مشخصه یابی عنصری رسوبات آسفالتین چاه های نفتی جنوب غربی ایران با بهره گیری از روش فروشکست القایی لیزری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک اتمی و مولکولی- دانشکده فیزیک-دانشگاه یزد- یزد- ایران

2 گروه فیزیک اتمی -مولکولی، دانشکده فیزیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 گروه فیزیک اتمی و مولکولی-دانشکده فیزیک-دانشگاه یزد-یزد-ایران

چکیده

اهمیت و تعیین عناصر کمیاب در صنعت نفت برای پالایش و فرآوری نفت خام و همچنین اکتشاف نفت خام بسیار مهم است. هدف از این پژوهش شناسایی عنصری و تشخیص دقیق عناصر فلزی کمیاب موجود در رسوبات آسفالتین است. بدین منظور در این مقاله از روش‌های شناسایی عنصری ازجمله بیناب‌نگاری پراش انرژی پرتوایکس (EDX) و بیناب‌نگاری فروشکست القایی لیزری (LIBS) بهره برده شده است. در بیناب‌های ثبت‌شده با استفاده از بیناب‌نگاری پراش انرژی پرتوایکس، عناصر کربن (C)، اکسیژن (O)، نیتروژن (N) و گوگرد (S) با مقادیر قابل‌توجه‌ای در نمونه‌های ‌آسفالتین مشاهده شد. همچنین مطالعه عنصری انجام‌شده با استفاده از روش بیناب‌نگاری فروشکست القایی لیزری، درمجموع منجر به شناسایی 38 خط نشری اتمی ناشی از عناصر گوناگون شد. تجزیه‌وتحلیل خطوط بینابی مشاهده‌شده منجر به شناسایی ساختارهای مولکولی شامل CN و C2 و اتم‌هایی همچنین آهن (Fe)، هیدروژن (H)، سدیم (Na)، مس (Cu)، کلسیم (Ca)، آلومینیوم (Al)، کادمیم (Cd)، مولیبدن (Mo)، وانادیم (V)، پتاسیم (K)، سرب (Pb)، منیزیم (Mg) و استرانسیوم (Sr) در رسوبات آسفالتین گردید. در این پژوهش به‌کارگیری دو روش آنالیز عنصری اشاره‌شده، حاکی از آن است که رسوبات نفتی حاوی ترکیبات اتمی ارزشمند و راهبردی‌اند که می‌توانند در استحصال و فرآوری فراورده‌های نفتی موردتوجه قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Elemental analysis of asphaltene precipitation in southwestern oil wells of Iran using the laser-induced breakdown spectroscopy

نویسندگان [English]

  • Roghaye Izan 1
  • Mohammad Ali Haddad 2
  • Mahmoud Borhani Zarandi 3
1 Department of Physics, Yazd University, Yazd, Iran
2 Department of Physics, Yazd University, Yazd, Iran
3 Department of Physics, Yazd University, Yazd, Iran
چکیده [English]

Identifying and analyzing small elements in the oil industry play a crucial role in the extraction, processing, and exploration of crude oil. This research aims to precisely determine the presence of elements and rare metals in asphaltenes. The study uses energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) techniques to analyze the elemental composition of asphaltene samples accurately. The EDX method revealed significant quantities of carbon (C), oxygen (O), nitrogen (N), and sulfur (S) in the asphaltenes. Furthermore, the LIBS analysis identified 38 atomic and molecular transmission lines from various elements. Molecular structures such as CN and C2, as well as atoms including iron (Fe), hydrogen (H), sodium (Na), copper (Cu), calcium (Ca), aluminum (Al), cadmium (Cd), molybdenum (Mo), vanadium (V), potassium (K), lead (Pb), magnesium (Mg), and strontium (Sr), were identified through the examination of observed emission lines. This study suggests using both EDX and LIBS techniques, indicating the potential presence of valuable atomic compounds in oil deposits that can be further processed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Asphaltene precipitation
  • Elemental analysis
  • Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBs)
  • Energy-dispersive X-Ray spectroscopy (EDX)
  • Molecular transition