تاثیر دی‌اکسیدکربن در تشکیل رسوب آسفالتین

پژوهشگران دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه سمنان، با همکاری پژوهشگران دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی تبریز در پژوهشی میزان رسوب آسفالتین تشکیل شده تحت شرایط تزریق گاز دی اکسید کربن به داخل محیط متخلخل در دما و فشار ثابت و زمان های ماند مختلف مورد بررسی قرار گرفته است.

به گزارش خبرنگار دانش و فناوری `انرژی امروز`، تشکیل رسوب آسفالتین در مخازن نفتی در مرحله تولید اولیه و استفاده از روش های ازدیاد برداشت نفت مانند تزریق گاز به ویژه گاز دی اکسید کربن، مسئله نگران کننده ای است که اکثر میادین نفتی در دنیا با آن مواجه هستند.

آسفالتین از اجزاء سنگین نفت خام، در شرایط فشار و دمای اولیه مخزن به صورت محلول بوده و در حضور آلکان هاى نرمال، مانند نرمال پنتان و یا نرمال هپتان رسوب می کند. آسفالتین موجود در نفت، در اثر تغییرات فشار، دما و یا تغییرات در ترکیب نفت موجود در مخزن و ب هطورکلی هر عملیاتى که روى چاه صورت گیرد و به نحوى باعث تغییر شرایط ترمودینامیکى نفت گردد، شروع به رسوب گذارى می کند. به عنوان مثال در عملیات اسیدزنی چاه که به منظور رفع آسیب سازند صورت می گیرد یا در عملیات تزریق گاز به مخازن نفت که به منظور ازدیاد برداشت انجام می شود، در هر دو مورد احتمال رسوب آسفالتین زیاد خواهد بود. در این دو مثال تغییر ترکیب نفت که خود تابعی از تغییر شرایط ترمودینامیکی نفت مخزن است موجب ناپایداری آن شده و تشکیل رسوب آسفالتین را به دنبال خواهد داشت.

 از این رو مطالعات آزمایشگاهی در این حوزه ضروری به نظر می رسد تا با جلوگیری از بروز مشکلات جبران ناپذیر ناشی از تشکیل آسفالتین در مخزن امکان دسترسی به بازده برداشت مطلوب تر فراهم شود. در ادامه. نتایج نشان می دهد افزایش زمان ماند گاز باعث افزایش میزان رسوب می شود که می تواند ناشی از افزایش فعل و انفعالات میان نفت و گاز موجود در محیط متخلخل در مجاورت یکدیگر و در اثر افزایش زمان ماند باشد.

پژوهشگران دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه سمنان، با همکاری پژوهشگران دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی تبریز به منظور بررسی تاثیر دما و فشار و همچنین نوع نفت در زمان ماند، به ترتیب آزمایشات در دما و فشارهای مختلف برای نفت مخزن آسماری و نفت پایدارشرق در چهار سناریو تزریق گاز به درون شن فشرده (SandPack) بررسی کردند.

در سناریو اول نفت مورد آزمایش سازند آسماری بوده و میزان گاز دی اکسید کربن تزریقی 38 درصد مولی تنظیم گردید؛ آزمایش در 7 زمان ماند 3،7،14،30 با دمای 70 درجه سانتیگراد و فشار 3200 پام انجام گرفت؛ در سناریو دوم نیز همه شرایط مانند سناریو اول تنظیم گردید و تنها فشار به 3500 پام و مقدار گاز دی اکسید کربن تزیق به 54 درصد مولی افزایش یافت. در سناریو های بعدی نیز نوع نفت و دمای آزمایش تغییر می کند.

در نهایت آن ها به این نتیجه رسیدن که نفت سازند پایدار شرق در هنگام مواجه با گاز دی اکسید کربن میزان آسفالتین بیشتری رسوب می دهد؛ افزایش فشار و دما تاثیر مستقیم در رسوب آسفالتین می گذارد. در نهایت نتایج این پژوهش حاکی از افزایش میزان ذرات آسفالتین با افزایش زمان می باشد به طوری که هر چه زمان مجاورت نفت و گاز افزایش یافته، میزان زوب حاصل از بازیافت نفت نیز افزایش می یابد. میزان رسوب حاصل از بازیافت نفت نیز روی کاغذ صافی افزایش یافته است ولی با این وجود شیب نمودار درصد وزنی رسوب آسفالتین برحسب زمان ماند، روند کاهشی دارد که این مسئله گویای این است که مقدار متوسط رسوبی که در هر روز تشیکل می شود به تدریج کاهش می یابد. بیشترین تغییر در تشیکل مقدار رسوب را در زمان های ماند کمتر شاهد هستیم و تغییرات دما و فشار و نوع نفت مورد آزمایش، ترکیب درصد نفت مورد آزمایش، این روند را تحت تاثیر خود قرار نمی دهد. نکته مهم این که تغییر فشار بیشترین تاثیر و تغییر دما کمترین تاثیر را بر تشیکل آسفالتین در نمونه ها داشته است.

دستاورد کامل پژوهشگران محمد مهدی نادری، مسعود نصیری، و سید علیرضا طباطبائی نژاد در شماره 91 مجله پژوهش نفت وابسته پژوهشگاه صنعت نفت به چاپ رسیده است.