PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : كنترل رسوبات آسفالتين در چاههاي نفتي



moji5
29th October 2009, 06:35 PM
كنترل رسوبات آسفالتين در چاههاي نفتي
كنترل رسوبات آسفالتين در چاههاي نفتينويسنده : حسین رضایی2 – 1 – خلاصه

رفع رسوبات آسفالتين در سازندهاي توليد كننده نفت و سيستمهاي توليدي طي سالها يكي از مشكلات اصلي در صنعت نفت بوده است . انتخاب عاملهاي كنترل كننده شيميايي در گذشته به بررسي انحلال توده اي آسفالتين در نمونه هاي بازيافت شده از سيستمهاي توليدي محدود شده بود . اخيراً روش مورد قبول براي حل اين مشكلات استفاده از حلالهاي آروماتيكي نظيرگزيلن ، تولوئن و غيره مي باشد . اين روش به استفاده از مقادير زياد اين حلالها نياز دارد . همچنين اين روش به تعداد دفعات زياد بايد انجام شود . اين مقاله نتايج آزمايشات بر روي ميدانهاي نفتي و كاربرد مواد شيميايي كنترل كننده آسفالتين و استفاده از تستهاي آزمايشگاهي براي از بين بردن رسوبات آسفالتين و استفاده از مواد شيميايي بازدارنده رسوبات آسفالتين را شرح مي دهد .
آزمايشات اوليه قدرت پراكنده سازي ، با آزمايش پخش كردن آسفالتين در هگزان آغاز شده است . برخي مواد شيميايي كه نتايج اميدوار كننده اي در انحلال و پراش آسفالتينها در محيطهاي نامحلول حاوي هگزان ارائه كرده اند ، براي استفاده در ميدانهاي نفتي يا براي تست اضافي در آزمايش رفع رسوبات جاري سنگ انتخاب شده اند .
دستگاه آزمايش جريان درون نمونه ( core flow test apparatus ) روشي را براي آشنا شدن با تشكيل رسوب آسفالتين و مطالعه در رابطه با رفع آن با استفاده از عاملهاي شيميايي ارائه كرده است . استفاده از نمونه هاي سنگ و آسفالتينهاي بدست آمده از منابع توليدي ، اين فرصت را به ما مي دهد كه بهترين مواد شيميايي رفع كننده رسوبات آسفالتين را انتخاب كنيم .

2 – 2 – مقدمه

آسفالتينها تركيبات پيچيده ناجور اتم و درشت حلقه اي شامل كربن ، هيدروژن ، سولفور و اكسيژن هستند . آنها در طبيعت به صورت درشت بوده و به شدت آروماتيكي هستند و در نفتهاي خام به صورت مايسلهاي به هم چسبيده يافت مي شوند . رزينها و مالتينها كه پيشنيازهاي مولكولي آسفالتينها هستند ، ذرات آسفالتين منتشر شده را به هم مي چسبانند . در حالي كه آسفالتينها توسط سرهاي قطبي مالتينها و رزينها احاطه شده اند ، دنباله هاي آليفاتيكي آنها بطور فزاينده اي در فازهاي نفت هيدروكربنها در حال افزايش است . وقتي نيروهاي شيميايي يا مكانيكي به اندازه كافي بزرگ شوند ، اين گونه هاي به هم چسبيده و محكم شكسته مي شوند و ذرات آسفالتين براي واكنش با آسفالتين ناپايدار اصلي و تشكيل توده هاي بزرگ و نهايتاً ته نشيني آماده مي شوند .
اين عاملهاي ناپايدار داراي يك پتانسيل جرياني هستند كه اين پتانسيل جرياني باعث جريان سيال در محيطهاي متخلخل سازند مي شوند . اين توده هاي آسفالتين توسط پتانسيلهاي الكتريكي ، عاملهاي مكانيكي و يا توسط عاملهاي خارجي ديگر بوجود آمده اند كه اين عاملها مي توانند اسيد يا ديگر محركها يا سيالهاي سخت يا گازهايي كه براي كمك كردن به بازيافت استفاده مي شوند مانند co2 و ديگر گازهاي امتزاجي باشند . اين مواد با تغيير PH يا ديگر مشخصات نفت خام مي توانند آسفالتينها را ناپايدار كنند .
چون ذرات آسفالتينها قطبي هستند ، ممكن است اين ذرات در اثر خاصيتهاي القايي در توده هاي ثانويه ، باردار شوند . همانطور كه تجمع ادامه پيدا كرد ، توده هاي ذرات درشت آسفالتين پيدا خواهند شد . تأثيرات نقطه حباب مهم است ، زيرا اين تأثيرات مكانيسم دفع مواد شيميايي از توده هاي ناپايدار توده با سرهاي آليفاتيكي رزينها و مالتينها باعث مي شود كه يك بي تعادلي لحظه اي در ماهيت محيط اطراف ايجاد شود . اين عدم تعادل لحظه اي براي دفع رزينها و مالتينها و ايجاد ناپايداري كافي مي باشد . فرايندهاي مكانيكي با چندمين راه حل اين كار را آسان نموده اند ، اما مهمترين اين راه حلها جابجايي اوليه از يك نقطه با فشار مشخص به يك نقطه با فشار كمتر مي باشد . جريانهاي امتزاجي با ايجاد غلظت بيشتر سرهاي ناپايدار توده آسفالتين ، مشكل را شدت مي بخشند .

2 – 3 – تستهاي آزمايشگاهي

تستهاي آزمايشگاهي ارائه شده براي آشكار كردن طرز عمل مؤثر مواد شيميايي و انتخاب اين مواد جهت استعمال در ميدانهاي نفتي ، شامل سه گونه تست مي باشند . براي انتخاب مواد شيميايي اي كه در درجه اول براي پراكندگي و پخش آسفالتين كاربرد دارند ، از نوع تست انتخاب مواد شيميايي پراكنده ساز استفاده مي شود . هدف اين آزمايش تهيه يك محلول خام اوليه حاوي 5 گرم رسوب حل شده در 100 ميليليتر گزيلن مي باشد . سپس 100 ميليليتر هگزان را در تعدادي استوانه مدرج 100 ميليليتري ريخته و مقاديري مشخص از مواد شيميايي پخش كننده را در هر استوانه اضافه مي كنيم . يك ميليليتر از محلول خام شامل آسفالتين را به هر كدام از استوانه ها اضافه كرده و محتوي آنها را خوب به هم مي زنيم . بعد از مدت يك ساعت ، يك نمونه ده ميليليتري از سطح 70 ميليليتري برداشته و با 30 ميليليتر گزيلن مخلوط مي كنيم . مقدار نفوذ اين مواد شيميايي تا 640 نانومتر محاسبه شده و با نتايج عملكرد ديگر مواد شيميايي با كمترين مقدار نفوذ براي معلق كردن هرچه بيشتر آسفالتينها در گزيلن مطلوب است .

بيشتر نسخه هاي آزمايش پراكنده سازي توده هاي آسفالتين مي تواند براي انتخاب حلالها و عاملهاي پراكندگي اين توده ها مورد استفاده قرار گيرد . در اين تست ، يك قرص از رسوب آسفالتين با قرار دادن 2 گرم آسفالتين تحت فشار pellet press و شكل گيري قرص در فشار بالا ، تشكيل مي شود .
در ساخت اين قرص تفاوتهاي سطح و شكافها در نظر گرفته نمي شود كه ممكن است اين تفاوتها در قسمتهايي از رسوب آسفالتين مورد استفاده براي آزمايش ، خود را نشان دهند . اين فاكتورها ممكن است نتايج اين آزمايش را تحت تأثر قرار دهند . 100 ميليليتر هگزان را همراه مواد شيميايي درخواست شده در يك استوانه 100 ميليليتري رخته و خوب مخلوط مي كنيم . قرص آسفالتين ساخته شده را در استوانه قرار داده و اجازه داده مي شود تا محتوي استوانه براي يك دوره زماني راكد باشد . مقدار آسفالتينهاي پخش شده در هگزان كه به صورت يك قسمت تيره پيداست از روي استوانه مدرج خوانده مي شود . مواد شيميايي كه بيشترين مقدار آسفالتينهاي پخش شده را در كوتاهترين زمان تهيه كرده اند ، انتخاب مي شوند . اين آزمايش به انتخاب يك سري مواد شيميايي كمك مي كنند كه اين مواد مي توانند رسوبات آسفالتين را تحت تأثير قرار داده و باعث پخش شدن آنها شوند . اين آزمايش مي تواند براي انتخاب يك سري مواد شيميايي براي آزمايش core flow test نيز استفاده شود .
Core flow test براي انتخاب مناسبترين مواد شيميايي بدست آمده براي رفع رسوبات آسفالتين از مواد اوليه سازند و كمك به احياي تراوايي نسبي استفاده مي شود . اين دستگاه شامل يك Hastler core holder ، پمپ گرادياني كروماتوگرافي مايعات فشار بالا ، طيف سنج فوتوالكتريكي بدون توقف جريان ، ترانس ديوسر فشار و يك سيستم كامپيوتري جهت ثبت داده ها مي باشد . براي آزمايشهاي مغزه از مغزه field يا مغزه استاندارد Berea استفاده مي شود . امروزه آزمايشهاي مغزه در دماي اتاق انجام مي شود . بعد از استقرار شرايط water wet و تعيين تراوايي مؤثر يك مغزه آسيب نديده و استفاده از گزيلن به عنوان يك حلال شوينده يا يك فاز پيوسته ، آسيب به مغزه با قرار دادن 75 ميليليتر فاز پيوسته گزيلن به درون مغزه ، ايجاد مي شود كه اين فاز پيوسته داراي يك درصد پراكندگي آسفالتين مي باشد .
پراكندگي آسفالتين با خرد كردن رسوبات آسفالتين و اضافه كردن آنها به گزيلن ايجاد مي شود . اگر هيچ رسوبي موجود نباشد نتيجه مي گيريم كه آسفالتين توسط هگزان در نمونه نفت خام ميدان نفتي ته نشين شده است . وقتي ديسپرسيون گزيلن / آسفالتين كاملاً مغزه را پر كرد ، حلال حامل گزيلن سراسر حجم چندمين مغزه را فرا خواهد گرفت تا بدين وسيله يك حد مبنا براي حذف گزيلن از رسوبات آسفالتين پيدا شود . از آنجايي كه تعدادي از آسفالتينها تحت شرايط اين آزمايش در گزيلن حل نمي شوند ، اين حد مبنا بهترين حالتي كه گزيلن مي تواند رفع شود را براي آسفالتينهاي مورد بررسي نشان مي دهد و اين حد مبنا به عنوان نقطه رفع مطلق گزيلن مشخص مي شود . بنابراين نتيجه مواد شيميايي انتخاب شده براي مقادير مختلف عملي مي باشد .
معمولاً در ابتدا يك pore volume براي تزريق تحت فشار در اين راه كارهاي شبيه سازي شده ، استفاده شده است . نتيجه اين آزمايشات مي تواند در شستشوي تحت فشار گزيلن به كار برده شود ، براي اينكه تأثير مواد شيميايي در رفع رسوبات داخل يك جريان نفتي مشخص شود . جريان داخل يك مغزه ممكن است به علت استفاده از راهكارهايي كه در آنها مواد شيميايي استفاده مي شود ، معكوس شود . اين معكوس شدن جريان درون مغزه از سمت تخليه شده مغزه مي باشد . خواسته شده كه تزريق تحت فشار به كار رفته در يك چاه در طي يك ترتمان منطقه اي شبيه سازي شود . اگر درخواست شود كه مغزه دوباره اشباع و جريان گزيلن دوباره از آن عبور داده شود ، يك مغزه مي تواند براي چندين ساعت مورد بررسي و معالجه قرار گيرد .
فشار و نرخ جريان در يك مغزه اندازه گيري شده و در سيستم جمع آورنده داده ها ، ذخيره شده است . عبور سيال خروجي از مغزه به ميزان 430 نانومتر توسط دستگاه طيف سنج فوتو الكتريكي بدون توقف جريان اندازه گيري شده است . با رسم ميزان عبور سيال خروجي از مغزه بر حسب غلظت تعيين شده با رقيق شدگي استاندارد آسفالتين در ديسپرسيون گزيلن براي داده هاي قرائت شده از سيال خروجي و مقايسه آنها با قانون بير ، ميزان آسفالتينهايي كه رسوب شده اند ، رفع شده اند و در نمونه باقي مانده اند مشخص مي شود .
توده آسفالتين بعد از هربار راندن رسوبات ، دوباره وارد مغزه مي شود . جريان گزيلن دوباره مستقر مي شود و تأثير ديگر مواد شيميايي بر روي مغزه بررسي مي شود . تراوايي مؤثر با اندازه گيريهاي جريان و فشار بدست آمده توسط اين تست ، محاسبه مي گردد . وقتي كه تراوايي مؤثر نسبت به ميزان رسوبات آسفالتين جدا شده رسم شود ، بهترين ماده شيميايي براي درمان مخازن بدست مي آيد . براي نمونه نمودار رسم شده در شكل 2 ، تراوايي اوليه بر اثر استفاده از گزيلن را ارائه مي دهد . تراوايي به خاطر رسوبات آسفالتين نمونه ، كاهش مي يابد و بهترين تراوايي بدست آمده تنها از بيرون راندن گزيلن و ميزان جداسازي و رفع آسفالتين و اصلاح نتايج تراوايي بوسيله هر ماده شيميايي تست شده ، ارائه مي گردد .
در بسياري از معالجات ( رفع رسوبات آسفالتين ) ، افزودن يك حلال متقابل تا حدود زيادي تراوايي نسبي را بهبود خواهد بخشيد . هر چند ، افزايش ظرفيت حلال متقابل در خيلي موارد مي تواند ميزان جداسازي آسفالتين را كاهش دهد . حلال متقابل در اثر تماس مؤثر با رسوبات ، مي تواند سبب water wetting ذرات آسفالتين شود ، ذرات آسفالتيني كه در حلال قابل حل نفت ، مشكل زا مي باشند .
گزيلن استفاده شده در core flow test به عنوان يك فاز حامل پيوسته ، برخي از رسوبات آسفالتيني خود را رفع كرده است . براي انجام آزمايشهاي سخت در خلال آزمايش مواد شيميايي ، هگزان مي تواند به عنوان يك فاز حامل استفاده شود . هگزان هيچ رسوبي را رفع نخواهد كرد ، و سبب خواهد شد كه رسوبات به صورت ته نشين شده باقي بمانند . نتايج آزمايش نشان مي دهد كه مواد شيميايي انتخاب شده رفع رسوبات آسفالتين را كند خواهد كرد و تراوايي نسبي افزايش مي يابد ، حتي وقتي هگزان به عنوان سيال حامل استفاده شده است .

2 – 4 – روشهاي به كار رفته در ميدان نفتي براي رفع آسفالتينها

وقتي توليد چاه در اثر رسوبات آسفالتين كاهش مي يابد ، رايجترين كار اجراي يك درمان با پاكسازي آسفالتينها با استفاده از يك حلال داراي ظرفيت آروماتيكي بالا مي باشد . براي نتيجه بخش بودن كار ، حلال مورد استفاده بايد قادر باشد كه آسفالتين را در خود حل كرده و آنها را درسراسر محلول سيستم توليدي نگه دارد . اگر آسفالتينها در محلول نگه داشته نشوند ، آنگاه رسوب كردن در هر جايي كه فاكتورهاي ضعيف كننده آزمايش شده اند ، ممكن است اتفاق بيفتد .
هرگاه رسوب آسفالتين اتفاق مي افتد ، در ترمهاي زمان تكميل كار ، توليد به تأخير افتاده و جايگزيني پمپها ، ممكن است خيلي زيان وارد شود ، به همان ميزان نيز رفع علاج بخش آسفالتين و يا درمان توسط شبيه سازي پرهزينه مي باشد . بنابراين حداكثر استفاده از برنامه درمان با مواد شيميايي ، براي كاهش تكرار كارها در هر چاه مشكل دار ، مهم است .
انتخاب مواد شيميايي درماني مناسب به محل اتفاق افتادن مشكل ، علت به وجود آمدن مشكل و اينكه اين مواد چه كاربردي داشته باشند ، بستگي دارد . اضافه بر آن ، تستهاي آزمايشگاهي مورد استفاده براي دستيابي به انتخاب مواد شيميايي مطلوب ، به ميزان مشكل موجود و روال استعمال مواد شيميايي ترجيح داده شده بستگي خواهد داشت . براي نمونه روش كاربردي در ميدان شامل تميزسازي چاه و سازند ، تحت فشار قراردادن سازند ، يا تزريق پيوسته براي جلوگيري يا به تأخير انداختن بيشتر رسوب گذاري ، مي باشد .
نتايج مواد شيميايي انتخاب شده در درمان ميدان نفتي در مناطقي كه مشكلات رسوبات آسفالتين سبب مشكلاتي در عمليات بهره برداري شده است ، كاربردي تر نشان داده شده است . اين موضوع مخصوصاً مهم است كه توليد در عمليات بهره برداري به صورت يك جريان امتزاجي يا وارد شدن فاكتورهاي ناپايداري آسفالتين كاهش يافته بود . رسوبات آسفالتين در جريانهاي امتزاجي كه توسط پمپهاي الكتريكي فرو رونده بوجود آمده اند ، يك محل سخت ويژه اي را در نتيجه ناپايداري بوسيله حلالهاي تغيير يافته ، يك برش مكانيكي حداكثر ، و افت فشار در پمپ را باعث مي شوند . كاربرد نتايج بحث شده در اينجا ، در انواع عمليتهاي بهره برداري موفقيت آميز بوده است .

2 – 5 – معالجات انجام شده براي چند ميدان مشكل دار

2 – 5 – 1 – نمونه 1 )
يك چاه جرياني در منطقه جنوب شرقي مكزيك در عمق 19600 فوتي ، به اين مشكل ( رسوبات آسفالتين ) دچار شده بود . و اين چاه در عمق 19029 فوتي تكميل شده بود . دماي ته چاه اين چاه در حالت بسته بود . مشخص شده بود كه رسوبات آسفالتين در لوله ها به خاطر كمتر شدن توليد ، مشكل زا بود . معالجات اوليه در درجه اول شامل استفاده از گزيلن و ديگر افزودني ها بود . معالجات در دوره هاي زماني مختلف انجام گرفته و معمولاً شش ماه طول كشيده است . وقتي كه معالجات شروع شد ، چاه با دبي 436 بشكه نفت در روز توليد مي كرد ولي بعد از چند بار معالجه ، توليد چاه به 4700 بشكه نفت در روز رسيد .
مطالعات درباره عامل پخش كننده و تست core flow در آزمايشگاهي كه نمونه هاي نفت خام و رسوبات درون لوله ها را مورد استفاده قرار مي دهد ، نشان مي دهد كه استفاده از ماده شيميايي شماره 1 ( product ) رسوبات آسفالتين را از درون لوله ها حذف مي كند و ماده شيميايي شماره 3 ( product 3 ) آسيب سازند را برطرف نموده و تراوايي را به حالت اول بر مي گرداند .
آسفالتينهاي درون لوله ها پاكسازي شد . با رفع همه آسيبها ، سازند معالجه د و كارهايي صورت گرفت تا رسوب گذاري در آينده كاهش پيدا كند . با انجام اين كارها معالجه چاه موفقيت آميز بود . لوله هاي مارپيچ شده كه براي اضافه كردن ديزل براي سوخت چاه استفاده مي شود ، تا محل شعله كشيده شده است . وقتي لوله هاي مارپيچ شده به محدوده آسفالتينها در 15748 فوتي رسيدند ، مخلوطي شامل 90 درصد گزيلن و 10 درصد ماده شيميايي ( حدود 275 بشكه ) شماره 1 توسط يك سوخت پاش فشار بالا به سمت انتهاي لوله هاي مارپيچ ، پمپ مي شود .
با رفع رسوبات آسفالتين درون لوله ها با يك بار گذشتن مخلوط از درون اين لوله ها ، معالجه موفقيت آميز خواهد بود . بعد از محدوده لوله هاي مارپيچ كه از رسوبات آسفالتين رفع شده اند ، سازند با استفاده از لوله هاي مارپيچ ، تحت فشار 1100 بشكه از يك سيال متقابل كه به دنبال آن 1100 بشكه از ماده شيميايي شماره 3 ( product 3 ) كه به صورت مخلوط 10 درصد در گزيلن قرار دارد ، معالجه مي گردد . نيتروژن براي تحت فشار قرار دادن سيالات درون سازند براي يك فاصله شعاعي 8 فوتي از دهانه چاه مورد استفاده قرار مي گيرد . در اين حالت چاه بسته خواهد بود و براي نفوذ حلالهاي تزريقي به مدت چهار ساعت فرصت داده مي شود .
بعد از چهار ساعت ، چاه دوباره شروع به توليد خواهد كرد و دبي توليدي اينبار به 4800 بشكه نفت در روز رسيد . بررسي هاي دوره اي روي 21 ماه آينده نشان داده است كه توليد به تدريج به 3500 بشكه نفت در روز افت خواهد كرد .
چاه دوم در منطقه اي مشابه در جنوب شرقي مكزيك ، با عمق 17000 فوت و منطقه بهره برداري 50 فوتي ، در فاصله زماني مشخصي توسط آسفالتينها بر روي ستونك سر چاه كاملاً بسته شده بود . استفاده از عاملهاي پخش كننده و core flow test در تستهاي آزمايشگاهي نشان مي دهد كه مواد شيميايي مشابه استفاده شده براي چاه قبلي مي تواند براي رفع مشكل اين چاه نيز استفاده شود . از آنجايي كه لوله ها كاملاً بسته شده بودند ، لوله هاي مارپيچ شده نمي توانست براي معالجه چاه مورد استفاده قرار گيرد . يك كاميون نفت داغ به چاه متصل مي باشد و مخلوط گزيلن و 10 درصد ماده شيميايي شماره 1 ( product 1 ) به صورتي مواج از بالاي ستونك سر چاه به داخل فرستاده مي شود . بعد از چندين ساعت آسفالتينها تا عمق 11500 فوتي رفع شدند و معالجه چاه با نفوذ اين مواد به داخل براي مدت 24 ساعت ادامه داشت .
چاه دوباره شروع به توليد كرد و توليد نفت از صفر به 3400 بشكه در روز رسيد . توليد اين چاه پس از 21 ماه به 2900 بشكه در روز كاهش يافته بود . چاه سوم در منطقه اي مشابه در جنوب شرقي مكزيك با عمق مشابه چاه دوم ، مورد بحث مي باشد . در اين مورد نيز رسوبات آسفالتين در محدوده لوله ها باعث شده بود كه توليد از 2600 بشكه در روز به 280 بشكه در روز برسد . تستهاي آزمايشگاهي بر روي رسوبات بدست آمده از اين چاه نشان داد كه معالجه اي شبيه آنچه در چاه قبلي انجام شد مي تواند در اين مورد نيز مؤثر واقع شود . به همان صورتي كه براي چاه اول جهت رفع رسوبات از لوله ها و برگشت تراوايي به حالت اوليه شرح داده شد ، اين چاه نيز معالجه شد .

بعد از معالجه ، توليد اين چاه به 1400 بشكه در روز رسيد ، اين نرخ بعد از يك سال توليد متناوب نهايتاً به 1300 بشكه در روز رسيد .

2 – 5 – 2 – نمونه 2 )

چاهي در لويي زياناي جنوبي نشان داد كه كاهشي سريع در توليد از 406 بشكه نفت در روز به 53 بشكه نفت در روز ، مشاهده مي شود . معالجات با گزيلن توليد را دوباره براي يك دوره زماني كوتاه به 101 بشكه در روز رساند ، با توجه به اينكه اين نرخ به صورت پيوسته به 66 بشكه در روز كاهش يافت . تست آزمايشگاهي اي كه در آن از آزمايش عامل پخش كننده استفاده شده است نشان داده است كه ماده شيميايي شماره 2 ( product 2 ) مي تواند معالجه مناسبي را ارائه دهد . معالجه با استفاده از 440 گالن از ماده شيميايي شماره 2 ( product 2 ) همراه 440 گالن از يك حلال متقابل بر روي چاه صورت گرفت . لوله هاي مارپيچ شده واحد نيز ، براي اين مورد استفاده قرار گرفت كه معالجه در محل مورد نظر در بالاي perforation صورت گيرد و نيتروژن مورد نياز نيز جابجا شود . چاه در شب قبل بسته شده بود . توليد اوليه پس از اينكه چاه دوباره باز شده بود به 152 بشكه در روز افزايش يافت . نرخ توليد چاه در 91 بشكه نفت در روز براي پنج ماه ثابت ماند .

2 – 5 – 3 – نمونه 3 )

جريان CO2 در Permian Basin area نتيجه مسدود شدن پارافين و آسفالتين در محدوده نزديك چاه و لوله هاي چاههاي جرياني مي باشد . رسوب از چاهها شامل مقدار تقريباً برابري از هر دو مورد پارافين و آسفالتين مي باشد . معالجات سنتي كه در آن از نفت داغ ، اسيد يا آب داغ استفاده مي شود نيز براي بعضي مواقع به كار برده مي شود . تأثير اين گونه معالجات كمتر شده است به گونه اي كه منجر به نرخهاي توليد خاصي ، درست 6 بشكه در روز مي شد . آزمايشات انجام شده ماده شيميايي شماره 3 ( product 3 ) را براي استفاده مناسب دانست .
بدنبال اين معالجات توليد چاه به نرخ توليد قبل از رسوب ، در حدود 83 بشكه در روز برگشت . اين معالجه براي حدود شش هفته ، به صورت مداوم ادامه داشت . هزينه معالجه شيميايي كمتر از 7000 $ بود ، مقايسه شود با هزينه معالجه اسيدي كه 20000 $ هزينه در برداشت . با توجه به اينكه اين 7000 $ در كمتر از يك هفته برگشت داده مي شود .

2 – 6 – نتايج

استفاده از تست هاي آزمايشگاهي طراحي شده خاص ، براي انتخاب معالجات رفع آسفالتين مي تواند هزينه محلولهاي مؤثر براي كنترل مسائل ناشي از حضور آسفالتين كه سر راه توليد قرار دارند را پيش بيني كند . اين محلولها شامل مواد شيميايي انتخاب شده مناسب هستند و كاربرد مواد شيميايي انتخاب شده به صورتي شايسته طراحي شده است .

آسفالتین چیست؟
آسفالتينها تركيبات پيچيده اي هستند . اين تركيبات به دليل اينكه ماهيت تركيبي آنها از يك مخزن به مخزن ديگر تغيير مي كند ، داراي وزن مولكولي معيني نمي باشند . از طرف ديگر مواد آسفالتيني به دليل دارا بودن ساختار حلقوي ، در حلالهاي آروماتيكي و حلقوي مانند تولوئن ، بنزن و غيره به خوبي حل مي شوند . اما در حلالهاي شيميايي نرمال آلكانها مانند نرمال هگزان يا نرمال هپتان حل نمي شوند . پس به منظور خارج كردن مواد آسفالتيني از فاز نفت خام ، آلكان اضافه مي كنيم .

آسفالتينها اغلب به تركيبات NSO معروفند ، زيرا حاوي اتمهاي O ، S و N مي باشند كه بعضي از آنها جانشين كربن حلقه آروماتيكها مي شوند . تركيبات NSO بالاترين وزن مولكولي را دارند و سنگين ترين اجزاي تشكيل دهنده نفتهاي خام مي باشند . عموماً آسفالتينها همراه با نفت خامهاي آروماتيك سنگين يافت مي شوند . شكل زير مثالي از ساختمان يك رزين – آسفالتين را نشان مي دهد .


http://www.irche.com/article/images/asfaltin1.jpg

آسفاتينها در اصل داراي هيدروژن و كربن همراه با يك تا سه اتم از نيتروژن ، اكسيژن يا گوگرد در هر مولكول هستند . ساختمان اوليه آنها داراي حلقه هاي هيدروكربني آروماتيكي با سه تا ده و حتي بيشتر براي هر مولكول است . اتمهاي غير هيدروكربني احتمال دارد كه بخشي از حلقه هيدروكربني يا چسبيده به حلقه باشد .
دوگانگي هاي چشمگيري ميان رزين ها و آسفالتين ها ديده مي شود . آسفالتينها در نفت حل نمي شوند بلكه به شكل كلوئيدي پخش مي شوند اما رزين ها به آساني در نفت حل مي شوند . آسفالتينهاي خالص به گونه جامد ، خشك ، پودرهاي سياه و غيره ، فرار هستند اما رزين هاي خالص به شكل مايعات سنگين يا جامدات چسبنده و به فراريت هيدروكربن ها با داشتن يك اندازه مولكولي يافت مي شوند . رزين ها با وزن مولكولي بالا ، قرمز رنگ هستند و رزين هاي سبك تر رنگ بسيار كمي دارند . از اينرو هنگامي كه به كمك تقطير ، نفت به بخشهاي جدا از هم تفكيك مي شود آسفالتينها در سنگين ترين بخش به نام پسمان مي مانند ولي رزين ها بر پايه فراريتشان در بخش هاي گوناگون پخش مي شوند . رنگ اين بخشها تا اندازه بالايي بستگي به بودن رزين ها دارد . رنگ پسمان به نسبت زيادي بستگي به بودن آسفالتينها دارد .

يكي از مهمترين مسائلي كه به هنگام به كارگيري مراحل بازيافت نفت ايجاد مي شود ، مشكل رسوب آسفالتين مي باشد . آسفالتينها در نفت به وسيله رزين ها تحت شرايط مطلوب به صورت معلق نگاه داشته مي شوند . در واقع مي توان پديده تعليق و يا حلاليت ذرات آسفالتين در نفت خام را يك پديده ترموديناميكي تعادلي عنوان نمود و تغيير در هر عاملي كه اين تعادل را بر هم زند مي تواند حالت تعليق را از ميان برده و سبب بروز پديده تجمع ذرات آسفالتين به يكديگر و نهايتاً رسوب آنها شود . استخراج نفت بخصوص شيوه هاي به كار رفته در مراحل دوم و سوم بازيافت نفت اغلب باعث ايجاد برخي تغييرات در رفتار جريان ، خواص تعادلي فازها و خواص سنگ مخزن مي شوند كه اين تغييرات مي توانند تعادل ترموديناميكي را بر هم زنند و سبب تشكيل رسوب آسفالتين در سنگ مخزن شوند .
آسفالتين تركيبي است آروماتيك با چند حلقه بنزني با وزن مولكولي بالا كه در نرمال هپتان ، نامحلول اما در تولوئن محلول مي باشد . پارامترهاي مؤثر در تشكيل رسوب آسفالتين شامل تركيب درصد يا غلظت ، دما ، فشار ، حلال تشكيل دهنده رسوب و مشخصه هاي هيدروديناميكي و پتانسيل جريان و ... مي باشد .

بررسي و مطالعه مقالات مختلف در مورد مسائل مربوط به رسوب آسفالتين در ميادين نفتي بيانگر برخورد عمده با اين مسئله در بخشهاي عمليات بهره برداري از نفت و همينطور در روشهاي ازدياد برداشت از مخازن نفت و غالباً در تزريق هاي امتزاجي است .

استفاده از تمامی مطالب سایت تنها با ذکر منبع آن به نام سایت علمی نخبگان جوان و ذکر آدرس سایت مجاز است

استفاده از نام و برند نخبگان جوان به هر نحو توسط سایر سایت ها ممنوع بوده و پیگرد قانونی دارد