Burg‘ilash eritmalari uchun mahalliy xomashyolar asosida ishlab chiqiladigan kimyoviy reagentlarning fizik-kimyoviy xossalarini tadqiq qilish

Kirish. Hozirda dunyoning har qanday mamlakatida iqtisodiyotning rivojlanishi muntazam ravishda energiya manbalaridan foydalanish hisobiga ortib boradi, bu esa energiya resurslarining kamayib ketishiga olib keladi. Kelajakda mamlakatimiz iqtisodiyotini barqaror rivojlantirishda hamda mineral-resurslar salohiyatini oshirishda uglevodorod xomashyosi yetakchi o‘rinni egallaydi. Dunyoda uglevodorod uyumlarini izlashning stratigrafik diapazonini kengaytirishga, neft va gazning qazib olinishini barqarorlashtirish va ular hajmini ko‘paytirish uchun uglevorod resurslar bazasini orttirishga alohida e’tibor berilmoqda. Neft va gazni qazib olinishning hajmini ko‘paytirish uchun neft va gaz quduqlarini sonini oshirish, ya’ni quduqlarni burg‘ilash kerak bo‘ladi. Hozirgi kungacha burg‘ilash jarayonini burg‘ilash eritmasining ishtirokisiz amalga oshirib bo‘lmaydi. Burg‘ilash eritmasi quduqni burg‘ilash vaqtida bir nechta talabalarga javob berishi kerak, ya’ni eritmaga qo‘shiladigan “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №4/2025 85 Химия и химические технологии reagentlarning fizik-kimyoviy xossalarini boshqarish va nazorat qilish orqali burg‘ilash jarayonini sifatli va xavfsiz amalga oshirish mumkin bo‘ladi [1]. Yеchilаdigаn muаmmо vа mаsаlаning qо‘yilishi. Burg‘ilash eritmalari nafaqat burg‘ilash tezligi va muvaffaqiyatini ta’minlaydi, balki ularni ishga tushiradi va unumdorligini maksimal darajada oshiradi. Burg‘ilash eritmalarinngi asosiy funksiyalari – bu tez va ehtiyotkorlik bilan chuqurlashish va burg‘ilash quvurlarini yoki unumli qatlamlariga ziyon yetkizmaslikdir. Bu funksiyalarning samaradorligi eritmalar – tabiiy jinslar bilan aloqadorligiga bog‘liq. Aloqadorlik intensivligi eritmalar muhitiga bog‘liq. Burg‘ilash eritmalari dispersion muhiti bo‘yicha uch turga bo‘linadi: suv asosidagi eritmalar, neft asosidagi eritmalar va gazsimon agentlar. Burg‘ilash eritmasining turlari bu eritmani tashkil etuvchi aralashmalar geologik muhitdan kelib chiqqan holda belgilanadi: qatlam turlarini fizik- kimyoviy, ulardagi flyuidlar, tog‘ bosimi va harorat xususiyatlariga qarab belgilanadi. Texnik va dengiz suvini burg‘ilash eritmasi sifatida qo‘llanilishi burg‘ilash vaqtida yaxshi samara beradi. Texnik va dengiz suvini ishlatilishi gili eritmasiga qaraganda normani o‘tishini 1520%, mexanik o‘tish tezligi esa 25-40% oshadi. Biroq suv burg‘ilash eritmasi sifatida ishlatilishining juda ko‘p kamchiliklari bor: sirkulyatsiyalar orasidagi tanaffuslarda u shlam saqlay olmaydi, muallaq holatida gil tog‘ jinsi bo‘laklari bo‘kib, mustahkamligi pasayadi [2]. Shuning uchun suvni unumli burg‘ilash eritmasi sifatida faqat chuqur bo‘lmagan quduqlar burg‘ilashda, qumli, gips va boshqa turli qattiq bo‘lmagan gilsiz qatlamlarni burg‘ilashda ishlatish mumkin. Suvni filtrlanishi mahsulot qatlamlarida neft olishni suv to‘sig‘i hosil bo‘lgani sababli keskin kamaytiradi, burg‘ilash quduqlarida suv neft emulsiyalari hosil bo‘lishi, qatlamda gil minerallarining bo‘kishi uglevodorod xomashyosini quduqlarga kelishini qiyinlashishi sababli neft va gaz quduqlarini o‘zlashtirishni va ularni ekspluatatsiya qilishni qiyinlashtiradi [3]. Burg‘ilash jarayonida burg‘ilangan tog‘ jinslarining suv bilan aralashishidan gil suspenziyalari hosil bo‘ladi. Gil suspenziyalari, asosan, qiyin burg‘ilanadigan tog‘ jinsi qatlamlarida ishlatilinadi. Burg‘ilash jarayonida gil suspenziyalarining ko‘rsatkichlari suv qo‘shish yo‘li bilan boshqarib boriladi. Bu eritma bo‘kuvchan va dispersiyalanadigan, asosan, turg‘un kesmalarda qo‘llaniladi [4]. Burg‘ilash eritmalarining xossalari yuqori tezlikda burg‘ilash ishlari olib borilayotganda xavfsizlikni ta’minlab, quduqni maksimal mahsuldorligini yakunlovchi ishlar olib borilayotganda ta’minlab berishi shart. Xossalari boshqariladigan burg‘ilash eritmalarini qo‘llash sezilarli xarajatlarga olib kelib, ushbu xarajatlar iqtisodiy tarafdan o‘zini oqlashi zarur. Buning uchun esa burg‘ilash eritmasini burg‘ilash jarayonida o‘zini barqaror tutishi va mavjud bo‘lgan kimyoviy reagentlar yordamida unga burg‘ilash sharoitlari talab etadigan sifatlar berilishi kerak. Ma’lumki, neft va gaz quduqlarni burg‘ilashda kelib chiqishi ham organik, ham noorganik bo‘lgan kimyoviy reagentlarni qo‘llash bilan tayyorlanadigan burg‘ilovchi eritmalar ishlatiladi. Hozirgi vaqtda qo‘llaniladigan bunday reagentlar qimmatbaho bo‘lib va ayniqsa, Surxondaryo, Qashqadaryo viloyatlari hamda Qoraqalpog‘iston Ustyurt Platosi gazkondensatli qazilmalarga tegishli yuqori darajada minerallangan qatlamli suvlar bo‘lgan qazilmalarda neft va gaz quduqlarni burg‘ilashda doimo samarali bo‘lmaydi [5]. Еkspеrimеnt vа оlingаn nаtijаlаrning tаhlili. Burg‘ilash eritmalarning samaradorligi qo‘llaniladigan kimyoviy reagentlar sifatiga to‘g‘ridan to‘g‘ri bog‘liqdir. Shu bilan bog‘liq holda fizik-kimyoviy va texnologik xossalari bo‘yicha kimyoviy reagentlarning tarkibiga ma’lum talablar qo‘yiladi. Yuqorida qayd etilganlarni hisobga olib hamda kompozitsion kimyoviy reagentlarning samarali tarkibini ishlab chiqish maqsadida, Na–karboksimetilsellyuloza - (Na-KMS), poliakriamid (PAA) va K-4 ingredienti kabi kimyoviy reagentlar suvli eritmalarning fizik-kimyoviy va texnologik xossalari tadqiqot qilindi. Tadqiqot obyekti sifatida “Navoiazot” zavodining mahsuloti hisoblangan poliakrilonitril asosidagi K-4 preparati tanlab olindi. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №4/2025 86 Кимё ва кимёвий технологиялар Kimyoviy rentgenofazali va differensial – termik tadqiqot usullar yordamida K-4 asosan kalsiy karbonat (CaCO3), kalsiy oksid (CaO), kam miqdor kaustik soda saqlagan poliakrilamid (PAA) lardan tarkib topgan shlam ekanligi aniqlandi. Shuni qayd etish zarurki, K-4ning turli xillari bir-biridan ma’lum darajada farq qiladi. Shuning uchun difraktogramma piklari bir-biriga o‘zaro to‘g‘ri kelmasligi mumkin (1-rasm). K-4 va Na – KMS, PAA kabi qator boshqa reagentlarni saqlagan, hamda ular asosida miqdoriga bog‘liq holda va burg‘ilovchi eritmalarning kompozitsion tarkibini hosil qilishga muvofiq bo‘lgan suvli eritmalarning fizik-kimyoviy va texnologik xossalari tadqiqot o‘tkazilgan. Quyuqlashtiruvchilarning suvli eritmalar tadqiqoti natijalariga binoan, yuqori zichlikka, qovushqoqlikka va past darajada suv ajratishga ega bo‘lgan burg‘ilovchi eritmalar olish uchun, ya’ni o‘rtacha va og‘ir bo‘lgan eritmalar olish uchun zaruriyati kelganda, Na – KMS va PAA ni ishlatish mumkin. 1-rasm. Burg‘ilash eritmasiga qo‘shiladigan turli xildagi K-4 reagentining o‘zaro bir-biridan farq qilishini ko‘rsatuvchi difraktogramma piklarining ko‘rinishlari Past zichlik va suvni past darajada ajratishga ega bo‘lgan burg‘ilovchi eritmani zaruriyati paydo bo‘lganda, ya’ni yengil va o‘rtacha eritmalar uchun ayniqsa, turli konsentratsiyali emulsiyalar olish uchun ma’lum miqdor (8 dan 16 gacha bo‘lgan qism) PAA va FXL – 1 ni qo‘llash maqsadga muvofiq. Na – KMS reagenti ko‘proq muvofiqlashganligi PAA ga nisbatan arzon bo‘lganligini hisobga olib, kimyoviy reagentlarning kompozitsion tarkibini hosil qilish va kelajakda ularning tadqiqoti uchun aynan bu ingrediyentlarga alohida e’tibor ajratilgan. K-4 ning kimyoviy tarkibidan kelib chiqqan holda, burg‘ilovchi eritmalar uchun kimyoviy reagentlarning kompozitsion tarkiblarni ishlab chiqishda samarali komponentlardan biri sifatida, jumladan, og‘irlashtiruvchi, suyuqlashtiruvchi va struktura hosil qiluvchi sifatida qo‘llash mumkinligi ko‘rsatilgan (1-jadval). “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №4/2025 87 Химия и химические технологии 1-jadval Burg‘ilash eritmalarga qo‘shiladigan K-4 kimyoviy reagentining kimyoviy tarkibi Nomi Miqdori, % Poliakrilonitril 84-86 Akril kislota efiri 3-5 Poliakrilamid (PAA) 2-3 Suv 3-10 Hozirgi vaqtda burg‘ilovchilarning oldida yana bitta kam bo‘lmagan muammo keskin turibdi. U ham bo‘lsa, burg‘ilovchi eritmalar tayyorlash uchun minerallangan qatlamlarni ishlatishdan iborat bo‘lib, quduqlarni burg‘ilash jarayonini qimmatlashtiradigan mahalliy joylardan burg‘ilash ishlari olib boriladigan joyda keladigan chuchuk suvni ishlatilishini bartaraf etadi. Ham chuchuk, ham yuqori minerallangan qatlamli suvlarni ishlatib, tayyorlangan burg‘ilovchi eritmalarning fizik-kimyoviy va texnologik xossalar tadqiqoti o‘tkazilgan. Minerallangan qatlamli suv sifatida O‘zbekistondagi Sho‘rtepa konining qatlam suvi tanlangan bo‘lib, quyidagi kimyoviy tarkibga g/l: NaCI – 57,4; KCI – 0,3; CaCI2 – 2,64 va MgCI2 – 1,92 larga ega bo‘lgan [6]. 2-rasm. Burg‘ilash eritmasiga qo‘shiladigan K-4 reagentining derivatogrammasi (DTA) Minerallangan qatlamli suvda tayyorlangan 10% li burg‘ilovchi eritmalarning Na – KMS konsentratsiyasi va K-4 miqdoriga binoan fizik-kimyoviy xossalaridagi o‘zgarishlar qonuniyatlari 1-rasmda keltirilgan. Rasmdagi burg‘ilovchi eritmalarning texnologik parametrlari Na–KMS va K-4 kabi komponentlar miqdori va nisbatiga bog‘liqligini xarakterlaydigan chiziqlar bo‘yicha aniqlangan qonuniyatlar, K-4 bilan boshqa kimyoviy reagentlar nisbatini rostlab, oldindan berilgan fizik-kimyoviy va texnologik xossalarga ega bo‘lgan burg‘ilovchi eritmalar olish mumkinligi haqida dalolat beradi. Burg‘ilash eritmasiga qo‘shiladigan kimyoviy reagentlar qatlam suvlarining tarkibiga bog‘liq ravishda o‘zgaradi (2-jadval). Chuchuk hamda minerallangan qatlamli suvni ishlatish bilan Na–KMS va K-4 asosidagi burg‘ilovchi eritmalarda olib borilgan fizik-kimyoviy va texnologik xossalarning kompleks tadqiqotlari, shu reagentlar konsentratsiyasi va K-4 miqdorining burg‘ilovchi eritmalar texnologik parametrlariga ta’sir qilish qonuniyatlarni aniqlashga imkon berdi. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №4/2025 88 Кимё ва кимёвий технологиялар 2-jadval Sho’rtepa koni 67-quduqdagi minerallangan qatlam suvlarining kimyoviy tarkibi Xususiyatlari (Sulinga ko‘ra) Na++ K+ 784,5 18043,5 24,1 S1 = 48,2 Na/Cl < 1 Ca2+ 557,6 11174,3 17,1 S2 = 51,6 Mg2+ 285,9 3476,5 8,8 A1 = 0 NaCl/ SO4< 0 Cl1623,6 57568,0 49,8 A2 = 0,2 HCO33,6 219,7 0,1 NaCl/Mg >1 CO320 0 0 SO420,8 38,4 0,1 Tahlil ma’lumotlari Mg-ekv/l Mg/l % Mg-ekv/l Xususiyatlari (Palmerga ko‘ra) ∑ 3256,0 90520,4 100 CO2 0,2 4,4 Xulоsа. Minerallangan qatlamli suvda tayyorlangan 10% li burg‘ilovchi eritmalarning Na– KMS, K-4, PAA konsentratsiyasi va miqdoriga binoan fizik-kimyoviy xossalaridagi o‘zgarishlar qonuniyatlari o‘rganildi. Burg‘ilovchi eritmalarning texnologik parametrlari Na– KMS, K-4, PAA kabi komponentlar miqdori va nisbatiga bog‘liqligini xarakterlaydigan chiziqlar bo‘yicha aniqlangan qonuniyatlar bilan boshqa kimyoviy reagentlar nisbatini rostlab, oldindan berilgan fizikkimyoviy va texnologik xossalarga ega bo‘lgan burg‘ilovchi eritmalar olish mumkinligi haqida dalolat beradi. Kimyoviy reagentlar kompozitsion tarkiblardagi ingrediyentlarning ta’siri ular orasidagi kechayotgan fizik-kimyoviy jarayonlarga bog‘liqlikning asosiy qonuniyatlari belgilandi, ya‘ni burg‘ilovchi eritmalarning texnologik va ekspluatatsion xarakteristikalar ortishiga olib keladi va murakkab geologotexnik sharoitlarda burg‘ilash ishlarini olib borishga yo‘l beradi