*mishi* 11920 اشتراک گذاری ارسال شده در 9 خرداد، ۱۳۹۰ رسوب آسفالتین در برخی میادین نفتی نقاط مختلف جهان در خلال تولید و فراورش نفت از مسائل بسیار جدی محسوب می گردد . در بعضی از میادین جاههایی وجود داشته است كه در آغاز بهره برداری 3000 بشكه در روز دبی تولیدی داشته اند اما ظرف مدت كوتاهی پس از تولید ، جریان نفت در آنها قطع شده است . هزینه تعمیر و رفع اشكال این چاهها از لحاظ اقتصادی بسیار قابل ملاحظه است . اغلب مشاهده شده است كه پس از بستن موقت چاهها شده است ... در برخی از موارد نیز رسوب آسفالتین در داخل لوله های مغزی مشكلات متعددی ایجاد نموده است كه شستشو یا تراشیدن و تمیز كردن لوله های مغزی را جهت حفظ سطح تولید ایجاب كرده است . در یك حالت دیگر مشكلات ناشی از آسفالتین ، از رسوب آن در خلال تولید اولیه گرفته تا رسوب و انعقاد آن در اثر اسید زنی به چاهها و تزریق انیدرید كربنیك برای ازدیاد برداشت از نفت مشاهده شده است . حتی برای مخازنی كه رسوب آسفالتین در خلال تولید طبیعی یا اولیه گزارش نشده بود . این رسوب در حین پروژه های ازدیاد برداشت در لوله های مغزی چاههای تولیدی مشاهده گردیده است . به عنوان مثال برخی میادین مشخص كه با مشكل رسوب آسفالتین مواجه اند را بطور خلاصه معرفی می كنیم برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام الف – میدان Prinos – شمال دریای اژه یونان این میدان نفتی در سال 1974 كشف و در سال 1981 مورد بهره برداری قرار گرفت . جنس سنگ مخزن آن از نوع ماسه سنگ میوسن ، فشار نقطه حباب در حدود 5730 Psig ، دمای آن 262 درجه فاز نهایت ، فشار نقطه حباب نفت در حدود 1250 Psig و GOR آن در حدود 850 scf/BBL گزارش شده است . نفت این میدان دارای درصد بالایی از H2S ( در حدود 40 درصد ) است . از اولین روزهای بهره برداری از این مخزن مسئله رسوب مواد آسفالتینی در بخشهای مختلف از قبیل خطوط لوله ، تفكیك گرها و پمپها مشاهده گردید و ایجاد مشكل نمود . محتوای آسفالتین در این میدان 4.5 % بود اما مشكل تشكیل رسوب به اندازه ای شدید بود كه می توانست از نظر اقتصادی پروژه را متوقف سازد . انجام عملیاتی مثل كاربرد لوله های دوگانه برای نمونه برداری و تزریق نفت برای چرخش مجدد توسعه تحقیقات آزمایشگاهی و نهایتاً كاربرد گزیلن به عنوان حلال و متوقف كننده تشكیل رسوب آسفالتین مؤثر واقع گشت . ب – میادین Mata Acema و Boscan ، ونزوئلا عمق میدان Mata Acema حدود 3505 و دمای مخزن آن 135 درجه سانتیگراد بود . جنس سنگ مخزن آن از نوع ماسه سنگ میوسن بوده و 25 % حجمی نفت موجود در مخزن شامل مواد سبك و باقیمانده آنرا C7 تشكیل می داده است . مشكل رسوب آسفالتین در این میدان بسیار شدید بود اما میدان نفتی Boscan كه جنس سنگ مخزن آن از نوع ماسه سنگ میوسن نفت آن سنگین و دارای API در حدود 9 – 12 بوده است و در عمق 2591 متری با دمای 82 درجه سانتیگراد قرار دارد ، با مشكل تولید آسفالتین مواجه نبود . اهمیت این مخزن نفتی در آن است كه یكی از بزرگترین میادین تولید نفت سنگین می باشد . بسیار قابل توجه است كه محتوای آسفالتین در میدان نفتی Mata Acema بین 0.4 تا 9.8 درصد وزنی است در حالی كه محتوای آسفالتین در میدان نفتی Boscan ، 17.2 درصد وزنی می باشد . تاكنون مسئله رسوب آسفالتین در آن مشاهده نگردیده است . ج – میدان Hassi Messaoud ، الجزایر اعماق چاههای این میدان 11000 فوت و از جنس ماسه سنگ میوسن می باشد . فشار مخزن 6825 Psi و فشار نقطه حباب 2880 Psig و میزان GOR در حدود 1200 scf/BBI می باشد . نفت این میدان دارای API حدود برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام و میزان آسفالتین موجود در آن در حدود 0.2 درصد وزنی می باشد . نفت حاصل از میدان حاوی 40 درصد وزنی Gasoline بود . از آغاز بهره برداری از این میدان مسئله رسوب آسفالتین در لوله های جریانی چاههای تولیدی مشاهده و باعث ایجاد اشكالات عمده ای در بهره برداری از این مخزن گردید . بطوری كه چاه حدود 20 تا 25 درصد فشار اولیه خود را در 15 تا 20 روز اول تولید از دست داده و به این ترتیب كاهش قابل توجهی در تولید به وجود آمد . روش بكار برده شده برای تمیز سازی لوله های جریانی از آسفالتینها ، استفاده از حلالهای مناسب بوده است . بطوریكه در طی سال 1961 – 1962 در حدود 400 بار تمیز سازی خطوط لوله جریانی گزارش شده است . در حالی كه مشاهده گردید رسوب آسفالتین پس از رسیدن فشار به زیر نقطه حباب تشكیل نمی شود و رسوبات قبلی مجدداً در نفت حل می شود . همچنین اگر بتوان یك شوك مكانیكی در عمق كافی بوجود آورد جریان دو فلزی با حداقل رسوب آسفالتین بوجود می آید كه نیازی به شستن لوله ها ندارد . این عمل در پنج چاه مختلف در این میدان انجام شد . به این ترتیب اعمال شوك و كاهش فشار ستونك سر چاه منجر به افزایش تولید گشت . د – میدان Ventura Avenue ، كالیفرنیا رسوب آسفالتین در میدان نفتی Ventura Avenue در تولید اولیه ، ثانویه و كاربرد روشهای ازدیاد برداشت مشاهده گردید . این مخزن در عمق 2590 متری قرار دارد . فشار مخزن این میدان حدوداً 8500 Psig و دمای آن در حدود 212 تا 350 درجه فارنهایت بوده است . فشار نقطه حباب در حدود 4500 Psig گزارش شده است . در این مخزن جهت جلوگیری و كاهش میزان رسوب آسفالتین از بازگردانی نفت استفاده شده است كه در این میدان نفتی پس از كاهش فشار مخزن به فشار نقطه حباب از میزان رسوب این مواد كاسته شده است . در آغاز عملیات چرخش مجدد نفت با هدف كاهش رسوب آسفالتین به كار رفت . در این مرحله ، عملیات با حلال ( عموماً آروماتیكها ) موفق نبود . مشكل این میدان نفتی پس از رسیدن فشار به فشار پایینتر از نقطه حباب ، كاملاً از بین رفت و چاههای آن بدون داشتن مشكل ، تولید كردند . بهر حال حفر چاههای زیاد در ابتدای برداشت از این میدان مسائل اقتصادی فراوان به این پروژه تحمیل كرد . همچنین آزمایش تطابق سیالات تزریقی EOR و تخریب چاه با سیال مخزن ، بخصوص در نفتهای آسفالتینی تأیید شده است . از آنجاییكه سیلاب زنی امتزاجی دارای پتانسیل بازیابی نفت بیشتری نسبت به روشهای معمول تزریق آب می باشد ، در ایران به دلیل دارا بودن بیش از 13 درصد كل مخازن گاز دنیا اكثراً به منظور ازدیاد برداشت از روش تزریق گاز طبیعی استفاده می شود . به عنوان مثال می توان به واحدهای تزریق گاز در منطقه جایزان ، تزریق گاز خروجی كارخانه NGL 1000 آغاجاری و تزریق گاز پازنان توسط كارخانه NGL 900 گچساران جهت تحریك میادین نفتی اشاره كرد . نفت با جذب گاز به مانند هیدروكربنی مایع با كشش سطحی پایین عمل می كند كه با رزین ها قابل امتزاج است . بدین ترتیب اجسام حافظ ( رزین ها ) از آسفالتینها جدا شده و آسفالتینها پس از انعقاد بعنوان یك فاز سنگین رسوب می كنند . گاز به عنوان حلال تشكیل دهنده رسوب ، عامل بر هم زننده تعادل ترمودینامیكی شناخته می شود . در پاره ای از میادین ، پارامترهای مؤثر دیگر در تشكیل رسوب آسفالتین مانند دما ، فشار و . . . می تواند عامل جابجایی تعادل ترمودینامیكی و مسبب تشكیل رس.ب آسفالتین شناخته شوند . احتمال بسته شدن منافذ و كم شدن یا از بین رفتن نفوذ پذیری سیال از درون بستر متخلخل سنگ در اثر به وجود آمدن رسوب یاد شده باعث می شود كه به پروژه های ازدیاد برداشت با دید احتیاط نظر شده و به عوارض جانبی در كنار اثرات مثبت آنها در بالا بردن میزان نفت قابل برداشت نیز توجه شود . لازم بود برای رفع مشكلات ناشی از رسوب آسفالتین كه سبب انسداد مخازن نفتی ، كاهش تراوایی ، هزینه های عملیاتی و از دست دادن منابع نفی می شود ، كارهای تحقیقاتی و مطالعاتی انجام گیرد . در كارهای تحقیقاتی و مطالعاتی كه تاكنون انجام شده ، اغلب سیستمهای ناپیوسته و فاقد و محیط متخلخل مدنظر بوده كه اصولاً هدفشان پاسخ به این سؤال می باشد كه چه وقت و چه مقدار رسوب تحت شرایط مشخص تشكیل خواهد شد . لذا مدلهای ترمودینامیكی را به كار گرفتند كه فقط قادرند رفتار سیستم را به هنگام تعادل پیش بینی كنند و از ارائه رفتار سیستم نسبت به زمان عاجزند. عدم توجه به سرعت سیال و بستر متخلخل سنگ مخزن ، یكی از جمله عواملی بود كه سبب می شد تا معمای بسته شدن اطراف دهانه چاه بدون جواب بماند . در كار حاضر ملاحظه خواهید نمود كه این معضل صرفاً در محدوده مكانیك سیالات ، طبیعت رسوب آسفالتین و ساختار محیط متخلخل بوده و تنها كاری كه در اینجا از مدلهای ترمودینامیكی پیشنهاد شده بر می آید ، این است كه مشخص می نماید كه در شرایط موجود رسوبی تشكیل می شود یا خیر و اگر می شود میزان آن چقدر است ؟ مدلهای ترمودینامیكی پیشنهاد شده از طرف شركت شل و پروفسور منصوری از دانشگاه ایلینوی آمریكا راحت به این سؤال پاسخ می دهند كه « تحت چه شرایط ترمودینامیكی رسوب آسفالتین تشكیل می شود ؟ » ولی قادر نیستند با توجه به مقدار و طبیعت ذرات رسوب ، پیش بینی كنند حركت نفت در سازند چگونه بوده و تأثیر آن در بازیافت نهایی چه خواهد بود . از نظر مهندسی مخزن ، مهم خطر آفرینی رسوب آسفالتین از نقطه نظر تشكیل و میزان آن نیست بلكه مهم اینست كه رسوبات ایجاد شده به شكلی ، از محیط متخلخل تخلیه شده و باعث بسته شدن منافذ سنگ مخزن نگردند . چنانچه بوجود آمدن و عبور ذرات ایجاد شده در محیط متخلخل طوری باشد كه سیستم متخلخل مخزن مواجه با كاهش تراوایی نسبت به زمان نگردد ، نگرانی كه از ناحیه رسوب آسفالتین متوجه مخزن می باشد ، بدون پایه خواهد بود . لذا در كار حاضر از این زاویه به مسئله نگریسته شده و با استفاده از یك دستگاه نیمه صنعتی آزمایشگاهی بطور تجربی در محیط متخلخل ، آن هم بطور پیوسته ، حركت نفت در سازند و تأثیر آن در بازیافت نهاییی با توجه به مقدار و طبیعت ذرات رسوبی بررسی می شود . بنابراین در كار حاضر روند كار بدین قرار است كه پس از موفقیت در طراحی ، نصب و كارآیی سیستم در فشارهای مختلف ، میزان تراوایی بستر متخلخل در شدت جریانهای مختلف بر حسب زمان طبق قانون دادرسی محاسبه می شود . سپس مدلی بسیار جالب كه دو تئوری « اضافه بر سطح » و « به دام افتادن مكانیكی » را همزمان به كار می برد ، ارائه می گردد كه در نهایت به كمك این مدل ، سیستم توسط یك برنامه قابل انعطاف رایانه ای شبیه سازی می گردد . در ضمن نتایج آزمایشها با پیش بینی های مدل مقایسه و مورد بحث واقع می شوند . تئوری « اضافه بر سطح » ، پدیده جذب سطحی آسفالتین و تئوری « به دام افتادن مكانیكی » ، پدیده های نشست ، كنده شدن ، گلوله برفی و پل زدن را در بستر متخلخل توجیه می كنند . در این مدل از پدیده های طبیعی و تكنیكهای كلاسیك برای محاسبه پارامترهای مورد نیاز استفاده شده است . این روش در حال حاضر تنها ابزار موجود در بررسی عملكرد و رفتار حركت نفت در سازند ، با توجه به مقدار و طبیعت ذرات رسوب می باشد كه قادر است تأثیر این مقدار رسوب را در بازیافت نهایی پیش بینی كند . محققینی چون پروفسور منصوری ، رسام دانا ، نیك آذر و غیره با ارائه مدلهای ترمودینامیكی قصد دارند ضمن شناخت پارامترهای مؤثر در تشكیل رسوب ، میزان آن را در مخازن نفتی و تجهیزات فرایندی پیش بینی كنند لیكن در اینجا سعی می شود كه با تنظیم شدت جریان ، رسوبات ایجاد شده از سیستم تخلیه شوند تا سبب كاهش تراوایی یا از دست دادن آن و هزینه های عملیاتی نظیر اسید زنی ، پاكسازی و غیره نشوند . در كار حاضر ضمن پی بردن به راز بسیاری از مجهولات در زمینه طبیعت رسوب آسفالتین ، محیطهای متخلخل و مخازنی كه با مشكل رسوب مواجه اند ، پس از شناخت دقیق مكانیسم تراوایی و پارامترهای مؤثر بر آن ، راه حلهای مناسبی برای كاهش نشست یا افزایش تراوایی مانند انتخاب سیال مناسب جهت ازریق ، تنظیم شدت جریان با تنظیم فشار چاه ، تنظیم فشار تزریقی ، تعبیه سوراخهای مناسب در لوله های جداری چاه ، استخراج نفت در چند نقطه مخزن و غیره ارائه می شود كه باعث كاهش هزینه های عملیاتی و حفظ منابع زیر زمینی برای نسل آینده خواهد شد. 1 لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده