CC BY
6UO'K: 622.24:622.276 d 10.70769/3030-3214.SRT.2.4-1.2024.18
XOVDAK BENTONITI VA GULIOB FOSFORITLARI ASOSIDAGI BURG'ULASH ERITMALARINING FIZIK-KIMYOVIY KO'RSATGICHLARI
TAHLILI
Eshqurbonov Furqat Bozorovich Abduraimov Jahongir Baxtiyor o'g'li
Termiz davlat muhandislik va agrotexnologiyalar universiteti
lermiz davlat muhandislik va agrotexnologiyalar universiteti,
Neft-gaz va konchilik ishi kafedrasi o qituvchisi, Assistant,
kimyo fanlari doktori, professor, Termiz, O zbekiston
1 ermiz, O zbekiston
Annotatsiya. Ushbu maqolada Xovdak bentonit gillari va Guliob fosforitlari asosida burg'ulash eritmalarini ishlab chiqish bo'yicha olib borilgan tadqiqot natijalari yoritilgan. Bentonit va fosforitlarning fizik-kimyoviy xususiyatlari, shuningdek, hosil bo'lgan eritmaning texnologik ko'rsatkichlari batafsil o'rganilgan. Mahalliy xomashyodan foydalangan holda samarali va barqaror burg'ulash eritmalariniyaratish imkoniyati ko'rsatib o'tilgan.
Kalit so'zlar: burg'ulash eritmasi, fosforit, fosfogips, ohak, bentonit, fizik-kimyoviy xususiyatlar, neft va gaz qudug'i, kvarts, breksiya.
АНАЛИЗ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ ХОВДАКСКОГО БЕНТОНИТА И ГУЛИОБОВОГО ФОСФОРИТА
Эшкурбонов Фуркат Бозорович Абдураимов Жахонгир Бахтиёр угли
Термезский государственный университет инженерии и Преподавателя кафедры "Нефтегазовое и горное дело "
агротехнологий, доктор химических наук, профессор, Термез, Термезского государственного университета инженерии и Узбекистан агротехнологий, ассистента, Термез, Узбекистан
Аннотация. В статье представлены результаты исследований по разработке буровых растворов на основе бентонитовых глин Ховдака и фосфоритов Гулиоба. Детально изучены физико-химические свойства бентонита и фосфорита, а также технологические характеристики полученных растворов. Отмечены перспективы использования местного сырья для создания эффективных и устойчивых буровых растворов.
Ключевые слова: буровой раствор, фосфорит, фосфогипс, известь, бентонит, физико-химические свойства, нефтегазовая скважина, кварц, брекчия.
ANALYSIS OF THE PHYSICOCHEMICAL PARAMETERS OF DRILLING SOLUTIONS BASED ON HOVDAK BENTONITE AND GULIOB
PHOSPHORITES
Eshkurbonov Furkat Bozorovich
Termiz State University of Engineering and Agrotechnology, Doctor of Chemical Sciences, Professor, Termiz, Uzbekistan
Abduraimov Jahongir Bakhtiyor ugli
Ass. of the Department of Oil and Gas and Mining of the Termez State University of Engineering and Agrotechnology, Termez, Uzbekistan
Abstract. This article presents the results of research on the development of drilling fluids based on Hovdak bentonite clays and Guliob phosphorites. The physicochemical properties of bentonite and phosphorites, as well as the technological parameters of the resulting solutions, have been thoroughly studied. The potential of using local raw materials to create effective and sustainable drilling fluids is highlighted.
Keywords: drilling fluid, phosphorite, phosphogypsum, lime, bentonite, physicochemical properties, oil and gas well, quartz, breccia.
Kirish. Hozirda neft-gaz sohasida turli yer qatlamlarida quduq qazish ishlarini amalga oshirishda burg'ulash eritmalari muhim ahamiyatga ega [1]. Burg'ulash eritmalarining tarkibidagi kompozit aralashmalardan iborat reagentlarning massadagi ulushi to'g'ri tanlangan bo'lsa, ulardan foydalanish jarayonida ijobiy natijalarga erishish imkoniyati oshadi.
Bugungi kunda O'zbekistonda 2000-4000 metr chuqurlikdagi neft va gaz quduqlarini qidirish va qazish ishlari amalga oshirilmoqda. Basho-ratlarga ko'ra, bu ko'rsatkich yaqin yillarda 6000 metrga yetishi mumkin. Mahsuldor qatlam g'ovak karbonatlardan, ustki gorizontlar esa qumtosh-lardan, ohaktoshlardan, tosh tuzlarining qalin qatlamlaridan, shuningdek, kvarts, breksiya kabi jinslardan tashkil topgan. [2-4] ma'lumotlariga ko'ra, bu zonalarni burg'ulash uchun asosan montmorillonit va gidromika gillari yordamida olinadigan burg'ulash suyuqliklaridan foydalanish talab qilinadi. Ushbu tadqiqotda Xovdak konidan olingan montmorillonit gillari asosida burg'ulash suyuqligi tarkibini ishlab chiqish natijalari keltirilgan.
Neft va gaz quduqlarini burg'ulash sama-radorligi, asosan, burg'ulash suyuqliklarining tarkibi va xususiyatlariga bog'liqdir. Ushbu suyuqliklar yuqori burg'ulash tezligini ta'minlab, mahsuldor qatlamni yuqori sifatli ochishga, xavfsizlikni ta'minlashga va muammosiz ishlashga yordam berishi lozim. Ushbu tadqiqotda zichligi yuqori bo'lgan, tuz konlari qatlamlaridan o'tishda quduq devorlarining g'or hosil bo'lishini va eroziyasini oldini oluvchi burg'ulash suyuqligi ishlab chiqish vazifasi qo'yilgan [5].
Tadqiqot maqsadi. O'zbekistonning ben-tonit gillari va fosforit zaxiralari asosida yuvish
suyuqligi tarkibini ishlab chiqish mazkur tadqi-qotning asosiy maqsadidir. Sariosiyo tumani Guliob fosforit zahirasidan olinadigan mahsulot asosan kaltsiy sulfat, fosfor (V) oksidi va oz miqdorda SiO2 dan iborat. Ushbu tarkib zarur fizik-kimyoviy, kolloid-kimyoviy va ko'p funktsiyali xususiyatlarga ega burg'ulash suyuqliklarini tayyorlashda muhim ahamiyatga ega. Guliob fosforit mineralining kimyoviy tarkibi 1-jadvalda keltirilgan.
Fosforit fosfogipsining SiO2 va P2O5 miqdori yuqori bo'lib, bu tarkibda kremniyli jinslarning ko'pligi bilan izohlanadi. Joriy xomashyo sifatida fosfogipsning asosiy tarkibiy qismlari kaltsiy ftorid, fosfor kislotasi va uning birikmalari (o'rta, ikki o'rinli va bir o'rnini bosuvchi kaltsiy fosfat), shuningdek, silikafloridlar, silikagel, alyuminiy sulfatlari, temir, nodir yer elementlari, sulfat kislota va ishqoriy tuzlardan iborat ekanligi aniqlangan.
Amaliyotda "Uzbekburneftegaz" AJ tomo-nidan burg'ulash suyuqliklarini ishlab chiqarishda asosan mahalliy konlardagi quyidagi bentonit gillaridan foydalaniladi:
1. Kattaqo'rg'on bentoniti (Samarqand viloyati),
2. Sho'rsui bentoniti (Farg'ona viloyati),
3. Navbahor bentoniti (Navoiy mintaqasi).
Bu gillar nazorat qilinadigan zichlik va
tiksotropiyaga ega barqaror burg'ulash suyuqliklarini olish uchun tegishli qo'shimchalarni tanlashni talab qiladi.
Ushbu tadqiqot ishida yuqorida ko'rsatilgan burg'ulash eritmalari uchun ishlatiladigan bentonit zahiralaridan kimyoviy tarkibi jihatidan qolish-maydigan yangi Xovdak bentonitidan foydalanildi. Qidiruv ishlari natijasida Xovdak bentonitining quyidagi uch turi aniqlangan:
• Xovdak ishqoriy bentoniti,
• Xovdak ishqoriy-yer bentoniti, Xovdak karbonatli paligorskiti. Jarqo'rg'on tumanining Xovdak hududida ushbu turdagi bentonitning katta zahirasi mavjudligi va ushbu hududga temir yo'l liniyasining yaqinligi hisobga olinib, yangi bentonit koni va uni qayta ishlash majmuasi qurish istiqbolli hisoblanadi. Bu xomashyoni yetkazib berish nuqtai nazaridan ham qulay bo'lib, burg'ulash suyuqliklari ishlab chiqa-rish uchun tayyor xomashyo hisoblanadi. Faqat ular uchun tegishli kimyoviy reagentlarni tanlash va yetkazib berishni tashkil etish zarur.
Bugungi kunda O'zbekistonning Buxoro-Xiva va Ustyurt viloyatlarida sho'rlangan qatlam-larda neft va gaz quduqlarini burg'ulash ishlari olib borilmoqda. [1-5] Mualliflarning ma'lumotlariga ko'ra, bunday burg'ulash eritmalaridan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Ushbu eritmalar, asosan, bentonit gillari yordamida olinadi.
Sedimentatsiya tahlili natijalari shuni ko'rsat-diki, ularning granulometrik tarkibiga ko'ra, barcha gillar Xovdak konlaridagi bentonit zahiralari mayda dispers xomashyo hisoblanadi. Bundan tashqari, Xovdak bentonitlari paligorskitga qaraganda ancha
1-jadval
Komponentlar kimyoviy tarkibi, % Turli xil dispers tarkibli o'lchamlar (mm)
+0.5 -0,5+0,25 -0,25+0,2 -0,2+0,16 -0,16+0,1 -0,1+0,05 -0,05 O'rtacha
Guliob fosforitini turli xil fraksiyalarda chiqish unumi, %. 6,211 34,579 10,410 7,360 10,994 25,165 5,281 100
Umumiy P2O5 5,35 5,56 5,81 6,90 7,26 7,20 6,78 7,13
Umumiy CaO 13,10 14,70 15,23 15,50 15,79 19,83 22,80 18,62
Umumiy MgO 1,65 1,95 2,10 1,27 0,52 2,02 1,42 1,35
Tr. B bo'yicha P2O5ozl. 1,78 1,97 2,17 2,46 2,63 3,36 3,42 3,43
Lim. kis-ta bo'yicha P2O5ozl 2,05 1,92 2,51 2,86 4,03 3,07 3,38 3,45
Lim. kis-ta bo'yicha СаО 8,09 10,07 11,06 10,91 10,92 13,99 16,79 13,48
Fe2O3 1,84 1,79 1,64 1,50 1,49 1,77 1,82 1,68
Al2Os 2,38 2,56 2,54 1,8 1,98 2,37 2,39 2,38
SO3 0,17 0,22 0,12 0,49 0,017 0,79 0,20 0,56
CO2 6,49 6,66 6,80 6,56 5,23 8,47 11,14 7,46
F 0,295 0,329 0,392 0,449 0,489 0,50 0,488 0,42
Tr. B bo'yicha P2O5o zl.: P2O5umum., % 33,27 35,43 37,35 35,65 36,22 46,67 50,44 48,11
Lim. kis-ta bo'yicha P2O5o zl.: P2O5umum., % 38,32 34,53 43,20 41,45 55,51 42,64 49,85 48,39
Lim. kis-ta bo'yicha CaOozl.: CaOumum., % 61,76 68,50 72,62 70,45 69,16 70,55 73,64 72,40
nozik fraktsiyalarga ega ekanligi aniqlangan.
Ishqoriy-tuproq
bentonite Karbonat paligorekit
■ Ho'llanish issiqligi (Q), % ■ Bog'langan suv miqdori(A),%
1-rasm Xovdak bentonit konlari gillarida namlanish issiqligi va bog'langan suv miqdori ko'rsatkichlari
Ushbu grafikdan ko'rinib turibdiki, burg'u-lashdagi loy namlanish issiqligining qiymati qanchalik yuqori bo'lsa, undagi bog'langan suv miqdori shunchalik ko'p bo'ladi. Namlanishning eng yuqori issiqligi va bog'langan suvdagi gid-roksid miqdori bentonitda katta, aksincha, eng kichik qiymatlar karbonatli paligorskitda kuzatiladi. Bog'langan suvning zichligi d=1,3 g/sm3 bo'lgan holat kuzatilgan. Bog'langan suv miqdori ko'r-satkichi o'rganilayotgan loyning gidrofillik dara-jasini baholashga imkon beradi. Bundan tashqari, Xovdak konining ishqoriy va ishqoriy-yer bento-nitlari ushbu ob'ektning karbonatli paligorskitiga qaraganda yuqori gidrofilligiga ega ekanligi aniq-langan.
Asosiy texnologik xususiyatlari. Ma'lumki, bentonit (montmorillonit) gillarida suv nafaqat tashqi yuzaga, balki ichki (paketlararo) bo'sh-liqlarga ham so'riladi. Shu sababli Xovdak ben-tonitlari fosfogips bilan boyitilganda nisbatan yuqori issiqlik qiymatlarini saqlab qoladi. Bu xususiyat, ayniqsa, yuqori harorat sharoitida eritma o'z xususiyatlarini yo'qotmasligi uchun muhimdir. Shu sababli bentonit asosida loy eritmasi tayyor-lashda polimerlar va fosfogips bilan boyitish tavsiya etiladi.
Neft zaxiralarini katta miqdorda burg'ulashda burg'ulash eritmalari tarkibiga odatda bariy sulfat qo'shiladi. Ushbu tadqiqot ishida esa bariy sulfat o'rniga Guliob fosforit mineralidan og'irlik vositasi sifatida foydalanildi. Bu mineralning tarkibida, asosan, kaltsiy sulfat digidrat va boshqa aralash-malar mavjud.
Burg'ulash jarayonidan ma'lumki, 1200 m dan keyingi chuqurliklarda burg'ulash suyuqligiga ehtiyoj tug'iladi. Bunda quduqdagi suyuqlik ustuni-ning gidrostatik bosimi (rezervuardan yuqori) 1015% ga oshadi. Bu holat chuqur quduqlar uchun SiO2 ning yuqori miqdori mavjudligi bilan
izohlanadi.
10 9 8
7 - -
6
150 175 200 500 600 800 1000
■ Bosim, Mpa 2 soat ■ Bosim, Mpa 1 kun ■ Bosim, Mpa 7 kun
2-rasm Issiqlik bilan ishlov berilgan fosfogipsning bosim o'zgarishl
Fosfogipsning asosiy tarkibi va xususiyatlari. Fosfogipsdagi asosiy aralashmalar quyi-dagilardan iborat:
• Kaltsiy ftorid
• Kaltsiy fosfat
• Fosfor kislotasi va uning birikmalari
• Silikafloridlar
• Silikagel
• Alyuminiy va temir sulfatlari
• Nodir tuproq elementlari tuzlari
• Sulfat kislotasi qoldiqlari
Issiqlik bilan ishlov berilgan fosfogipsning bosim kuchi. 2-rasmdagi grafikdan ko'rinib turibdiki, fosfogipsni 150-200°C gacha issiqlik bilan ishlov berish bosim kuchini ikki baravar oshiradi. Bu jarayon suv-gips pastasining qotib qolishining oldini oladi va fosforit fosfogipsining universal xususiyatlarini ochib beradi, ayniqsa, burg'ulash suyuqliklari uchun og'irlik agenti sifatida qo'llanilganda.
Mahalliy xomashyo asosida burg'ulash eritmalarini tayyorlash. Keng qamrovli tadqi-qotlar natijasida mahalliy bentonit gillar va fosfogipsdan foydalanib, burg'ulash eritmalarini tayyorlash imkoniyati aniqlandi. Loyli burg'ulash eritmalari sintezida ishlatiladigan bir kimyoviy reagent ikkinchisining sifat ko'rsatkichlarini barqarorlashtiradi. Ikkala reagentni har xil mol nisbatlarda aralashtirib foydalanish natijasida
samaradorlik va qo'llanilish ko'lami sezilarli darajada kengayadi.
Xulosa va takliflar. Hududdagi gaz konlarining o'ziga xos kon-geologik sharoitlarini hisobga olgan holda burg'ulash eritmalari retsep-turalari ishlab chiqildi. Ularning asosiy maqsadi:
• Quduq devorlarining barqarorligini oshirish
• Tuz va vodorod sulfid ta' siridan cho'kish va qulashi xavfini oldini olish
Murakkab burg'ulash sharoitida gil eritma-larining zarur filtratsiya, reologik va tarkibiy-mexanik xususiyatlarini saqlash muhim ahamiyat kasb etdi. Yo'nalish, konduktor va ekspluatatsion kolonnalar uchun burg'ulash eritmalari retsep-turalari ishlab chiqildi. Ushbu jarayonlar davomida
quyidagilar tahlil qilindi:
• Xovdak ishqoriy-yer bentoniti va karbonatli paligorskitning tarkibi va reaksiyalar xususiyatlari
• Dastlabki moddalar nisbatining ta'siri
• Reaksiya tezligi va polimer unumining erituvchi turiga bog'liqligi
• Kompleks birikmalar hosil qiluvchi burg'ulash eritmalari tayyorlash texnologiyasi
Mazkur tadqiqot natijalari mahalliy xomash-yodan foydalanish imkoniyatlarini kengaytirib, burg'ulash texnologiyalarini yanada rivojlantirishga xizmat qiladi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO'YXATI
1. Ismoilov R.I., Sheralieva O.A., Qodirov N.A., Qodirov A.A. Poliakrilatlar va polisaxaridlar tomonidan barqarorlashtirilgan burg'ulash suyuqliklarining reologik xususiyatlarini tartibga solish. Rossiya Fanlar Akademiyasi Elektron jurnal "Kimyoviy xavfsizlik Kimyoviy xavfsizlik fanlari" 4-jild, 01.07. 2020 yil. 227-236-betlar.
2. Petrov N.A., Davydova I.N. Burg'ulash suyuqliklarining sifatini yaxshilash texnologiyalari // Elektron ilmiy jurnal "Neft va gaz biznesi", 1; 20-38. http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/12016/ogbus12016p20-38PetrovNAru.pdf (kirish sanasi 04/10/2020).
3. Negmatova K.S., Negmatov S.S., Salimsoqov YA., Rahimov Y.K., Negmatov J.N., Isoqov S.S., Qobilov N.S., Sharifov G.N., Negmatova M.I. Yopishqoq gossipol qatroni kukunining tuzilishi va xossalari. AIP konferentsiyasi materiallari, 1459, 300 - 302. https://doi.org/10.1063/1.4738476. (2012).
4. Eshqurbonov F.B., Abduraimov J.B. Etilen va propilen oksidlari asosida yangi burg'ulash loy modifikatorlarining texnologiyalarini ishlab chiqish // "SANOATDA RAQAMLI TEXNOLOGIYALAR" Jurnali (E) ISSN: 3030-3214 Volume 2, № 2, June 2024. http://www.srt-journal.uz/.
5. Ismoilov R.I., Sheralieva O.A., Qodirov A.A.. Poliakrilatlar va polisaxaridlar bilan barqarorlashtirilgan burg'ulash suyuqliklarining reologik xossalarini tartibga solish. Rossiya Fanlar Akademiyasi Elektron jurnal Kimyoviy xavfsizlik fanining 4-jild y 1-iyun, 2020 yil. P.227-236.
