Органобентониты нового поколения: инновационные подходы АО «КЗПМ» к созданию высокоэффективных реологических добавок

Реклама. АО «КЗПМ», ИНН 2348011968
erid: F7NfYUJCUneTUxqdPWmw

АО «Краснодарский завод промышленных минералов» (КЗПМ) входит в группу компаний «Бентонит», является ведущим предприятием, реализующим полный технологический цикл производства органобентонитов в РФ, и предлагает инновационную продукцию под маркой ОРГАНОБЕНТ^®.

Органобентонит — один из важнейших компонентов буровых растворов на углеводородной основе (РУО), которые в современной нефтегазовой отрасли играют ключевую роль при строительстве скважин в сложных горно-геологических условиях.

Органобентонит комплексно оптимизирует функциональность РУО:

• работает как основной структурообразователь, формируя пространственную сетку и удерживая компоненты раствора;
• обеспечивает необходимую электростабильность, вязкость и термостойкость, позволяя сохранять рабочие параметры в различных условиях;
• улучшает выносящую способность раствора для эффективного транспорта шлама из скважины;
• способствует формированию качественной фильтрационной корки на стенках скважины, снижая показатель фильтрации и предотвращая проникновение фильтрата в пласт.

До недавнего времени российский рынок практически полностью зависел от импортных поставок органобентонита и сталкивался с рисками ценовых колебаний и сбоев логистических цепочек. Сегодня КЗПМ успешно реализует программу импортозамещения этой высокотехнологичной продукции, поскольку производство базируется на ряде ключевых факторов.

В первую очередь, это глубокое понимание физико-химических процессов взаимодействия слоистых силикатов с органическими поверхностно-активными веществами. Органобентонит представляет собой продукт модификации монтмориллонита (породообразующего минерала бентонитовых глин) четвертичными аммониевыми солями (ЧАС).

Из-за особенностей строения кристаллической решётки монтмориллонита слои минерала, состоящие из чередующихся кремниевых тетраэдрических и алюминиевых октаэдрических структур, имеют отрицательный заряд, который компенсируется катионами металлов в межслоевом пространстве.

При определённых условиях они вступают в реакцию ионного обмена с органическими катионами ЧАС. В результате поверхность частиц глины меняет свои свойства с гидрофильных на гидрофобные, что позволяет модифицированному минералу набухать в органических средах различной полярности, поглощая растворитель. 

Основной реологический механизм действия органобентонита заключается в том, что за счёт взаимодействия органических цепей модификатора и растворителя образуется пространственная сетка, которая обеспечивает системе тиксотропность — способность разжижаться от механического воздействия и восстанавливать структуру в состоянии покоя после снятия механической нагрузки.

Исследования КЗПМ показывают, что бентониты различных месторождений по-разному взаимодействуют с модификаторами, что требует индивидуального подбора рецептур. Благодаря сырьевой автономности группы компаний «Бентонит» возможен прецизионный подбор глинистого сырья с оптимальной ёмкостью катионного обмена (ЕКО) и плотностью заряда поверхности. 

Другим важным фактором, определяющим качество, является формирование структуры адсорбционного слоя. При внедрении органических катионов происходит увеличение межплоскостного расстояния, которое зависит от расположения углеводородных фрагментов — горизонтального (моно- или бислои) или вертикального («парафиновый» тип). Оптимальная реология достигается при формировании достаточно рыхлых, но упорядоченных структур, облегчающих диспергирование в масле.

Данные научные принципы учитываются и применяются в технологиях производства КЗПМ:

• Экструзионная технология — основной промышленный метод получения марок для бурения. Глина смешивается с модификатором при контролируемой температуре и подвергается интенсивному сдвиговому воздействию в специальных смесителях, что способствует более полному протеканию реакции.
• Суспензионный метод — применяется для получения высококачественных добавок для ЛКМ. Процесс протекает в водной среде, что позволяет очистить глину от примесей (кварца, полевого шпата) и обеспечить максимально равномерное покрытие поверхности модификатором.
• Высокотехнологичное размольное оборудование — современные отечественные мельничные комплексы дают возможность получить материал оптимального грансостава для лучших реологических свойств продукта.
• Инновации в области модификаторов — для решения проблемы содержания хлорорганических соединений (ХОС) в рецептуры вводятся новые модификаторы без содержания хлора, а также активно изучается синергетический эффект при использовании гибридных систем модификаторов, что позволяет регулировать вязкость в специфических масляных основах. 

Таким образом, благодаря научному базису производства, оптимизации технологических процессов и расширению линейки продукции ОРГАНОБЕНТ^® КЗПМ в ближайшей перспективе сможет полностью закрыть потребности российского рынка в качественных структурообразователях, не уступающих зарубежным аналогам. 

Сайт: www.kzpm.org
Телефон: +7 (86166) 67-5-67
E-mail: ks@kzpm.org; info@kzpm.org
353231, Россия, Краснодарский край, Северский район, пгт. Ильский, ул. Нефтяников, 4, офис 1