مدل یکپارچه شبیه سازی فرایند تشکیل رسوب آسفالتین در دیواره چاه های نفتی

آسفالتین از جمله برش های سنگین نفت خام است که رسوب آن در ستون چاه های نفت سبب کاهش تولید، افزایش افت فشار و در نهایت توقف جریان نفت می شود. تعیین زمان، مکان و مقدار دقیق تشکیل رسوب از جمله نیازهای اصلی برای طراحی برنامه تولید از چاه است. فرآیند تشکیل رسوب آسفالتین دارای سه جنبه ترمودینامیکی، سینتیکی و پدیده های انتقال است که مدلسازی فرآیند رسوب نیازمند شناخت دقیق این سه جنبه است. تغییر فاز آسفالتین تابعی از زمان و شرایط ترمودینامیکی آن است. از سوی دیگر حرکت نفت در ستون چاه با انتقال حرارت و افت فشار همچنین تشکیل فاز گاز همراه است. مدلسازی ترمودینامیکی فرآیند رسوب، استفاده صحیح از رابطه سینتیکی و ادغام آنها با معادلات حرکت و حرارت سبب پیچیدگی مدل سازی تشکیل رسوب در ستون چاه شده است. در این مطالعه داده های تولیدی یک چاه نفتی ایرانی در بازه زمانی ۸ ساله مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا با انجام آزمایش های تعادل فاز و مدل ترمودینامیکی جامد، رفتار ترمودینامیکی آسفالتین مدل سازی شده است. سپس تغییرات دما و فشار را در چاه با استفاده از معادله حرکت و معادله انتقال حرارت مدل سازی شد. در نهایت علاوه بر ادغام معادلات تعادل ترمودینامیکی و انتقال، از رابطه سینتیکی به عنوان رابطه تصحیح کننده برای مدل سازی نتایج میدانی استفاده شد. مدل ارائه شده می تواند هر سه ویژگی زمان، مکان تشکیل و مقدار رسوب را به خوبی پیش بینی کند.

کلیدواژه ها:

مدل سازی ترمودینامیکی ، ترسیب آسفالتین ، ستون چاه ، پدیده های انتقال ، سینتیک ترسیب