Badania nad technologią wytwarzania materiałów podsadzkowych (propantów) stosowanych przy wydobyciu gazu łupkowego. Cz.2 – Metoda granulowanie i spiekanie

W artykule omówiono możliwości wytworzenia propantów ceramicznych drogą granulowania i spiekania otrzymanego granulatu na bazie surowców naturalnych i/lub odpadowych, nadających się do stosowania jako materiał podsadzkowy w procesie szczelinowania hydraulicznego złóż gazu łupkowego. Prace badawcze były prowadzone w skali laboratoryjnej i dotyczyły opracowania składu chemicznego i surowcowego oraz doboru parametrów procesu obróbki mechanochemicznej i termicznej zestawów. Badania właściwości użytkowych wykonano dla partii wytypowanych granulatów w ilości potrzebnej do badań normatywnych, które zrealizowano w oparciu o wytyczne normy International Standard ISO 13503-2:2006(E) (Measurement of properties of proppants used in hydraulic fracturing and gravel-packing operations). Badania te miały na celu określenie wpływu składu chemicznego oraz warunków wytwarzania propantów metodą granulowanie i spiekanie na ich podstawowe właściwości, takich jak wytrzymałość, kształt ziaren czy rozpuszczalność w kwasie. Rodzaj powstałych podczas procesu spiekania faz krystalicznych określono przy pomocy metody XRD.

The article discusses the possibility of producing ceramic proppants through granulation and sintering process of obtained granules based on natural raw materials and/or waste materials, which are suitable for use as a filling material in the process of hydraulic fracturing of shale gas. The research work was carried out on a laboratory scale and focused on the development of the chemical composition and selection of mechanochemical and thermal parameters of raw materials sets. Performance tests were made for selected pellets batches in quantities needed for normative tests, which were made in accordance with International Standard ISO 13503-2:2006(E) (Measurement of properties of proppants used in hydraulic fracturing and gravel-packing operations). This research were designed to determine the influence of chemical composition as well as the manufacturing conditions of proppants by granulation-sintering method for their basic properties such as strength, grain shape or solubility in acid. Type of crystal phases formed during the sintering process was determined with use of XRD method.