با نرم افزار ایرانی؛
پیشبینی رسوب آسفالتین در چاه های نفتی کشور امکان پذیر شد
به گزارش نقشه محققان کشور با استفاده از دانش کدنویسی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) نرم افزاری طراحی کردند که رسوب آسفالتین در چاه های نفت را به خوبی پیشبینی می کند.
به گزارش نقشه به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، محمد مساح دانش آموخته دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح « مدلسازی ته نشینی آسفالتین در چاه های نفتی با در نظر گرفتن تأثیر اندازه ذرات» اظهار داشت: یکی از اشکالات اساسی در صنعت نفت، رسوب آسفالتین است که در مراحل مختلف تولید، انتقال، پالایش و فرآوری نفت خام به وجود می آید.
وی با تکیه بر این که این رسوبات سالانه خسارات فراوانی را به صنعت نفت وارد می کند، تصریح کرد: تابحال خیلی از جنبه های مهم این پدیده مشکل ساز، ناشناخته مانده و تابحال هیچ مدلی نتوانسته است ته نشینی آسفالتین را به صورت دقیق پیش بینی کند.
وی اظهار داشت: در این طرح برای نخستین بار، پروفایل رسوب آسفالتین را با دقت بسیار بالا، بخصوص بدون استفاده از پارامترهای تنظیمی تجربی پیشبینی کردیم.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر اضافه کرد: دقت پیشبینی های این مدل درحد روش های ردیابی ذرات بوده اما هزینه محاسباتی آن بسیار پایین تر است. این تحقیقات، راه جدیدی را برای حل مشکل ته نشینی آسفالتین در چاهها و خطوط انتقال نفت باز می کند.
به گفته دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر، بر این اساس، یک مدل رسوب اویلری بهبود یافته که مکانیسم های مختلف جابجایی و رسوب ذرات (مانند نفوذ مولکولی و انتشار آشفته، turbophoresis، thermophoresis و زبری سطح) را در بر می گیرد، برای پیشبینی رسوب ذرات جامد در چاه های نفت عرضه و تعمیم دادیم.
مساح تصریح کرد: در این تحقیق، به منظور قابلیت پیشبینی رسوب در لوله های مایل و افقی، مدل ذکر شده اصلاح گردید تا اثر مکانیسم های موثر را هم در نظر بگیرد. علاوه بر این، با استفاده از این مدل، متد جدیدی برای تعیین توزیع اندازه ذرات و تابع لختگی ذرات عرضه شد.
این محقق اظهار داشت: یافته های این مطالعه می تواند به درک بهتر فرایند تشکیل تا رسوب آسفالتین کمک نماید. این نظریه تطبیق پذیرترین روشی است که می تواند با شرایط مختلف جریان چندفازی سیال سازگار باشد.
وی با اشاره به اینکه این روش بستگی به نوع ذرات جامد نداشته و می تواند به صورت مشابه برای پیشبینی رفتار سایر مشکلات در رابطه با جریان ذرات جامد در تأسیسات نفت و گاز هم مورد استفاده قرار گیرد، اظهار داشت: مدل سازی محلول جامد و رفتار فازی چند_جامد از دیگر قابلیت های روش توسعه داده شده است.
وی تصریح کرد: دقت بالای این روش و استفاده از حداقل پارامترهای تنظیمی، مسیرهای بسیاری را برای توسعه آتی در زمینه ارزیابی رسوب ذرات در کاربردهای واقعی میدانی عرضه می دهد.
مساح ضمن اشاره به کاربردهای طرح اظهار داشت: این نرم افزار با شبیه سازی دقیق تشکیل و رسوب آسفالتین در چاه و خطوط لوله این امکان را می دهد که بتوان این پدیده را پیش از تشکیل پیشبینی کرده و راهکارهای لازم برای پیشگیری از تشکیل و رسوب آسفالتین را اتخاذ نمود.
به گفته مساح، همینطور با آگاهی از مکان های احتمالی رسوب، از گسترش این پدیده جلوگیری نموده و با طراحی مناسب تکمیل چاه و بهینه سازی شرایط جریانی چاه، خطوط لوله و مسیرهای جریان و تاسیسات تولیدی، خسارات وارده را به حداقل رساند.
وی اظهار داشت: ادامه این پروژه مستلزم همکاری صنعت در جهت انجام فاز نیمه صنعتی شدن و سپس تجاری سازی شبیه ساز عرضه شده است.
مساح اضافه کرد: تابحال داده های میدانی بسیار کمی برای ته نشینی آسفالتین در چاه های نفت در مطالعات گزارش شده است. بنابراین داده های واقعی میزان و پروفایل رسوب آسفالتین در چاه های نفت وجود نداشته و موارد موجود بسیار محدود و ناقص است. همینطور با عنایت به شرایط پیچیده ته نشینی آسفالتین، تابحال شرایط واقعی چاه در لابراتوار های علمی دنیا مشابه سازی نشده و داده های موجود بسیار محدود و دارای فرضیات و ساده سازی های بسیار هستند.
وی ضمن اشاره به خصوصیت های این طرح اظهار داشت: «تعمیم دانش پیشرفته ته نشینی ذرات در جریان هوا برای پیشبینی ته نشینی آسفالتین در جریان نفت تحت هر دو رژیم آرام و آشفته»، «اصلاح مدل انتقال-نفوذ به منظور مدل سازی ته نشینی در کلیه لوله های افقی، شیب دار و عمودی»، «اعتبارسنجی دقیق مدل ته نشینی با داده های آزمایشگاهی و میدانی و پروفایل ته نشینی آسفالتین»، « تشخیص خودکار مکانیزم های موثر در ته نشینی آسفالتین»، «ارائه روشی جدید برای تعیین توزیع اندازه ذرات آسفالتین و تابع تجمع ذرات» از خصوصیت های این طرح به شمار می روند.
مساح اضافه کرد: در این طرح سعی شده است تا با نوآوری در مدل انتقال-نفوذ شرایط واقعی تر ته نشینی آسفالتین با درنظرگرفتن توزیع اندازه ذرات مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد.
وی تصریح کرد: ازاین رو مدل عرضه شده قادر به پیشبینی ته نشینی آسفالتین در کلیه لوله های افقی، شیب دار و عمودی تحت هر دو رژیم آرام و آشفته و با در نظر گرفتن انواع نیروهای وارده بر ذرات جامد می باشد.
فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر اضافه کرد: مدل سازی ته نشینی آسفالتین در چاه های نفت تابحال بعنوان یک چالش عمده باقی مانده است. تابحال درباره مدل سازی جامع و همزمان رسوب، تجمع و ته نشینی آسفالتین در ستون کامل چاه کارهای انگشت شماری انجام شده که ساده سازی های بسیار و عدم اعتبارسنجی دقیق، نتایج را تحت الشعاع قرار داده است.
وی افزود: بررسی مطالعات گذشته در مورد ته نشینی آسفالتین نشان دهنده عدم وجود یک مدل معتبر است که مکانیزم ها و عوامل اصلی مؤثر در جابه جایی و ته نشینی ذرات جامد را در نظر بگیرد. این مطالعه هم اکنون در زمینه پیشبینی دقیق پروفایل ته نشینی آسفالتین پیشگام و نخستین به حساب می آید.
مساح ضمن اشاره به مزیت های رقابتی طرح اظهار داشت: مدل انتقال-نفوذ اصلاح شده معرفی شده در این مطالعه یک مدل مبتنی بر نظریه با خصوصیت های منحصر به فرد است که آنرا از مدلهای قبلی متمایز می کند.
به گفته وی، مهم تر از همه این که در مقابل طیف گسترده ای از داده های آزمایشگاهی و میدانی تایید شده است.
این محقق با تکیه بر این که پیشبینی ها نه تنها به اندازه روش های ردیابی ذرات دقیق هستند، بلکه هزینه های محاسباتی کمتری خواهد داشت، اظهار داشت: این نظریه مبتنی بر مفروضات فیزیکی قانع کننده تری است و تاثیر مکانیزم های مختلف رسوب را هم در بر می گیرد.
وی تصریح کرد: ته نشینی پدیده ای گسترده است که در خیلی از محیط ها مشاهده می شود. باآنکه امکان دارد شرایط ته نشینی متفاوت باشد اما عوامل تأثیرگذار بر رسوب ذرات مشابه هستند.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر اظهار داشت: مدل رسوب اصلاح شده و همینطور شبیه ساز عرضه شده در این تحقیق در صنایع نفت و گاز و خطوط لوله انتقال سیالات هیدروکربوری و غیر هیدروکربوری و همینطور در کلیه صنایعی که احتیاج به مدل سازی رسوب ذرات دارند قابل کاربرد است.
منبع: gomap.ir
این مطلب Go Map را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط در نقشه
نظرات بینندگان نقشه در مورد این مطلب