مدلسازی توزیع اندازه و تجمع ذرات آسفالتین در چاه های نفتی

« مدلسازی توزیع اندازه و تجمع ذرات آسفالتین در چاه های نفتی » عنوان پایان نامه ایست که در دانشگاه صنعتی شاهرود، ارائه شده است.

به گزارش «انرژی امروز»، در چکیده این پایان نامه آمده است: یکی از مهم‌ترین مشکلات در تولید، انتقال و بهره‌برداری از نفت طبیعی، رسوب اجزاء سنگین است. یکی از اصلی‌ترین اجزاء سنگین در نفت خام، آسفالتین‌ است که رسوب آن در نفت باعث مشکلات فراوان می‌شود. امکان تجمع و رسوب‌ آسفالتین‌ها در داخل مخزن، ناحیه اطراف چاه تولیدی، داخل لوله‌های تولیدی نفت، تسهیلات سرچاهی و در نهایت خطوط انتقال نفت خام وجود دارد و میزان رسوب نیز بستگی به ترکیب محلول نفتی و شرایط محیطی آن از جمله دما و فشار دارد.

رفع مشکل آسفالتین به ‌عنوان یک مشکل عمده موجود در بسیاری از بخش‌های تولیدی نفت، هدف بسیاری از مطالعات گذشته بوده و تاکنون اطلاعات زیادی در مورد رسوب آسفالتین‌ و روش‌های جلوگیری از آن به ‌دست ‌آمده است؛ اما هیچ‌کدام از این روش‌ها مشکل رسوب آسفالتین‌ها را به ‌طور کامل رفع نکرده است. برای رفع این مشکل ابتدا باید مکانیسم تجمع و نحوه تشکیل خوشه و کلوخه‌ای شدن ذرات آسفالتین را شناخت تا بتوان راه‌حل مناسبی برای جلوگیری از این فرآیند پیدا کرد.

در مطالعات جدید استفاده از روش موازنه جمعیت در پیش بینی توزیع اندازه خوشه‌های آسفالتین مورد توجه قرار گرفته است، اما اطلاعات کمی در این زمینه وجود دارد. در این پایان‌نامه از مدل موازنه جمعیت برای بررسی سیر تکاملی توزیع اندازه ذرات آسفالتین استفاده شده است. در این مدل، لخته‌های آسفالتین به صورت ساختار فراکتالی و همچنین تأثیر فرآیندهای تجمع و شکست بر این ذرات در نظر گرفته شده است. معادله موازنه جمعیت در ابتدا یک معادله دیفرانسیلی-انتگرالی است. این معادله، با استفاده از روش گسسته‌سازی اندازه ذرات، به تعدادی معادله دیفرانسیلی معمولی تبدیل شده و برای حل آن از روش رانگ کوتا مرتبه دوم و سوم در نرم-افزار متلب استفاده شده است. نتایج مدل مربوط به این پایان‌نامه در مقایسه با مدل فرجی و سلیمانی‌نظر که از روش مونت‌کارلو استفاده کرده است، درصد خطای کمتری در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی دارد.

همچنین در این پایان‌نامه به طور آزمایشگاهی تأثیر درصد آسفالتین دو نمونه نفت خام گدوان و سروک بر خاصیت ترشوندگی شیشه با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری زاویه تماس مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش نشان داد که با افزایش درصد آسفالتین میزان زاویه تماس بین قطره نفت و سطح شیشه بیشتر شده و در نتیجه ترشوندگی سطح مورد از حالت آبدوست به حالت نفت دوست تغییر می کند.

واژگان کلیدی: مدل موازنه جمعیت، تجمع ذرات آسفالتین، شکست ذرات آسفالتین، قطر متوسط خوشه های آسفالتین، نرخ برشی

نویسنده:

مسعود زیارتی خلیلی1

1دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود

استاد راهنما: دکتر منصور ضیایی

استاد مشاور: دکتر محمد مساح

سال انتشار: بهمن 95

ایمیل استاد راهنما: mziaii@shahroodut.ac.ir

لینک دریافت پایان نامه: