عنوان
مدل‌سازي رسوب و نشست آسفالتين با استفاده از معادله ترموديناميكي CPA و مدل نشست در فرآيند تزريق گاز كربن‌دي‌اكسيد به مخازن هيدروكربني
نويسنده اصلي
صاحب الزماني، سارا
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي نفت
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
رسوب و نشست آسفالتين همواره به عنوان يكي از مشكلات مهم در صنعت نفت مطرح بوده است كه تحت شرايط عملياتي از قبيل تغيير دما، فشار و تركيب درصد اجزاي تشكيل دهنده‌ي نفت رسوب مي‌كند. اين رسوب مي‌تواند در تمام مراحل توليد و فرآوري نفت باعث ايجاد مشكلاتي از جمله گرفتگي چاه، آسيب به سازند، آسيب به تجهيزات فرآيندي و كاهش نفوذپذيري شود و بر روي توليد نفت و بازده اقتصادي مخزن تأثير بگذارد.
پيش‌بيني شرايط و ميزان تشكيل رسوب، تا حد قابل توجهي در شناخت روش‌هاي پيش‌گيري يا حل اين مشكل مؤثر خواهد بود. تاكنون مدل‌هاي متنوعي براي پيش‌بيني ميزان رسوب آسفالتين ارائه شده‌اند كه يكي از پركاربردترين آن‌ها، معادلات حالت مكعبي هستند كه علي رغم سادگي، ميزان رسوب آسفالتين را به درستي پيش‌بيني نكرده‌اند. معادله حالت CPA در پژوهش‌هاي پيشين دقت خوبي در پيش‌بيني ميزان رسوب آسفالتين داشته است.
در اين كار پژوهشي، مدل‌سازي رسوب و نشست آسفالتين در فرآيند تزريق گاز به مخازن هيدروكربني انجام شد. بدين منظور، ابتدا، به مدل‌سازي ترموديناميكي رسوب آسفالتين براي دو نمونه نفت زنده به كمك معادله حالت CPA پرداخته شده است و ميزان آسفالتين رسوب كرده در نفت به صورت تابعي از فشار محاسبه شد. پس از آن دستگاه معادلات موازنه جرم نفت و آسفالتين، معادله‌ي دارسي و مدل نشست آسفالتين در محيط متخلخل با استفاده از روش‌هاي عددي حل شد و ميزان كاهش نفوذپذيري برحسب حجم منافذ نفت تزريق شده محاسبه گرديد.
نتايج حاصل از اين تحقيق نشان مي‌دهد كه در دو نمونه از نفت‌هاي استفاده شده در مقالات، مدل ترموديناميكي به خوبي توانست روند و مقدار داده‌هاي آزمايشگاهي را با خطاي %4/5 و %7/6صحت‌سنجي كند. همچنين مدل ترموديناميكي توانست روند و مقدار داده‌هاي آزمايشگاهي را در دو نمونه از نفت‌هاي مورد استفاده در اين پژوهش را با ميزان خطاي %5/5615و %10/83 پيش‌بيني كند. همچنين مشخص شد كه از ميان مكانيسم‌هاي نشست آسفالتين در محيط متخلخل، نشست سطحي و انسداد گلوگاه منافذ مكانيسم‌هاي غالب هستند و ميزان خطاي كاهش نفوذپذيري براي دو نمونه آزمايش %2/5 و %2/85 محاسبه گرديد. مطابق با آناليز حساسيت، با تغيير ضرايب نشست سطحي و انسداد گلوگاه منافذ، ميزان نفوذپذيري كاهش مي‌يابد.
همچنين اثر تزريق گاز كربن‌دي‌اكسيد بر ميزان رسوب آسفالتين نيز بررسي شد و مشخص گرديد كه با افزايش درصد كربن‌دي‌اكسيد، فشار حباب با ميزان خطاي %2/2 افزايش يافته ولي مقدار محتواي آسفالتين با ميزان خطاي %30 روند كاهشي دارد.
شماره ركورد
222454
گرايش رشته تحصيلي
مخازن هيدروكربوري
دانشكده
مهندسي شيمي
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان