مدل‌سازی تشکیل رسوب آسفالتین نفت مخزن با معادله حالت CPA و رویکردی جدید بر مبنای ساختار مولکولی آسفالتین

Abstract

در این مطالعه یک رویکرد جدید و منطبق بر ساختار مولکولی آسفالتین برای مدل‌سازی رسوب آسفالتین با معادله حالت CPA ارائه می‌شود. قابلیت‌های دیدگاه ارائه شده با پیاده‌سازی آن بر روی دو نمونه نفت زنده بررسی شده است. بر اساس آنالیزهای تعیین مشخصات آسفالتین که بیان می‌دارد تعداد سایت‌های بازی آسفالتین 5/4 برابر تعداد سایت‌های اسیدی آن است، پنج سایت فعال و مشابه برای آسفالتین در نظر گرفته شد. خودگردآیی آسفالتین و گردآیی متقابل آسفالتین و جزء سنگین هیدروکربنی در مدل‌سازی لحاظ گردید. فشار بحرانی جزء سنگین به کمک داده‌های فشار حباب نفت در یک نقطه دمایی، برازش شد. نتایج حاصل نشان دادند که دیدگاه ارائه شده می‌تواند منحنی فشار حباب هر دو نمونه نفت را با خطای کمتر از 54/1% پیش‌بینی نماید. به منظور مدل‌سازی فشار شروع تشکیل رسوب آسفالتین، انرژی گردایی متقابل بین آسفالتین و جزء سنگین هیدروکربنی به عنوان تنها پارامتر تنظیم معادله حالت در نظر گرفته شد. همچنین سه نوع تابعیت مختلف برای وابستگی دمایی انرژی گردایی متقابل بین آسفالتین و جزء سنگین هیدروکربنی پیشنهاد و بررسی گردید که بهترین تابع وابستگی انرژی گردایی متقابل به معکوس دما را بیان می‌کند. نتایج نشان می‌دهند که این مدل، با در نظر گرفتن بهترین تابع، می‌تواند منحنی فشار شروع تشکیل رسوب آسفالتین برای هر دو نمونه نفت را با خطای کمتر از 50/5% پیش‌بینی نماید. مدل ارائه شده قادر است در دمای مخزن فشار شروع تشکیل رسوب آسفالتین برای نمونه نفت یک و دو را به ترتیب برابر با 5/502 و bar 4/250 پیش‌بینی کند که داده‌های آزمایشگاهی آن به ترتیب 527 و bar 262 است. بنابراین، دیدگاه معرفی شده در این مطالعه نه تنها دقیق‌تر از دیدگاه‌های قبلی است بلکه قادر است روند کلی تغییرات فشار شروع تشکیل رسوب آسفالتین با دما را بسیار بهتر و منطبق بر رفتار واقعی آسفالتین پیش‌بینی نماید.