بررسی آزمایشگاهی قدرت بازدارنده‌های آسفالتین در پایدارسازی توده‌های آسفالتین با روش ویسکومتری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه سمنان

چکیده

آسفالتین یکی از مهم‌ترین مشکلاتی است که در مبحث ازدیاد برداشت نفت خام روی می‌دهد. آسفالتین در نفت خام به صورت جزئی حل می‌شود. بخشی به صورت کلوییدی و بخشی به صورت مایسل که نوع انحلال به ترکیب نفت خام بستگی دارد. اضافه کردن عوامل پراکنده کننده به نفت خام که عملکردی مشابه رزین‌های طبیعی دارد، از تجمع توده‌های آسفالتین در نفت خام جلوگیری می‌نماید. قدرت بازدارندگی، توانایی بازدارنده در به تأخیر انداختن تشکیل لخته‌های آسفالتین می‌باشد که مربوط به برهم کنش بازدارنده و ذرات آسفالتین می‌باشد. در این مطالعه، نقطه شروع رسوب آسفالتین با استفاده از روش ویسکومتری در حضور سه نوع بازدارنده اندازه‌گیری شده است. به منظور تعیین قدرت پایدارسازی بازدارنده (قدرت پراکنده‌سازی)، مفهوم نقطه جذب موثر با استفاده از اثرات برشی توده‌های آسفالتین معرفی شده است. نتایج مطالعات نشان می‌دهد هر چه میزان بازدارنده افزایش می‌یابد، جذب بازدارنده بر سطح مایسل‌های آسفالتین و قدرت پایدارسازی بازدارنده بیشتر می‌شود. همچنین قدرت بازدارندگی بازدارنده نیز افزایش می‌یابد. مقایسه نمودار شاخص ناپایداری کلوییدی با قدرت پایدارسازی بازدارنده، نشان می‌دهد قدرت بازدارندگی و هم چنین پایدارسازی بازدارنده‌های مورد مطالعه از رزین‌های طبیعی بسیار بیشتر است
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An Experimental Study on Strength of Inhibitors Stabilizing Asphaltene Flocculates Using a Viscometric Method

نویسندگان [English]

  • Mohsen Vafaie Sefti 1
  • Mohammad Mehdi Shadman 1
  • Amir Hossein Saeedi Dehaghani 1
  • Mostafa Dehghanizadeh 2
چکیده [English]

One of the most important issues in EOR is asphaltene deposition. Asphaltene is partly dissolved in oil, partly in steric-colloidal form and partly in micellar form depending on the composition of crude oil. Adding dispersing agents to oil, which are functionally similar to natural resin, prevents the aggregation of asphaltenes in crude oil. Inhibition strength is a capability of the inhibitor to delay formation of asphaltene flocculates, which depends on the interaction between the inhibitor and asphaltene particles. In this study, the onset of asphaltene precipitation was evaluated using a viscometric method in the presence of three types of inhibitors. In order to determine stabilization (dispersion) strength, the context of “effective adsorption point” of inhibitor is introduced by the use of the shear effects of asphaltene aggregates. The results showed that the inhibitor was adsorbed on asphaltene micelles and the stabilization strength increased with increasing inhibitor concentration. The comparison between colloidal instability index (CII) and the stabilization strength of the inhibitor indicated that the inhibition and stabilization strengths of the studied inhibitors were much higher than the natural resins.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Asphaltene
  • Resin
  • Inhibitors
  • Colloidal instability Index
  • Onset of Precipitation
  • Deposition
[1]. Speight J. G., “The chemistry and technology of petroleum”, 3rd ed., Marcel Dekker, New York, 1999.##

[2]. Pedersen K. S. and Christensen P. L. Phase behavior of petroleum reservoir Fluids, CRC Press, Boca Raton, FL, 2007.##

[3]. Escobebo J. and Mansoori G., “Heavy organic deposition and plugging of wells (analysis of Mexico’s experience)”, Proc. II LACPEC, (SPE) 23694. Soc. Pet. Eng., Richardson, TX, 1992.##

[4]. Buenrostro-Gonzalez E., Groenzin H., Lira-Galeana C., and Mullins O. C. “The overriding chemical principles that define asphaltenes”, Energy Fuels, Vol. 15, No. 4, pp. 972–978, 2001.##

[5]. Yen A., Yin Y. R. and Asomaning S., “Evaluating asphaltene inhibitors: laboratory tests and field studies”, in SPE International Symposium on Oilfield Chemistry, Houston, Texas, 2001.##

[6]. Gaestel C., Smadja R., and Lamminan K. A., “Contribution a laconnaissance des proprietes des bitumes routiers”, Rev Gen Routes Circ Rout, 466, pp. 85–97, 1971.##

[7]. Chang C. L. and Fogler H. S., “Stabilization of asphaltenes in aliphatic solvents using alkylbezene-derived amphiphiles: 1. Effect of the chemical structure of amphiphiles on asphaltene stabilization”, Langmuir, Vol. 10, pp. 1749-1757, 1994a.##

[8]. Chang C. L. and Fogler H. S., “Stabilization of asphaltenes in aliphatic solvents using alkylbenzene-derived amphiphiles. 2. Study of the asphaltene-amphiphile interactions and structures using fourier transform infrared spectroscopy and small-angle x-ray scattering techniques”, Langmuir, Vol. 10, pp. 1758–1766, 1994b.##

[9]. Leontaritis K., Mansoori G., Asphaltene Deposition: Flocculation during oil production and processing: A thermodynamic colloidal model, SPE 16285,San Antonio, TX. 4–6 Feb.,1989.##

[10]. Leon O., Rogel E., Urbina A., Andujar A., and Lucas A., “Study of the adsorption of alkyl benzene-derived amphiphiles on asphaltene particles”, Langmuir, Vol. 15, pp. 7653–7657, 1999.##

[11]. Leon O., Contreras E., Rogel E., Dambakli G., Acevedo S., Carbogani L., and Espidel J., “Adsorption of native resins on asphaltene particles:A correlation between adsorption and activity”, Langmuir, Vol. 18, pp. 5106–5112, 2002.##

[12]. Kraiwattanawong K., Scott Fogler H., Gharfeh S. G., Singh P., Thomason W. H., and Chavadej S., “Effect of asphaltene dispersants on aggregate size distribution and growth”, Energy Fuels, Vol. 23, No. 3, pp. 1575–1582, 2009.##

[13]. Ghloum E. F., Al-Qahtani M., and Al-Rashid A., “Effect of inhibitors on asphaltene precipitation for Marrat Kuwaiti reservoirs”, J. Pet. Sci.Eng, Vol. 70, pp. 99-106, 2010.##

[14]. Escobedo J. and Mansoori G. A., “Theory of viscosity as a criterion for determination of onset of asphaltene flocculation”, SPE 28729, Texas, 20–26 August1996.##

[15]. Mousavi-Dehghani S. A., Riazi M. R., Vafaie-Sefti M., and Mansoori G. A., “An analysis of methods for determination of onsets of asphaltene phase separations”, J. Petrol. Sci. Eng., Vol. 42, pp. 145–156, 2004.##

[16]. Kruif C. G., The rheology of colloidal suspension in relation to their micro structure, In: Hydrodynamics of Dispersed Media.Editedby Hulin. J. P., Caznba~ A.M. Guyon, E. and Carmona. F. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands, 1988.##

[17]. Gillesple T., “The Effect of aggregation and particle size distribution on the viscosity of newtonmrr suspensions”, J. Ccdloid Inter. Sci., Vol. 94,No. l, pp. 166-173, 1993.##

[18]. Rocha Junior L. C., Ferreira M. S., and da Silva Ramos A. C., “Inhibition of asphaltene precipitation in Brazilian crude oils using new oil soluble amphiphiles”, J. Pet. Sci. Eng, Vol. 51, pp. 26-36, 2006.##