5499

بررسي پيشرفت هاي اخير در زمينه ي روش هاي مدل سازي رسوب واكس از سيالات مخزني با تمركز بر معادلات حالت آماري

۱۳۹۷

دكتر مهدي عصاره - دكتر فرزانه فيضي

نفت خام تركيب پيچيده اي از هيدروكربن ها كه شامل پارافين ها، آروماتيك ها، نفتن ها و آسفالتين ها مي باشد. گروه هاي پارافيني با جرم مولكولي بالا(واكس) و آسفالتين موجب بروز مشكلات عملياتي در خطوط لوله و ذخيره نفت خام مي گردند. در اثر اختلاط سيالات مخزني به دليل شرايط فشاري و دمايي امكان تشكيل رسوب واكس بالا مي رود و مانع از عبور سيال و باعث افت فشار اضافي مي شود. كاهش دما از عوامل اصلي رسوب واكس مي باشد و همين طور اگر فشار و اجزاي سنگين نفت افزايش يابد احتمال رسوب آسفالتين بسيار بالا خواهد رفت. بنابراين به منظور جلوگيري از صدمات و ضررهاي اقتصادي، توسعه مدلي براي فهم بهتر نحوه ي رسوب واكس ضروري است. مدل سازي رسوب واكس نقش بسيار مهمي در پيش بيني نقطه ي ابري شدن و مقدار رسوب دارد. مدل هاي زيادي براي مطالعه ي پديده ي رسوب واكس و محاسبه ي نقطه ي ابري شدن ارائه شده اند. اين مدل ها به دو دسته ي محلول جامد و چند جامدي تقسيم مي شوند كه تفاوت اين دو دسته در نحوه ي مدل سازي فاز جامد مي باشد. در رويكرد محلول جامد ، فاز جامد به صورت تركيبي از اجزا كه به فاز واكس تبديل شده و قابليت امتزاج پذيري نيز دارند. ولي در چند جامدي ، هر يك از اجزا يك فاز را تشكيل مي دهند و اين فازها در يكديگر امتزاج ناپذير هستند. از جمله مدل هاي ترموديناميكي ارائه شده براي رسوب واكس بر اساس رويكرد محلول جامد ،مدل ون ، مدل هنسن و مدل پدرسن و همكاران مي باشند. در مدل ون هر سه فاز را در محاسبات تعادل با هدف مطالعه ي رسوب واكس در نظر گرفته شده است و فاز جامد متشكل از نرمال پارافين ها مي باشد و براي فاز سيال معادله حالت SRK استفاده قرار گرفته است. در مدل هنسن فاز جامد از تركيبات پارافيني، آروماتيكي و نفتني تشكيل شده است و براي فاز سيال نيز از معادله ي حالت درجه سه استفاده شد. پدرسن و همكاران از حضور فاز بخار چشم پوشي كردند و پارامتري را براي حلاليت به منظور پيش بيني دقيق رسوب معرفي نمودند. براي رويكرد چند جامدي مدل هاي ترموديناميكي مانند: مدل ليرا گاليانا و همكاران، مدل پن و فيروزآبادي و مدل دليرصفت و فيضي توسعه گرديده است. مدل ترموديناميكي ليرا گاليانا واكس به صورت مخلوطي از فازهاي خالص جامد فرض شده و همين طور از معادلات درجه سه براي فاز سيال استفاده نموده اند. پن و فيروزآبادي هر برش نفت را تشكيل شده از اجزاي پارافيني، نفتني و آروماتيكي مي دانستند و از مدل ليرا گاليانا و همكاران براي بررسي رسوب واكس بهره برده اند. بيش تر مدل هاي معرفي شده براساس معادله حالت مكعبي ايجاد شده اند. اين دسته از معادلات حالت براي مخلو ط هاي چند تركيبي خطاي زيادي از خود نشان مي دهند. در سال هاي اخير معادلات حالت با نگرش آماري به نيروهاي مولكولي توسعه يافته اند. از شناخته شده ترين اين معادلات، معادله ي SAFT و زيرمجموعه هاي آن مي باشد. گروس و سدوسكي معادله ي PC-SAFT را براي سيالاتي كه از اجزاي زنجيري تشكيل شده اند را معرفي نمودند. بنابراين اين معادله براي مدل سازي رسوب تركيبات مولكولي زنجيري مانند واكس مناسب مي باشد. در اين پژوهش هدف بر آن است تا تحقيقات پيرامون روش هاي مدل سازي واكس و پيش بيني شرايط رسوب آن در اثر اختلاط سيالات مخزني گردآوري و دسته بندي شوند و در ادامه با بررسي نقاط ضعف و قوت مدل هاي آماري در پيش بيني رسوب واكس امكان استفاده از انها براي مدل سازي رسوب واكس در اثر اختلاط بررسي شود.

12/11/2018 12:00:00 AM

58516

1397/10/03