Для цитирования:
Ержанова Н. С., Кубашева Р. Н., Кузьмина Р. И., Кунашева З. Х. Термическая трансформация бурового шлама: структурные и поверхностные изменения // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2026. Т. 26, вып. 1. С. 13-20. DOI: 10.18500/1816-9775-2026-26-1-13-20, EDN: BBFKWG
Термическая трансформация бурового шлама: структурные и поверхностные изменения
Исследованы структурные и поверхностные изменения, происходящие в карбонатном буровом шламе на нефтяной основе при высокотемпературном пиролизе. Основное внимание уделено изучению трансформации органо-минеральной системы методом ИК-спектроскопии, а также изменению текстурных характеристик с применением адсорбционно-порового анализа. Установлено, что пиролиз обеспечивает полное удаление органической составляющей шлама, что подтверждается исчезновением характерных полос алифатических углеводородов в ИК-спектрах. При этом сохраняются и трансформируются более термостабильные ароматические и минеральные компоненты, включая карбонаты, сульфаты и силикаты. Процессы дегидратации и дегидроксилирования сопровождаются формированием активных кислотных центров, усиливающих реакционную способность материала. Адсорбционно-поровой анализ показал развитие устойчивой мезо- и макропористой структуры твердого остатка. Для образца, пиролизованного при 800°С, удельная поверхность достигает 7,3 м2 /г, при среднем радиусе пор около 36Å. Гранулометрический анализ подтвердил, что остаток характеризуется мелкодисперсной и однородной структурой, с преобладанием частиц в диапазоне 0,6–2,9 нм. Такая текстура в сочетании с высокой поверхностной активностью делает материал перспективным для практического применения. Таким образом, пиролиз бурового шлама представляет собой не только метод экологически безопасной утилизации, но и способ получения вторичного ресурса с ценными сорбционными и каталитическими свойствами. Полученные результаты могут служить основой для разработки технологий переработки буровых отходов и создания на их основе функциональных материалов.
- Моисеенко А. С., Командровский В. Г., Ступак И. С. Специализированная информационно-измерительная система оперативного инфракрасного анализа минерального состава шлама бурящейся скважины // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2014. № 2. С. 7–9.
- Moghaddas M. A., Yi A. Y., Graff K. F. Temperature measurement in the ultrasonic-assisted drilling process // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2019. № 103. P. 187–199. https://doi.org/10.1007/s00170-019-03487-7
- Akyürek Z. Sustainable valorization of animal manure and recycled polyester: Co-pyrolysis synergy // Sustainability. 2019. № 11. Р. 22–80. https://doi.org/10.3390/su11082280
- Oliveira Neto G. C., Chaves L. E. C., Pinto L. F. R., Antana J. C. C., Amorim M. P. C., Rodrigues M. J. F. Economic, environmental and social benefits of adoption of pyrolysis process of tires: A feasible and ecofriendly mode to reduce the impacts of scrap tires in Brazil // Sustainability. 2019. № 11. Р. 20–76. https://doi.org/10.3390/su1102076
- Xinxin Tang, Xuesong Wei, Songying Chen. Continuous pyrolysis technology for oily sludge treatment in the chain-slap conveyors // Sustainability. 2019. № 11. Р. 1–10. https://doi.org/10.3390/su11133614
- Chen Z., Wei L. Research of oily sludge treatment technology and technological application // The Science Publishing Company: Beijing. China. 2012. № 8. Р. 87–109. https://doi.org/10.1088/1755-1315/467/1/012173
- Рудакова Л. В., Пичугин E. A., Зильберман М. В., Зырянова E. В. Влияние кислотного стабилизатора грунтов на кислотно-основные свойства буровых шламов // Экология и промышленность России. 2019. Т. 23, № 10. C. 29–33. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-10-29-33
- Сивакова Л. Г., Касьянова О. В. Модификация твердого остатка пиролиза растворами ПАВ // Химия и химическая технология: достижения и перспективы : сб. материалов IV Всерос. конф. (Кемерово, 27–28 ноября 2018 г.). Кемерово : КузГТУ, 2018. С. 1–5.
- Касьянова О. В., Шапранко Д. С., Дудникова Ю. Н., Исмагилов З. Р. Исследование физико-химических характеристик твердого остатка пиролиза резинотехнических изделий // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2019. № 2. С. 101–110. https://doi.org/10.26730/1999-4125-2019-2-101-110
- Moghaddas M. A., Short M. A., Wiley N. A., Yi A. Y., Graff K. F. Performance of an ultrasonic-assisted drilling module // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2019. № 94. P. 3019–3028. https://doi.org/10.1007/s00170-017-0495-7