .

2. Основные результаты проекта Методом радикальной сополимеризации синтезирована серия тройных сополимеров [АА]:[НАК]:[АМПСК] на основе акриламида, его неионогенной производной - нитрила акриловой кислоты и сульфопроизводной - 2-акриламидо-2метилпропансульфоновой кислоты с мольным соотношением мономеров в диапазоне [50-100]:[0-20]:[0-30], соответственно, и в количестве не менее 100 г каждого образца .

Методом химической модификации - сульфометилированием синтезирована серия химически модифицированных образцов полиакриламида на основе промышленно-выпускаемых неионогенных полиакриламидов марок Praestol 2300 и 2500 с мольным содержанием сульфометильной группы в диапазоне 10-40 % в количестве не менее 100 г каждого образца .

Разработана программа и методики проведения исследований физико-химических свойств, в том числе термостойкости, солестойкости и кислотостойкости акрилатных сополимеров .

Согласно разработанной программе и методикам проведены исследования физико-химических свойств, в том числе термостойкости, солестойкости и кислотостойкости синтезированных и модифицированных акрилатных сополимеров .

Показано, что состав синтезированных и модифицированных сополимеров/полимеров соответствует предполагаемому теоретическому .

Разработана программа и методики проведения лабораторных испытаний сополимеров и смазочных добавок на лабораторном стенде при высоких скоростях потока жидкости в нормальных условиях, условиях повышенных температур, кислотной и солевой агрессий .





Изготовлен экспериментальный образец лабораторного стенда ЭЛС-ПТ-230 для исследования эффективности снижения потерь давления на трение сополимерами и универсальными смазочными добавками при высоких скоростях потока жидкости в нормальных условиях, условиях повышенных температур, кислотной и солевой агрессий .

Исследования эффективности снижения гидродинамического сопротивления при высоких скоростях потока жидкости показали, что тройной сополимер [65]:[15]:[20] проявляет устойчивость и работоспособность в рассолах при содержании CaCl2 в среде до 70 г/л, в условиях кислой среды при рН среды до 1,65 и при повышенных температурах до 180 С и в указанных условиях достигает максимальной величины снижения гидродинамического сопротивления DRmax в диапазоне 72-80 % при оптимальных концентрациях в среде Сопт 0,2-0,3 % .

Исследования эффективности снижения гидродинамического сопротивления при высоких скоростях потока жидкости показали, что сульфометилированный акрилатный полимер [2300]:[2]:[0,28]:[0,23]:[70]:[3] проявляет устойчивость и работоспособность в рассолах при содержании CaCl2 в среде до 70 г/л, в условиях кислой среды при понижении рН среды до 1,65 и при повышенных температурах до 180 С. В указанных условиях эффект снижения гидродинамического сопротивления достигает максимальной величины DRmax в диапазоне 73-80 % при оптимальных концентрациях в среде Сопт 0,08-0,1 % .

Закуплен реактор высокого давления с перемешиванием Parr minireactor system 4561 (300 ml) с модульным контроллером Parr 4848 для синтеза смазочных добавок .

Разработаны экспериментальные образцы универсальных смазочных добавок в виде обратных полимерных эмульсий на основе тройного сополимера [65]:[15]:[20] и сульфометилированного акрилатного полимера [2300]:[2]:[0,28]:[0,23]:[70]:[3], совместимых с анионными и нейтральными поверхностно-активными веществами .

Разработана программа и методики проведения лабораторных исследований физико-механических свойств универсальных смазочных добавок, в том числе трибологических свойств .

Проведенные исследования физико-механических свойств универсальных смазочных добавок на основе образца тройного сополимера [65]:[15]:[20] и образца сульфометилированного акрилатного полимера [2300]:[2]:[0,28]:[0,23]:[70]:[3] показали, что они характеризуются температурой застывания ниже минус 10 С и плотностью в диапазоне 0,9-1,0 г/см3 при содержании водно-полимерной фазы 40-60 %, углеводородной фазы 20-40 % и стабилизирующих и инвертирующих неионогенных ПАВ 10-20 % .

Наработаны опытные партии универсальных смазочных добавок на основе акрилатных сополимеров (УСД-1 - УСД-7) для буровых растворов, применяемых как в обычных, так и в сложных горно-геологических условиях бурения (кислотная, термическая и солевая агрессии) в количестве не менее 10 кг .

Проведены дополнительные патентные исследования по теме "Исследование акрилатных сополимеров и разработка на их основе импортозамещающих смазочных добавок для буровых растворов" .

Синтезированные тройные сополимеры с мольным соотношением мономеров [АА]:[НАК]:[АМПСК] = (50-100):(0-20):(0-30) и сульфометилированный полимер Praestol 2300 с содержанием сульфогрупп 10-30 моль % при содержании

АМПСК/сульфогрупп свыше 20 моль % являются устойчивыми:

- к термической деструкции в атмосфере воздуха при температурах до 200 С,

- к гидротермальным условиям при температуре 180 С в течение 5 ч,

- к солевой агрессии в растворах CaCl2 с концентрацией до 70 г/л,

- к термосолевой агрессии в растворах CaCl2 с концентрацией до 70 г/л после гидротермальной обработки при температуре 180 С в течение 5 ч,

- к кислотной агрессии при рН в диапазоне 1,65 - 6,86,

- к кислотносолевой агрессии в растворах CaCl2 с концентрацией до 70 г/л при рН среды 3,56-6,85 .

Разработанные экспериментальные образцы универсальных смазочных добавок на основе тройного сополимера [65]:[15]:[20] и образца сульфометилированного акрилатного полимера [2300]:[2]:[0,28]:[0,23]:[70]:[3] характеризуются температурой застывания ниже минус 10 С и плотностью в диапазоне 0,9-1,0 г/см3 .

Разработанные на основе проведенных теоретических исследований радикальной сополимеризации и химической модификации методики синтеза сополимеров акрилатного ряда позволяют получать водорастворимые полимеры с функциональными группами, а именно амидными, нитрильными, сульфонатными и карбоксилатными, которые обеспечивают заданные термо-, соле- и кислотостойкость .

Результаты работ по 2 этапу ПНИЭР в полной мере соответствуют требованиям технического задания и плана-графика исполнения .

В ходе анализа научно-технической литературы было установлено, что в мировой практике в качестве смазочных добавок для снижения гидродинамического сопротивления турбулентных водных потоков широкое распространение получили реагенты на основе сополимеров акриламида с ионогенными и неионогенными мономерами. Увеличения стойкости полимеров к повышенным температурам и минерализации достигается сополимеризацией акриламида с объемными сульфонатными и карбоксилатными заместителями в боковой цепи, такие как 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислотой и её натриевой солью, 2-акриламидо-3-метилбутеноатом натрия, а также с диацетонакриламидом .

В ходе патентных исследований было показано, что основная масса синтезированных на западе сополимеров полиакриламида способно качественно решить только одну из задач (например, повысить термостойкость раствора сополимера), не решая при этом комплексной проблемы, современные российские разработки по данному направлению отсутствуют .

Так, в зарубежной практике широко используется сульфонатный реагент ASP-820, выпускаемый фирмой Nalco (США), отечественных аналогов данного продукта на сегодняшний день не существует. На сегодняшний день в РФ промышленно выпускаются и являются показателями технического уровня буровые реагенты ГиПАН, К-4, К-9. Данные добавки для буровых растворов в основном используются при бурении скважин в несложных горно-геологических условиях. Их главное преимущество – простота изготовления и невысокая стоимость. Однако, ни один из существующих реагентов не содержит сульфополимеров, а следовательно, не работает в условиях кислотной и солевой агрессии .

В отличие от существующих отечественных разработок универсальные смазочные добавки, полученные в ходе реализации проекта будут состоять из сополимеров акриламида на основе акриламида, его неионогенной производной - нитрила акриловой кислоты и сульфопроизводной - 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, что позволит повысить их термостойкость, солестойкость и кислотостойкость .

Разработанные универсальные смазочные добавки будут сопоставимы по характеристикам с лучшими мировыми аналогами .

3. Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки Изобретение заявка № 2016142249/05(067646) от 26.10.2016 «Противотурбулентная присадка», РФ .

4. Назначение и область применения результатов проекта Создание универсальной смазочной добавки обеспечит замещение импорта. Смазочные добавки будут использоваться при бурении нефтяных и газовых скважин, в частности в буровых растворах и жидкостях гидроразрыва в нормальных условиях и в сложных горно-геологических условиях .

Разрабатываемые импортозамещающие универсальные смазочные добавки на основе акрилатных сополимеров позволят повысить эффективность эксплуатации оборудования при бурении нефтяных и газовых скважин, в том числе в сложных горно-геологических и арктических условиях .

Разрабатываемые импортозамещающие универсальные смазочные добавки на сополимерной акрилатной основе предназначены для применения в буровых растворах при разработке нефтяных и газовых месторождений, как в обычных, так и в сложных горно-геологических условиях, а также в жидкостях гидроразрыва на водной основе. Разрабатываемые материалы позволят достичь мирового уровня в области нефтехимии. Разработка комплексного подхода к исследованиям конкурентоспособных импортозамещающих технологий в области смазывающих добавок позволит существенно повысить эффективность проведения эксплуатационного и разведочного бурения скважин на нефть и газ .

5. Эффекты от внедрения результатов проекта

Использование универсальных смазочных добавок на основе разрабатываемых акрилатных сополимеров позволит повысить эффективность эксплуатации оборудования при бурении нефтяных и газовых скважин в сложных горно-геологических условиях, а также снизить техногенную нагрузку на окружающую среду в регионах добычи .

6. Формы и объемы коммерциализации результатов проекта

Разрабатываемые импортозамещающие универсальные смазывающие добавки для буровых растворов имеют перспективу коммерциализации путем производства и продажи заинтересованным нефтегазодобывающим и нефтесервисным компаниям, ведущим разведочное и эксплуатационное бурение скважин в сложных горно-геологических условиях .

Разрабатываемые импортозамещающие универсальные смазывающие добавки на сополимерной акрилатной основе для буровых растворов позволят сохранять свои эксплуатационные характеристики при разработке нефтяных и газовых месторождений в сложных горно-геологических условиях. Под сложными условиями подразумевается: термосолевая агрессия (до 180 С), низкие значения рН (5), а так же наличие в буровом растворе поливалентных металлов ( C(CaCl2) до 70 г/л). Кроме того, данная добавка будет применяться для снижения потерь на трение жидкости гидроразрыва пластов на водной основе .

7. Наличие соисполнителей

Соисполнитель ООО "Нанотэк" имеет опыт работ и материально-техническую базу для изготовления опытных партий полимерных и дисперсных композиций. В состав работ, пороведенных ООО "Нанотэк" в 2016 г, вошло изготовление опытных партий универсальных смазочных добавок для буровых растворов .

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук

–  –  –




Похожие работы:

«МИХАИЛ ФРЕНКИН ТРАГЕДИЯ КРЕСТЬЯНСКИХ ВОССТАНИЙ В РОССИИ 1918 — 1921 гг. МИХАИЛ ФРЕНКИН ТРАГЕДИЯ КРЕСТЬЯНСКИХ ВОССТАНИЙ В РОССИИ 1918 — 1921 гг. И З Д А Т Е Л Ь С Т В О ’’Л Е К С И К О Н ” Иерусалим — 1987...»

«Лобов В.М. ПУШКИН.ПРОЗРЕНИЕ БУДУЩЕГО РУСИ 2 7525 (2017) В.М. ЛОБОВ – НИКШУП Лобов В.М. ПУШКИН. ПРОЗРЕНИЕ БУДУЩЕГО РУСИ. Изд. 2-е исправленное и дополненное. 7525 (2017). Во 2-м издании добавлена одна глава. Помимо уточнения выражений и исправления ошибок, был переработа...»

«Данненберг Антон Николаевич ПРИРОДА РЕЛИГИОЗНОЙ ВЕРЫ: ОТ ЭПОХИ ПРОСВЕЩЕНИЯ ДО НЕМЕЦКОЙ КЛАССИЧЕСКОЙ ФИЛОСОФИИ В статье раскрываются онтологические и гносеологические предпосылки формирования материалистического мировоззрения на п...»

«27 В. В. Бекмеметьев* "МУСОР ИСТОРИИ": СПАСЕНИЕ ВЕЩЕЙ КАК АКТУАЛИЗАЦИЯ ПРОШЛОГО Аннотация: В статье рассматриваются различные стратегии работы с исторической и культурной памятью, возможности спасения феноменов прошлого во времена после Катастрофы. Концепт спасения, используемый рядом современных...»

«Россия, взятая в целом, думается мне, доросла до требования свободы, но не иной как соединенной с трудом и выполнением долга. Виды и формы свободы узаконить легко прямыми статьями, а надо еще немало поработать мозгами в Государственной думе, чтобы законами поощрить труд и вызвать порывы долга перед Родиной. Д. И. Менделеев Дмитр...»

«Визирование программы для исполнения в очередном учебном году Утверждаю: Декан исторического факультета (Демчик Е.В., д.и.н., профессор, декан ИФ) Программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для исполнения в учебном году на заседании ученого совета исторического факультета, протокол о...»

«БЮЛЛЕТЕНЬ НОВЫХ ПОСТУПЛЕНИЙ (площадки Тургенева, Куйбышева) 2016 г. Август Екатеринбург, 2016 Сокращения Абонемент естественнонаучной литературы АЕЛ Абонемент научной литературы АНЛ Абонемент учебной литературы АУЛ Абонемент художественной литературы АХЛ Гуманитарный информационный центр ГИЦ Е...»

«ФРАНЧАЙЗИНГ САЛОНОВ "ЗДОРОВЫЙ ЗАГАР"ФРАНШИЗА – ОПЛОТ МАЛОГО И СРЕДНЕГО БИЗНЕСА Мировая практика доказала, что франчайзинг это наилучшая возможность организовать очень надежное собственное дело для малого предпринимателя, начинающег...»

«Березко В.Э. Ленинское понимание проблем государства и права / В.Э. Березко // История государства и права. – 2008.– №9 . В.Э. Березко Ленинское понимание проблем государства и права "И правят в ней не Романовы, а Карамазовы. Бесы правят" М. Горький Классической работой В.И. Ленина,...»























 
2018 www.wiki.pdfm.ru - «Бесплатная электронная библиотека - собрание ресурсов»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.