Результаты исследований ведущих ученых. Рубрика в журнале - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал
Исследование влияния процессов фильтрации на дисперсность эмульсионных систем с наночастицами
Статья научная
Углеводородные эмульсии активно применяются в качестве технологических жидкостей в процессах строительства, освоения, глушения нефтяных и газовых скважин, при проведении работ по интенсификации добычи нефти и ограничению притока воды [1, 2]. Однако область эффективного применения эмульсионных композиций определяется их физическими свойствами. Классические углеводородные эмульсии обладают невысокой термостабильностью и теряют агрегативную устойчивость в пластовых условиях, вследствие коалeсценции глобул дисперсной фазы, что приводит к снижению технологической эффективности их применения в высокотемпературных пластах. Авторами статьи предлагается модификация эмульсионной системы добавлением наночастиц двуокиси кремния (ЭСН) с целью улучшения её свойств. Ранее были представлены результаты экспериментальных исследований термостабильности, выявившие преимущества модифицированных ЭСН перед классическими эмульсиями [3]. В статье анализируются результаты лабораторных исследований дисперсности ЭСН после фильтрации в пористых средах методом оптической микроскопии. На примере образцов горных пород Абдуловского и Югомашевского месторождений выявлено увеличение дисперсности ЭСН, связанное с уменьшением диаметра глобул и отсутствием коалесценции в модифицированных эмульсионных системах после фильтрации в пористой среде.
Бесплатно
Определение количества Ca(OH)2 связанного добавкой нано-SiO2 в цементном камне
Статья научная
Методом термогравиметрического анализа выполнено сравнение содержания Ca(OH)2 в твердеющем цементном камне, который содержит добавку наночастиц SiO2 и в бездобавочном камне. Использовали алитовые портланд-цементы «SsangYong» и «Denki». В качестве добавки наночастиц SiO2 вводили гидротермальный золь «Геосил». Количество введенного нано-SiO2 составляло от 1,15 до 1,74 мас.% относительно расхода цемента. Водоцементное отношение обеспечивали на уровне В/Ц = 0,39–0,26. Компенсирующее количество поликарбоксилата SVC-5Neu составляло 0,2–0,77 мас. %. Содержание Ca(OH)2 рассчитывали по потерям массы образца цементного камня в интервале температур 460–510оС. Определено, что добавка золя «Геосил» быстро реагирует с Ca(OH)2 в цементном камне, значительно (до 40%) снижая его содержание. К периоду 24 ч золь «Геосил» связывает до 750 [мг CaO /г SiO2] и продолжает связывать CH вплоть до 100–700 сут, до значения δCaO = 1300 [мг CaO /г SiO2]. Пуццолановая реакция связывания Ca(OH)2 с образованием гидросиликатов кальция может быть одним из механизмов повышения прочности бетона при вводе наночастиц SiO2.
Бесплатно
Статья научная
В работе проведены исследования по изучению химического состава и физико-химических свойств дорожных битумов, полученных методом компаундирования глубокоокисленных битумов, гудронов и вакуумного газойля различного углеводородного состава. Отмечено, что битумы будут обладать оптимальным комплексом свойств, когда сформирован наилучший групповой химический состав трех основных элементов битумных вяжущих: масел, смол и асфальтенов, который в свою очередь формирует наилучшую структуру нефтяной дисперсной системы битума. Целью исследований стал подбор группового химического состава компаундированных дорожных битумов, который обеспечит образование нанодисперсной структуры битума типа «золь-гель», показатели качества которого будут соответствовать требованиям нового стандарта ГОСТ 33133-2014 «Битумы нефтяные дорожные вязкие». Анализ результатов исследований позволил установить оптимальный групповой химический состав компаундированных битумов, соответствующих по физико-химическим свойствам требованиям стандарта. Установлено, что чем выше дисперсность битума, тем более пластичными свойствами он обладает, кроме того снижается способность битума к термоокислительным процессам старения. Найден диапазон значений дисперсности битума и наиболее оптимальные значения отношения асфальтенов к сумме масел и смол для битума марки БНД 100/130 и битума марки БНД 70/100, которые обеспечат получение наноструктурированного битума типа «золь-гель». Показано, что при переработке гудронов различного химического состава в битумном производстве методом компаундирования можно сформировать оптимальный групповой химический состав готовой продукции и с большей долей вероятности получить продукцию, соответствующую новому стандарту ГОСТ 33133-2014. Представленные в работе результаты могут быть квалифицированно использованы в производстве, т.к. современная лабораторная база нефтеперерабатывающих предприятий позволяет достаточно оперативно определять химический состав нефтепродуктов, используемых в процессах компаундирования при производстве битумных вяжущих.
Бесплатно
