Badania nad technologią wytwarzania materiałów podsadzkowych (propantów) stosowanych przy wydobyciu gazu łupkowego. Cz.3 – Otrzymywanie propantów poprzez suszenie zawiesiny w suszarni rozpyłowej

• Autorzy: Jakubiuk T. , Łosiewicz A. , Taźbierski P.

Warianty tytułu

EN

Research on production technology of proppants used in shale gas extraction. Part 3 – Preparation of proppants by suspension drying in spray dryer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do prób otrzymywania materiału podsadzkowego poprzez suszenie zawiesiny wodnej ujednorodnionych surowców mineralnych wykorzystano suszarnię rozpyłową D 20. Skład surowcowy zawiesiny ustalono po przeprowadzeniu badań właściwości fizykochemicznych wypalonych zestawów surowcowych wykonanych w skali mikro. Badano temperaturę spiekania, gęstość, porowatość, wytrzymałość mechaniczną i odporność chemiczną. Do sporządzenia zestawów jako surowiec podstawowy wykorzystano odpady powstające w elektrociepłowniach warszawskich, które domieszkowano glinami „Janina” i „Zapniów”. Badania poszczególnych właściwości prowadzono na beleczkach prasowanych pod niskim ciśnieniem w laboratoryjnej prasie hydraulicznej i wypalanych w piecu elektrycznym. Do prasowania próbek badawczych wykorzystywano granulat otrzymywany ręcznie poprzez posługiwanie się sitem. W oparciu o recepturę zestawu, który charakteryzował się niską temperaturą spiekania, dużą wytrzymałością i odpornością chemiczną, sporządzono zawiesinę do suszenia rozpyłowego. Podczas suszenia tak dobierano reologię zawiesiny i parametry suszenia, aby otrzymać maksymalną ilość granulatu w przedziale 0,2–0,7 mm. Otrzymany granulat wypalono w piecu rurowym w ustalonej wcześniej temperaturze spiekania i przekazano do Instytutu Nafty i Gazu w celu zbadania przydatności do wykorzystania go jako materiał podsadzkowy.

EN

The proppants were prepared by drying aqueous suspension of homogenous mineral material in spray dryer-D 20. The composition of raw materials was determined by conducting physicochemical test of fired specimen in a laboratory scale. Sintering temperature, density, porosity, mechanical strength and chemical resistance were investigated. Waste from Warsaw Power Plants with addition of „Janina” and „Zapniów” clays were used for preparation of specimen sets. Individual properties were determined on specimens pressed at law pressure in a laboratory hydraulic press and fired in an electric furnace. Test specimens were prepared from granulate sieved manually and pressed. Based on row materials composition, which showed low sintering temperature, high strength and high chemical resistance, a suspension for spray drying was prepared. During the drying process, both the rheology of the suspension and drying parameters, were being chosen so as to obtain the maximum amount of granulate in the range of 0,2–0,7 mm grain size. The final granulate was fired in a tube furnace at a predetermined sintering temperature and delivered to the Institute of Oil and Gas in order to investigate the suitability for use as a proppants.

Słowa kluczowe

PL

gaz łupkowy; wydobycie; materiał podsadzkowy; technologia wytwarzania; suszarnia rozpyłowa; granulat

EN

shale gas; extraction; proppant; production technology; spray dryer; granulate

• Wydawca: Wydawnictwo Instytut Śląski Sp. z o.o.
• Czasopismo: Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 8, nr 23
• Strony: 39--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Jakubiuk T.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa

autor

Łosiewicz A.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa

autor

Taźbierski P.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa

Bibliografia

• [1] Kasza P., Zabiegi hydraulicznego szczelinowania w formacjach łupkowych, „Nafta, Gaz” 2011, nr 12, s. 874–883.
• [2] Kasza P., Rozwój metod stymulacji złóż węglowodorów, „Wiertnictwo, Nafta, Gaz” 2007, nr 2, s. 779–790.
• [3] Kasza P., Zabiegi stymulacji wydobycia w niekonwencjonalnych złożach węglowodorów, „Nafta, Gaz” 2011, nr 10, s. 897–701.
• [4] Hellmann J.R., Luscher W.G., Koseski R.P., Hartwich D.G., McClure P.J., Scheetz B.E., Development of proppants for hydrofracturing in oil and natural gas bearing shales, pres. AIGP Conference: Marcellus Shale – Energy Development and Enhancement by Hydraulic Fracturing, Pittsburgh, PA (USA), May 5–6, 2010, www.aipg.org/Seminars/HFMS/Hellmann,%20John.pdf (20.05.2014).