امتیاز کاربران

ستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعال
 

آسفالتین، مولکول ها یا ساختار پلی آروماتیکی هستند که دارای عناصری همچون گوگرد، اکسیژن و نیتروژن و فلزاتی همچون نیکل و وانادیم می باشند.

 پارامترهایی که در رسوب مواد آلی سنگین از نفت خام تاثیر دارند عباتند از: مشخصات ترکیبی نفت خام و سیال تزریق شده، فشار، دما، مشخصات جریانی و مشخصات کانال ها که سیال مخزن در آن جریان می یابد و با تغییر این پارامترها ماهیت رسوب های تشکیل شده تغییر خواهد کرد. ذرات آسفالتین را در نفت خام می توان فرض کرد به دو گونه وجود دارند: به صورت زنجیره های پلیمری محلول در نفت خام و یا به صورت دیگر ذرات کلوییدی معلق شده در نفت خام. در ادامه پارامترهای تاثیر گذار به طور کامل بیان می شود.

غلظت و نوع مواد:

عامل اصلی تعلیق ذرات آسفالتین در نفت خام وجود رزین های آروماتیکی می باشد که بر روی سطح ذرات جذب شده اند. حال اگر میزان رزین موجود در نفت به اندازه ای نباشد که ذرات آسفالتین را به حالت تعلیق درآورد، به دلیل اینکه ذرات و رزین هر دو باردار بوده (البته با بارهای مخالف)، در نتیجه اگر قسمتی از سطح ذرات خالی از رزین باشد، یک عدم موازنه بار الکتریکی به وجود می آید و در نتیجه ذرات کوچکتر نفوذ کرده و خود را به ذرات بزرگتر رسانیده و به آن ها متصل می شوند و سبب ته نشست ذرات آسفالتین می شوند. میزان آسفالتین نفت اهمیت کمتری از غلظت رزین در فرایند لخته شدن دارد. به عبارت دیگر ممکن است نفتی درصد آسفالتین بالایی را داشته باشد و در آن پدیده ی ته نشست مشاهده نشود چرا که مقدار رزین به میزانی بالا هستند که ذرات آسفالتین را در محلول معلق نگه می دارد. و بر عکس ممکن است در یک نمونه از نفت سبک که میزان آسفالتین نسبتا پایین دارد، این پدیده اتفاق بیفتد. ترکیب مواد موجود در بخش نفت خام بدون آسفالتین هم مطمئنا در کاهش و یا افزایش حد حلالیت آسفالتین در نفت خام تاثیر بسزایی دارد. به عبارتی می توان گفت که طبق برخی مشاهدات نفت های سبک تر قابلیت بیشتری در تشکیل رسوب آسفالتین دارند.

دما:

در مورد اثر افزایش دما بر مقدار رسوب آسفالتین مشاهدات متنوعی وجود دارد. با افزایش دمای سیستم رزین های زیادی حل می شوند و بنابراین نوعی عدم موزانه بار الکتریکی بین ذرات به وجود می آید که سبب رسوب بیشتر می شود. رسوب آسفالتین در دماهای پایین، کمتر ملاحظه می شود چرا که پارامتر حلالیت نفت به مقدار آن در آسفالتین نزدیک تر است به عبارت دیگر به دلیل اینکه برای مایعات، اثرات دمایی هم در انرژی داخلی و هم در دانسیته موثر است، با کاهش دما در این خواص تغییرات ایجاد می شود که نهایتا منجر به افزایش پارامتر حلالیت نفت خام می شود. افزایش دما، علاوه بر عوامل فوق باعث افزایش حرکت مولکول های نفت و یا به عبارتی حرکت براونی می شود که این عامل سبب افزایش احتمال برخورد ذرات به یکدیگر شده و امکان تجمع ذرات آسفالتین و بزرگ تر شدن ذرات و در نهایت افزایش احتمال رسوب می شود.. بعضی دیگر از محققین معتقدند که با افزایش دما در محدوده ی زیر دمای مخزن مقدار رسوب آسفالتین کاهش و با افزایش دما در محدوده ی بالای دمای مخزن، مقدار رسوب آسفالتین افزایش می یابد. به طور کلی اتفاق نظری در این مورد وجود ندارد.

فشار:

اثر فشار بر روی ایجاد پدیده ی رسوب، علی رغم اینکه از نظر ترمودینامیکی معمولا در مقایسه با دما کمتر مورد توجه است، در اینجا به شدت مورد علاقه است. علت این امر دو نکته ی مهم می باشد یکی این که تغییرات فشار نسبت به تغییرات دما شدیدتر است تا حدی که این فرایندها به صورت ایزوترم بررسی می شوند و دیگر اینکه محدوده ی فشار عملیاتی بسیار بالا است و در ناحیه ای که فشار عامل مهمی می باشد، عملیات صورت می گیرد. با کاهش فشار، پارامتر حلالیت نفت خام کاهش می یابد تا اینکه به فشار نقطه حباب برسیم علت این امر نیز این است که با کاهش فشار، سیال نفتی انبساط یافته و دانسیته ی نفت خام کاهش می یابد که در آن انبساط، ترکیبات سبک تر بیشتر خواهد بود که معادل با افزوده شدن ترکیبات سبک به نفت خام می باشد. در فشار زیر نقطه ی حباب با کاهش فشار، حلالیت نفت خام افزایش می یابد و این به دلیل این است که کاهش فشار باعث افزایش میزان مواد گازی سبک جدا شده از فاز مایع می شود. در نتیجه فاز مایع به تدریج از اجزا سنگین می شود و در نتیجه حلالیت بالا می رود. حال می دانیم که اگر حلالیت یک حلال نزدیک حل شونده باشد دو جزء کاملا در هم محلولند. بنابراین کاهش فشار در زیر نقطه ی حباب، کاهش رسوب را به همراه دارد و در بالای نقطه ی حباب افزایش فشار باعث کاهش رسوب می گردد و در نقطه ی حباب و در نزدیک آن افزایش رسوب دیده می شود.

خصوصیات حلال اضافه شونده:

با افزایش حلال رسوب دهنده که عمدتا آلکان های نرمال سبک (C3-C10می باشند، رسوب آسفالتین ظاهر می شود. مکانیزم رسوب آسفالتین در اثر افزایش حلال به واسطه ی کاهش غلظت رزین و جدا شدن رزین ها از سطح ذرات آسفالتین می باشد. به عبارت دیگر افزایش میزان رسوب آسفالتین در اثر کاهش توانایی حل کنندگی حلال و عدم توانایی آن در حفظ تعلیق خوشه های آسفالتین- رزین می باشد. بنابراین وقتی نسبت حلال به نفت خام کاهش می یابد و یا تعداد کربن حلال در یک نسبت خاص افزایش می یابد، توانایی قدرت حل کنندگی موثر حلال نیز افزایش می یابد. چرا که رزین های قطبی تا درجات مختلفی در تمام نرمال آلکان ها محلولند، وجود این رزین ها در مخلوط است که سبب تغییرات در قدرت حلالیت می شود. هر مقدار رزین بیشتری در نرمال آلکان حل شود (که معادل با افزایش نسبت حلال است) رسوب آسفالتین بیشتر می شود. بنابراین هر چه حلال رسوب دهنده سنگین تر باشد میزان رسوب تشکیل شده کمتر خواهد بود. همچنین نقطه شروع انعقاد زودتر به وجود می آید و ذرات رسوب کرده جرم مولکولی سنگین تری خواهند داشت و برعکس هر چه حلال سبک تر باشد نقطه شروع انعقاد در نسبت بالاتری از حجم حلال به حجم نفت خام اتفاق می افتد و جرم مولکولی ذرات آسفالتین رسوب کرده کمتر خواهد بود ولی میزان رسوب بیشتر خواهد شد. به صورت کلی گفته شده است که چنانچه نسبت ترکیبات سنگین درون نفت خام در مقابل ترکیبات سبک تر افزایش پیدا کند، آسفالتین در آن ترکیب جدید پایدارتر خواهد بود. به این ترتیب در مواردی که ترکیبات سبک به مخزن تزریق می شوند باید انتظار داشت که مشکل رسوب آسفالتین افزایش پیدا کند و در مواردی که فشار مخزن کمتر از فشار نقطه ی حباب است، با تخلیه ی بیشتر مخزن به علت خارج شدن مواد سبک تر از ترکیب مخزن، مشکل رسوب آسفالتین رو به کاهش خواهد گذاشت.

دیگر عوامل موثر بر تشکیل رسوب آسفالتین:

·         تزریق دی اکسید کربن: از طریق بر هم زدن تعادل شیمیایی نفت سبب ناپایداری آسفالتین به عنوان یکی از اصلی ترین عوامل ایجاد رسوب می شود

·         سیلاب زنی با گاز: با کاهش نسبت کربن به هیدروژن در نفت سبب ناپایداری آسفالتین می شود

·         تغییرات PH: عمدتا روی کشش سطحی و واکنش های شیمیایی محیط اثر می گذارد

·         به هم پیوستن جریان های نفت با ترکیب متفاوت : از طریق تغییر شیمیایی و بر هم زدن تعادل ترمودینامیکی به عنوان یکی از عوامل ایجاد رسوب، باعث تشکیل رسوب می شود

·         مواد شیمیایی آلی ناسازگار: موادی که ساختارشان فاقد مولفه ی آروماتیک است (مثل ایزوپروپیل الکل، متانول، استون و حتی برخی مواد که پایه ی آن ها گالیکول، الکل یا حلال های دوگانه است) می توانند با جذب رزین ها و مالتن ها سبب تشکیل رسوب آسفالتین شوند.

·         پتانسیل جریانی: در محیط های متخلخل در کنار بار الکتریکی و افت فشار، یکی از دلایل تشکیل رسوب آسفالتین محسوب می شود.

·         تنش برشی: این مشکل اخیرا در پمپ های الکتریکی زیر آبی مشاهده شده است

محبوب ترین ها

خواص سنگ مخزن 15 ارديبهشت 1395 8
اسیدکاری 21 تیر 1395 5
نمودارگیری چاه 11 مرداد 1395 5
خواص سنگ مخزن 23 تیر 1395 3
فرازآوری مصنوعی 15 ارديبهشت 1395 3

پربازدیدترین مطالب

مطالب مرتبط