محاسبه رسوب آسفالتین- رزین با استفاده از معادله حالت تجمعی (AEOS) با استفاده از معادله حالت SRK به‌عنوان ضریب تراکم‌پذیری فیزیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

 
رسوب آسفالتین در مخازن نفتی، یکی از مشکلات مهم تولید است. انسداد در محیط متخلخل سازند نفتی، دهانه چاه و تأسیسات فرآورشی از مشکلات جدی تولید نفت‌های آسفالتینی می‌باشد. ساخت مدل پیش‌بینی رسوب به آن دلیل با اهمیت است که می‌توان براساس نتایج آن سیستم‌های تزریقی و تولیدی را به گونه‌ای طراحی کرد که مانع تشکیل رسوب آسفالتین شود و یا مقدار آن را به حداقل برساند. معادله حالت تجمعی یکی از کارآمدترین مدل‌هایی است که برای اینگونه مطالعات به‌کار می‌رود. در تئوری سیال تجمعی فرض می‌شود که ضریب تراکم‌پذیری از دو بخش، ضریب تراکم‌پذیری فیزیکی و ضریب تراکم پذیری شیمیایی تشکیل شده است. برای بخش فیزیکی آن از معادله حالت سو آو ردلیچ کوانگ استفاده شده و بخش شیمیایی به‌دست آمده در این کار نیز به آن اضافه شده است. با استفاده از فرض بی‌اثر بودن اجزاء آسفالتین و رزین بر فاز بخار، همچنین مایع بودن رسوب آسفالتین و رزین که فرض‌های قابل قبولی هستند، ابتدا محاسبات تعادلی بخار- مایع انجام شده و سپس محاسبات تعادلی مایع- مایع انجام می‌شود. با محاسبه مقدار رسوب آسفالتین به‌دست آمده از انجام مدل‌سازی و مقایسه آن با نتایج تجربی، می‌توان مقدار رسوب رزین همراه آسفالتین را نیز محاسبه کرد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Calculation of Asphaltene-Resin Precipitation Using AEOS and SRK State Equations as a Physical Compressibility Factor

چکیده [English]

The amount of resin existing in crude oil highly affects the asphaltene precipitation values and results in formation of precipitation, asphaltene and resin and also pressure and temperature variations in such reservoirs. According to the literature, the effect of resin content has not been studied. The equation of state (AEOS) is one of the most applicable models which was also used in this study. The compressibility factor was assumed to be made of physical and chemical components. SRK equation of state was used in physical component. Considering the fact that asphaltene and resin do not interact in gas phase and that asphaltene and resin precipitations are in liquid state, vapor-liquid and liquid- liquid equilibrium calculations were applied. Asphaltene precipitation values were calculated from simulations the results were then compared to experimental data. Finally the resin precipitation values were measured.

[1] Maham Y., Chodakowski M.G., Zhang D. & Shaw J.M., “Asphaltene phase behavior: prediction at a crossroads”, Fluid Phase Equilibria, pp. 228-229, 21-26, 2005.

[2] Wu J., Prausnitz J.M. & Firoozabadi A., “Molecular-thermodynamic framework for asphaltene-oil equilibria”, AIChE Journal, Vol. 44, No. 5, pp. 1188-1199, 1998.

[3] Gafonova O.V. & Yarranton H.W., “The stabilization of water-in-hydrocarbon emulsions by asphaltenes and resins”, Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 241, pp. 469-478, 2001.

[4] Firoozabadi A., Thermodynamics of hydrocarbon reservoirs, McGeaw- Hill, USA, 1999.

[5] Vafaie Sefti M., Mousavi Dehghani & Mohammad zadeh M., “A simple model for asphaltene deposition in petroleum mixtures”, Fluid Phase Equilibria, Vol. 206, pp. 1-11, 2003.

[6] Anderko A., “A simple equation of state incorporating association”, fluid phase equilibria, Vol. 45, pp. 39-67, 1989.

[7] Monteagudo J.E.P., Lage P.L.C., Rajagopal K., “Towards a polydisperse molecular thermodynamic model for asphaltene precipitation in live-oil”, Fluid Phase Equilibria, pp. 177-188, 443-471, 2001.

[8] Edalat M. & Mofidi A.M., “A simplified thermodynamic modeling procedure for predicting asphaltene precipitation”, Fuel, Vol. 85, pp. 2616-2621, 2006.

[9] Pazuki G.R. & Nikookar M., “A modified Flory-Huggigs model for prediction of asphaltenes precipitation in crude oil”, Fuel, Vol. 85, pp. 1083-1086, 2006.

[10] Hischberg A., Degong L.N.J., Schipper B.A. & Meijer J.G., “Influence of temperature and pressure on asphaltene flocculation”, SPE Journal, pp. 283-293, 1984.

[11] Monteagudo J.E.P., Lage P.L.C., Rajagopal K., “Towards a polydisperse molecular thermodynamicmodel for asphaltene precipitation in live-oil”, Fluid Phase Equilibria, pp. 187-188, 443-471, 2001.

[12] Nghiem L.X., Hassam M.S. & Nutakki R. “Efficient modeling of asphaltene precipitation”, in SPE Annual Technical Conference and Exhibition, SPE 26642, 3-6 October, Houston, TX. 1993.

[13] Wu J., Prausnitz J.M. & Firoozabadi A., “Molecular-thermodynamic framework for asphaltene-oil equilibria”, AIChE J., Vol. 44, pp. 1188-1199, 1998.

[14] Andersen S.I. & Speight J.G., “Observations on the critical micelle concentration of asphaltenes”, Fuel., Vol. 72, pp. 1343-1344, 1993.

[15] Leontaritis K.J. & Mansoori G.A., “Asphaltene flocculation during oil production and processing: A thermodynamic colloidal model”, society of petroleum engineering, 16258, pp. 149-158, 1987.

[16] Nghiem L.X., Hassam M.S. & Nutakki R., Computer Modeling Group, and A.E.D. George, CANMET/ERL, “Efficient modeling of asphaltene precipitation”, SPE, 26642, 1993.

[17] P. Tejeda, Pemex-E&P, C. Lira-Galeana, IMP-E&P, and F. Rodriguez, Pemex-E&P-UNAM, “Analysis of a thermodynamic micellization model for asphaltene precipitation”, SPE, 38968, 1997.

[18] Malanowski S. & Anderko A., Modeling phase equilibria thermodynamic background and practical tools, John Willy & Sons, Inc, 1999.

[19] Lambert J.D., “Association in polar vapours and binary vapour mixtures”, Faraday Discuss, Vol. 15, pp. 226 -233, 1953.

[20] Smirnova N.A. & Victorov A.I., “Thermodynamic properties of pure fluids and solutions from the hole group-contribution model”, Fluid Phase Equilibria, Vol. 34, pp. 235-263, 1987.

[21] Shinta A. & Firoozabadi A., “Equation of state representation of aqueous mixtures using an association model”, Can. J. Chem. Eng., Vol. 73, pp. 367-379, 1995.

[22] Vafaie Sefti M. & Mousavi Dehghani, “Application of association theory to the prediction of asphaltene deposition: Deposition due to natural depletion and miscible gas injection processes in petroleum reservoirs”, fluid phase equilibria, Vol. 247, pp. 182-189, 2006.

[23] Saeedi Dehaghani A.H., Vafaie Sefti M., Emami Meibodi M. & Fallahnezhad M., “Modeling of co-precipitation of resin and asphaltene in crude oil by association equation of state”, Petroleum Science and Technology, Accepted January 2010.

[24] Burke N.E., Hobbs R.E. & Kashou S.F., “Measurement and modeling of asphaltene precipitation”, JPT Trans. AIME, Vol. 289, pp. 1440-1446, 1990.