Togʻ jinslari

Togʻ jinslari - Yer poʻstini tashkil qiluvchi, mustaqil geologik jism hosil qiluvchi doimiy tarkibga ega boʻlgan tabiiy mineral agregatlar. "Togʻ jinslari" termini hozirgi maʼnoda 1798-yildan beri ishlatilib kelinadi. Odatda Togʻ jinslari deb faqat qattiq jismlarni tushuniladi, keng maʼnoda esa ularga suv, neft va tabiiy gazlar ham kiradi. Togʻ jinslarining kimyoviy va mineral tarkibi bilan bir qatorda, struktura va teksturasi ham muhim diagnostik belgi hisoblanadi. Togʻ jinslaridagi minerallar foizi, ularning mineral tarkibini aniqlaydi. Kelib chiqishiga qarab ular 3 guruhga boʻlinadi: magmatik (otqindi), choʻkindi va metamorfik jinslar (qarang Magmatik togʻ jinslari, Metamorfik togʻ jinslari, Choʻkindi togʻ jinslari). Yer poʻstining 90% ga yaqin qismi magmatik va metamorfik, qolgan 10% choʻkindi togʻ jinslaridan iborat, ammo Yer yuzasining 75% maydonini choʻkindi togʻ jinslari egallaydi. Togʻ jinslarining kelib chiqishida mineral tarkibidagi farqi ularning kimyoviy tarkibi va kimyoviy xususiyatlarida oʻz aksini topgan. Asosan, silikatli minerallardan iborat magmatik Togʻ jinslarining kimyoviy tarkibida kremniy kislota koʻp boʻladi. Tarkibidagi SiO2 miqdoriga qarab magmatik Togʻ jinslari nordon (65% dan ortiq), oʻta (55—65%) va asosli (50% dan oz) jinslarga boʻlinadi. Bundan tashqari, tarkibida SiO2 juda koʻp boʻlgan (75% dan ortiq) oʻta nordon va juda kam (40% dan kam), lekin, magniy oksidiga boy — oʻta asosli jinslar buladi. Ishqorli metallarga boy jinslar ishqorli jinslar deyiladi. Choʻkindi Togʻ jinslarining kimyoviy tarkibi magmatik jinslarnikidan differensiyalanganligi, jins hosil qiluvchi komponentlar tarkibining turlicha boʻlishi, suv, karbonat kislota, organik uglerodning koʻp miqdorda boʻlishi bilan farqlanadi. Metamorfik Togʻ jinslari tarkibiga koʻra, choʻkindi (tub jins) jinslarga yeki magmatik jinslarga yaqin turadi, qayta kristallanish va metasomat jarayonida koʻpgina rudali elementlar jamlanib rudali konlar hosil qiladi. Togʻ jinslari zichlik, elastiklik, pishiqlik, issiklik, elektr va magnit xususiyatlariga ega. Togʻ jinslarining xususiyatlari ularning mineral tarkibi, tuzilishi va tashqi sharoitiga bogʻliq. Gʻovaklik va darzlik Togʻ jinslari xossalarini aniklaydigan muhim parametrlardir. Gʻovakchalar qisman suyuqlik bilan toʻlgan boʻlishi mumkin, shuning uchun Togʻ jinslarining xossalari kattik., gazsimon va suyuq fazalarning xususiyatlari va ularning nisbiy miqdoriga ham bogʻliq. Gʻovaklik va darzlik Togʻ jinslarini neft va suv kollektori sifatida baqolashda, hamda ularning buloqqa, burgʻi qudugʻi va boshqalarga oqib kelish tezligini aniklashda muhimdir. Togʻ jinslarining namlik va gaz sigʻimi, suv va gaz oʻtkazuvchanligi ham ularning gʻovakliligi bilan aniqlanadi. Magmatik Togʻ jinslarida gazli boʻshliklar miqdori 60— 80% ga yetadi (mas., pemza va pemza tuflari). Choʻkindi Togʻ jinslarida choʻkindi hosil boʻlish jarayonida gʻovakchalar vujudga kelib, sementlanish vaqtida berkilishi yoki saklanib qolishi mumkin. Metamorfik Togʻ jinslarida gʻovakchalar kam buladi, faqat yoriklar (darzliklar) boʻlib, ular jinslar soviyotganda paydo boʻladi. Togʻ jinslarining zichligi ularning gʻovakligi va mineral tarkibi bilan bogʻliq. Rudali minerallar yuqori zichlikka ega (mas., piritda — 5000 kg/m3 gacha, galenitda 7570 kg/m3gacha); choʻkindi togʻ jinslari minerallarining zichligi kam (mas., tosh tuzining zichligi 2,2 g/ sm3). Togʻ jinslarining issiklik sigʻimi, xajmning issiklikdan kengayish koeffitsenti va boshqa birinchi galda ularning mineral tarkibi bilan aniklanadi. Togʻ jinslarining mustahkamlik, taranglik xususiyatlari issiklik va elektr utkazuvchanligi, asosan, jinslarning tuzilishi va ayniqsa donachalarning uzaro boglanish kuchiga bogʻliq. Fizik xossalari katlam tekisliklari yoʻnalishida bir xil boʻlsa, koʻndalang yoʻnalish boʻylab boshqacha boʻladi. Togʻ jinslarining choʻzilishga chidash darajasi, issiklik oʻtkazuvchanlik, elektr oʻtkazuvchanlik, dielektrik va magnit oʻtkazuvchanlik xususiyatlari qatlam yoʻnalishi boʻylab, siqilishga chidash darajasi esa koʻndalang yoʻnalish boʻylab koʻproq boʻladi. Mayda donador Togʻ jinslarida mustahkamlik yuqori boʻlsa, yirik donador Togʻ jinslarida past boʻladi. Siqilishga chidash darajasi ayniqsa, tolasimon tuzilgan mayda donador jinslarda yuksak (mas., nefritda 500 Mn/m2). Koʻpgina choʻkindi jinslarda (tosh tuzi, gips va boshqalar)da sikilishga chidash darajasi past. Togʻ jinslari, odatda, issiklikni yomon oʻtkazadi, gʻovaklik ortishi bilan ularning issiklik utkazuvchanligi yanada susayadi. Tarkibida yarim oʻtkazgichlar (grafit, temir va polimetall rudalari va boshqalar) boʻlgan jinslarda issiklik oʻtkazuvchanlik xususiyati koʻp boʻladi. Togʻ jinslarining kupi dielektrik va yarim oʻtkazgichlarga kiradi. Ularning magnitlanish xossalari, birinchi galda, ular tarkibidagi ferromagnit minerallar (magnetit, titanmagnetit, pirrotin)ga bogʻliq. Togʻ jinslarining xossalari mexanik (bosim), issiklik (tra), elektr, magnit, radiatsion (kuchlanish) va moddiy (suyuklik, gaz va boshqalarga toʻyinganligi) maydonlarning taʼsiriga bogʻliq. Bosim taʼsirida jinslar zichlashadi, gʻovaklar eziladi, donachalarning kontakt maydoni kengayadi, shu tariqa Togʻ jinslarining xossalari oʻzgaradi. Odatda, bosim ortishi bilan elektr va issiklik oʻtkazuvchanlik, mustahkamlik va boshqa oshib boradi. Issiklik ayrim minerallarning erib zichlashishi, parchalanishi, buglanishiga olib keladi, natijada Togʻ jinslari xossalari oʻzgaradi. Elektromagnit maydonlarning kuchlanishi va chastotasi Togʻ jinslarining elektromagnit va radiotulqin xususiyatlariga katta taʼsir kursatadi. Togʻ jinslarifoydali qazilma sifatida uziga xos mustahkamlik, abrazivlik, qattiqlik, parmalanish darajasi, portlashga chidamliligi va boshqa texnologik xususiyatlarga ega. Ularning moddiy tarkibi, fizik va kimyoviy xususiyatlari geofizika, geol. (jumladan, muxandislik geol.si) va konchilik sanoatida informatsiyalarning asosiy manbai hisoblanadi.

2.3. Xalq xo‘jaligida neft va gazdan foydalanish Hozirgi kunda xalq xo‘jaligida tabiiy gazning 58,4% ichki ehtiyoj uchun, 6,5% yer osti omborlariga, 12,5% saykling jarayoniga va 22,5% eksportga jo‘natiladi. Kimyo sanoatida neft va neft mahsulotlarini qayta ishlashda hosil bo‘lgan moddalar to‘g‘ridan-to‘g‘ri haydash natijasida olingan past oktanli benzinlar, shuningdek benzol, toluol va shu kabilarni olishda chiqadigan qo‘shimcha moddalar asosiy xom-ashyo sifatida foydalanilmoqda. Neft xom-ashyosi neft gazi yoki suyuq neft mahsulotlari holatida kimyo sanoati uchun tayyor mahsulot hisoblanmaydi. Ularni avval qayta ishlash natijasida faol moddalar hosil qilinadi. Bunday moddalarga birinchi navbatda to‘yinmagan uglevodorodlardan olefinlar, etilen, propilen va butilenlar kiradi. Kimyo sanoatida neft va neft mahsulotlaridan xom-ashyo sifatida foydalaniladi va yangi moddalar olinadi: suniy kauchuk, plastmassalar, sintetik tolalar, yuvuvchi moddalar va hakozolar ishlab chiqariladi. O‘zbekistonda hozirgi kunda metallurgiya sohasiga qarashli Bekobod metallurgiya zavodi, Olmaliq tog‘-metallurgiya kombinati, Navoiy kon- 26 metallurgiya zavodi, barcha turdagi mashina va elektr energiyasi ishlab chiqaradigan zavodlar va shu kabilar neft va gazdan foydalanuvchi asosiy sanoat korxonalari hisoblanadi. Shurtan gaz kimyo majmuasini va suniy suyuqlik yoqilg‘isini ishlab chiqaradigan zavodning istiqbolli kelajagi tabiiy gazni qazib olish jarayoni bilan chambarchas bog‘langandir. 2.4. Neft ajratgichning ishlatish prinsipi Neftning sifatiga, yig’ish va ajratish texnologiyasining sxemalari, tashish va saqlash sharoitlariga bog’liq holda yengil fraksiyalarning yo’qotilishi har xil darajada ta’sir qiladi. Ajratish bosqichlaridagi bosimning oshirilishi bilan neftdan ajralib chiqadigan gazning miqdori kamayadi, uning tarkibidagi – og’ir komponentlarning miqdori esa oshadi. Neftdan gazni ajratish jarayonida - bosh uglevodorodlar va yo’ldosh gazlar ajratiladi. Bunda bosim pasaytirilganda va neft harorati oshirilganda hamda neftning ustida fazali konsentrasiya bo’lganda uglevodorod va boshqa komponentlarning molekulyar diffuziyasi sodir bo’ladi. Yo’ldosh gazlarni ajralish jarayoni neftning umumiy harakatlanish yo’lida: quduqda, shleyfda, neftni yig’ish kollektorlarida va kondagi rezervuarlarda va uning tashqi chegarasida hamda neftni suv yoki temir yo’l transporti orqali tashishda ajralishi sodir bo’ladi. Uglevodorodarni va yo’ldosh gazlarni atmosfera sharoitida ajralish jarayoniga – neftni bug’lanishi deb ataladi. Neft konlarida qo’llaniladigan ajratgichlar shartli holda oltita bosqichga bo’linadi: 1) mo’ljallanishi bo’yicha – o’lchov ajratgichlariga va oddiy ajratgichlarga; 2) geometrik shakli va fazodagi holati – silindrik, sferik, tik, gorizontal va qiy. 27 3) harakatlanish tartibi bo’yicha – gravitasiyali, inersiyalli (qovurg’ali), va markazdan qochma (gidrosiklonli); 4) ishchi bosim – yuqori (6,4 MPa), o’rtacha (2,5 MPa), past (0,6 MPa) bosimli va vakuumli; 5) ajratish bosqichlarining soni – bir, ikki, uch, va hakozo; 6) fazolarga ajralish – ikki fazali (neft+gaz), uch fazali (neft+gaz+suv). Har qanday turdagi neft ajratgichlar quyidagi seksiyalarga bo’linadi: asosiy ajratgich, tindirgich, suyuqlikni yig’ish seksiyasi, nam tutqich. Asosiy ajratgich – quduqning mahsulotini gaz va suyuqlikka ajratish uchun xizmat qiladi. Quduqlardan mahsulotning kirib kelishi tangensial yoki normal holda maxsus gaz olgich (deflektor) kontruksiyasi orqali kirib kelishi amalga oshiriladi. Suvning tagida quduqning mahsulotidan ajralib chiqqan gaz qo’shimcha markaziy kuchlar ta’sirida va suyuqlikning oqimini o’zgarishi natijasida yuqoriga ko’tariladi va gaz ajratgichdan chiqadi, suyuqlik esa pastga tushadi. Cho’ktirgichda – neftning tarkibida okklyuziv (yutinish degan ma’noni beradi) holatdagi qo’shimcha gaz pufaklari ajratiladi. Cho’ktirma ajratish seksiyasida gaz ajratgichning pastki qismida joylashgan bir yoki bir nechta deflektorlar (oqim burgich) orqali neft qatlamlarga ajralmasdan oqqanda neftning tarkibidan gazning ajralishi sodir bo’ladi. Suyuqlikni yig’ish seksiyasi – suyuqlikni yig’ish uchun xizmat qiladi, gaz ajratgichda ushlab turiladigan bosimning va haroratning ta’sirida gazni to’liq ajralib chiqishini ta’minlaydi. Bu seksiya ikkiga bo’lingan: yuqoridagi birinchi seksiya neft uchun; ikkinchisi esa suv uchun xizmat qiladi va ajratgichdan suyuqlikni mustaqil chiqishini ta’minlaydi. Suyuqlikning qatlami seksiyada o’rnatilgan sath ushlagich yordamida ushlab turiladi. Nam tutqich – ajratgichning yuqori qismida joylashgan. U gaz oqimi orqali keladigan suyuqlik zarrachalarini ushlab qolish uchun xizmat qiladi.
NEFT VA GAZLARNING YER QOBIG’IDA JOYLAShISh ShAROITLARI. NEFT VA GAZLARNING HOSIL BO’LIShI 1. Gaz Gaz-metan qatoridagi uglevodorodli aralashma va yer po’stining cho’kindi qobig’ida erkin yig’ilgan uglevodorodsiz komponentdir. Shuningdek gaz eritma ko’rinishda va tarqoq holatda ham uchraydi. Gaz uchta kattalik - bosim (R), hajm (V) va harorat (T) bilan ifodalanadi. Metan qatoridagi uglevodorodlar asosan metan (tarkibi 85- 90% dan), etan, propan, butan, pentan (ularning miqdori gazlarda 0.1%, gaz konlarida 20% gacha)dan iborat. Uglevodorodsiz komponentlar asosan azot, karbonat angidrid gazi, suv bug’laridan tashkil topgan. Bundan tashqari ayrim gazlar, oltingugurt, geliy, argon qo’shilmalari bilan to’yingan. Karbonat angidrid gazining miqdori 10-15%gacha va undan ham oshadi. Odatda azotning to’planishi 10% gacha, serovodorodniki 2-3%, ayrim hollarda 15-20%, geliyniki 0.01- 0.001% ga yetadi. 2. Neft Neft-yonuvchi moysimon suyuqlik. Odatda neft gazsimon uglevodorod bilan birgalikda 1.2-2 km chuqurlikda hosil bo’ladi. Neft yer yuzasiga chiqqach, quyilib qotadi va asfaltga aylanadi. Neft uyumlari har xil darajada gaz va yengil uglevodorodlar bilan to’yingan. Kimyoviy jihatdan ular tabiiy birikma bo’lib, uglevodorodlardan (metanli, naftenli va azotli qo’shilma) tashkil topgan. Neftning element tarkibi: C-82,5-87%, H-11,5-14,5%, O-0,05-0,35 dan 0,7%gacha, S-0,001-5,5 , ayrim hollarda 8%, N-0,02-1,8%, oz miqdorda vanadiy, fosfor, kaliy, nikel, temir uchraydi. Dunyo miqyosida 70 qazib olinayotgan barcha neftlarda oltingugurt miqdori, odatda 1% dan ortiqdir. Surxondaryo vohasida qazib olinayotgan paleogen neftlari oltingugurtga boy (3.1-6.3%). Neft tarkibidagi oltingugurt va smola miqdoriga qarab kam oltingugurtli (0.5% gacha), oltingugurtli (0.5-2%), ko’p oltingugurtli (2%dan ortiq), kam smolali (17% gacha), smolali (18-35%) va ko’p smolali (35% dan ko’p) turlarga bo’linadi. Neft o’zining tarkibida qattiq uglevodorod va parafin miqdorining ko’p bo’lishligi bilan xarakterlanadi. Neft tarkibidagi kislorod birikmalari neft kislotasi, asfalt, qatron ko’rinishida neft tarkibidagi kislorodning 90% ni tashkil qiladi. Neft komponentlari - gazlar va unda erigan (1t neftda 30- 300m3 gacha) suv va mineral tuzlar hisoblanadi. Ko’pchilik neftlarda kulning miqdori (mineral modda) 0.1 % dan oshmaydi. Neftning rangi ochiq jigar rangdan-to’q qo’ng’ir va qoragacha, zichligi 800 dan 980-1050 kg/m3 gachadir. Asfalt-uglevodorod birikmasidan tuzilgan qora rangli qattiq tabiiy moddadir. Asfalt ayrim neftlardan, ya'ni ularning oksidlanishi va yengil fraksiyalarning bug’lanishi natijasida paydo bo’ladi. Element tarkibi: S-67-88%, K-7-10%, O-2-23%. Zichligi 1000-1200 kg/m3 , erish harorati 20 dan 80-1000С gacha. Ozokerit. Ozokerit - parafinli cho’kindi bo’lib, neftning darzliklar bo’yicha yuqoriga ko’tarilib sovishidan hosil bo’ladi. Rangi ochiq-sariqdan-qoragacha, konsistensiyasi yumshoq qayishqoqlikdan-qattiq va mo’rtgacha. Zichligi-850-1000 kg/m3, erish harorati 50-850S. Uning eng katta konlari Ukrainada, Turkmaniston va O’zbekistonda uchraydi. Yonuvchi uglevodorod gazlar - rangsiz, havoga nisbatan 2 marta yengil. Ular hidsiz, lekin oltingugurt, vodorod aralashmalari bo’lganda yoqimsiz hid paydo bo’lib, juda zaharli hisoblanadi. Odatda gazlarda oltingugurt vodorodning miqdori 15-29% ga, ayrim hollarda 50% ga yetadi. Oltingugurt vodorodning tabiiy gazlarda uchrashi bir tomondan yaxshi, ikkinchi tomondan yomon. 71 Bunday gazlarni tozalash yo’li bilan sanoat va qishloq xo’jaligi uchun katta miqdorda oltingugurt olinadi. Oltingugurt juda zaharli, metanga nisbatan agressivdir. Shuning uchun hamma asbob-uskunalar maxsus po’latdan tayyorlanishi kerak. Gazlarning issiqlik chiqarish qobiliyati 27300-37800 kJ/m3, neft konlaridagi qo’shimcha gazlarniki esa 4200-71400 kJ/m3ga yetadi. Tabiiy gazlarning va neftlarning tarkibi juda oddiy. Ularning tuzilishida asosan biogen elementlar qatnashadi. Organik yo’l bilan paydo bo’lgan moddalarning asosini tashkil etadi. Ularga uglerod, vodorod, kislorod, oltingugurt va azot kiradi. Shunday qilib, gazlar va neft element tarkibi bo’yicha organik yo’l bilan paydo bo’lgan boshqa yonuvchi qazilmalarga yaqin. Lekin gaz va neftlardagi kislorod miqdori qattiq yonuvchi foydali qazilmalarnikiga nisbatan ancha kam. Tabiiy gazlar - ko’mir, gaz va gaz-neft konlarida to’planadi. Gaz konlaridagi gazlarning 80-90 % metandan tuzilgan. Bu esa quruq gaz deb ataladi. Ayrim hollarda metanning miqdori 99.3% ga (Stavropol uyumi) teng. Ancha kam miqdorda uglekislota gazi (3% gacha), azot (0.5-5%), oltingugurt vodorod 2% gacha, geliy(1%) uchraydi. Gaz-neft konlaridagi gazlarda metandan tashqari og’ir uglevodorodlar (etan, propan, butan-miqdori 10 dan 50% gacha) uchraydi. Juda oz miqdor karbonat angidridi, azot, oltingugurt, vodorod va noyob gazlar (argon, geliy) ham bo’ladi. Katta bosim va harorat sharoitida ayrim uglevodorodlar gaz holatga o’tadi va siqiq gazlarda eriydi, keyin gazkondensati uyumini hosil qiladi. Bosim va haroratning keskin pasayishi natijasida bu uglevodorodlar yana suyuq holatga o’tadi va kondensat hosil qiladi. Gazkondensati - rangsiz yoki ochiq jigar rang suyuqlik bo’lib, uning zichligi 0.66 dan 0.84 g/sm3 (ko’pchilik vaqt 0.72- 0.80 g/sm3)ga yetadi. Uning qaynash harorati (30-700S) va 300- 3500S haroratda to’liq qaynab bo’ladi. Gazkondensatlar asosan 72 uglevodorodlardan tashkil topgan. Ular ichida metanli, naftenli, aromatli turlari keng tarqalgan. Kondensatlarda asosan oltingugurt va oz miqdorda smola uchraydi. Shunday qilib, tabiiy uglevodorod gazlar erkin birikma yoki neftda erigan holda uchrab, asosan uglevodoroddan tarkib topgan. Neft - jigar rang yoki qora rangli moysimon suyuqlikdir va u suyuq, gazsimon, qattiq uglevodorodlardan tarkib topgan. Uyumlarda gaz va neft bir-biri bilan uzviy ravishda bog’langan. Gazli shapka (salla)da yoki neftda erigan gazlarning tarkibi neftning tarkibiga va sifatiga bog’liq. Gazning neftda eruvchanligi teng sharoitda - gazning uglevodorod tarkibiga va neftga, uglevodorod va smolaning o’zaro munosabatiga bog’liq. Neft va gazlarning fizik va kimyoviy xossalari qanchalik yaqin bo’lsa, shunchalik ular o’zaro eriydi. Yer po’stida neft va gaz xossalarining o’zgarishi ma'lum darajada qatlam bosimiga va haroratiga bog’liq. Shunday qilib, tabiiy uglevodorod gazlari - erkin gaz va neftda erigan gaz holatda uchraydi. U qo’shimcha yoki neft gazi deb yuritiladi. Erkin (ozod) gazlar-metandan (85-99.5%) va uning gazsimon gomologlaridan - (etan, propan, butan va izobutan) tarkib topgan. Gaz uyumlarida gazkondensatlari katnashishi mumkin. Gazkondensatlari gazsimon va yengil qaynovchi suyuq uglevodorodlarning tabiiy birikmasidir. Ma'lumki, 1m3 gazda 1000 gr. gacha gazkondensati bo’lishi mumkin. Yer ostining katta bosimi va yuqori harorat sharoitida gazkondensati bug’simon holatda bo’ladi. Lekin yer yuzida gazkondensatlari bosimining bir atmosferagacha pasayishi va sovishi natijasida ulardan suyuq faza-kondensat ajraladi. Bu to’q-jigar rang yoki rangsiz, zichligi 0,66-0,84 g/sm3 bo’lgan suyuqlikdir.