Skip to main content
SUPERVISOR
محمد نیکوکار (استاد مشاور) محمدرضا احسانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sara Jaberian Hamedan
سارا جابریان همدان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Modeling of Asphaltene Deposition in Porous Media and Investigating Its Effect on Permeability and Wettability Alteration
Asphaltene is one of the heavy components of crude oil that can precipitate out of oil with changes in pressure, temperature or oil composition. This precipitate can deposit in reservoir rock, pipeline or other processing facilities and cause lots of problems. Asphaltene deposit can reduce permeability and cause wettability alteration in rock reservoir and ultimately affects oil production and its economical efficiency. All proposed remediation techniques have proven costly and not highly effective, so prevention becomes the most beneficial way to counteract the problem. Revelation of the deposition mechanism and determination of the parameters are necessary in order to devise reliable prevention strategies. In this project modeling of asphaltene deposition in porous media was done and its consequences were investigated. At first, in order to model asphaltene deposition in porous media the weight percent of precipitated asphaltene was calculated as a function of pressure using one of the thermodynamic models in constant temperature and composition. Then system of equations containing continuity equation of oil and asphaltene, Darcy equation and asphaltene deposition model in porous media, was solved using numerical methods. Finally the parameters of model were regulated by using optimization methods and experimental data. The results show that among different deposition mechanisms in porous media, surface deposition is the most important one and unlike the other two mechanisms (entrainment and plugging) needs no precondition to occur.For Iranian oil sample after injection of about 3 pore volume, permeability reduces to 0.7 of its initial value. The dominant mechanism in this case is surface deposition. According to sensitivity analysis by changing surface deposition coefficient from 0.0001 to 0.001 s -1 , the ratio of permeability to its initial value changes from about 0.9 to about 0.4. The asphaltene deposition leads to permeability reduction y changing media wettability to oil-wet. Key words : Asphaltene , modeling ,deposition , precipitation , porous media
: آسفالتین یکی از اجزای سنگین موجود در نفت است که تحت شرایطی از جمله تغییر دما، فشار وترکیب درصد اجزای تشکیل‌دهنده نفت رسوب می‌کند . این رسوب می‌تواند در سنگ مخزن، خط لوله و سایر تجهیزات فرآیندی ایجاد و سبب بروز مشکلاتی چون کاهش نفوذپذیری و تغییر قابلیت ترشوندگی در سنگ مخزن شود و در نهایت بر روی تولید نفت و بازده اقتصادی مخزن تأثیر گذارد. همه روش‌های پاکسازی پیشنهاد شده گران قیمتند و کاملا موثر نیستند. بنابراین جلوگیری از تشکیل رسوب، سودمندترین روش برای مقابله با این مشکل است. مشخص شدن مکانیسم‌های نشست آسفالتین و تعیین پارامترهای آن، برای انتخاب یک روش جلوگیری از تشکیل رسوب مناسب، ضروری است . در پروژه انجام شده، مطالعه و مدل‌سازی نشست آسفالتین در محیط متخلخل انجام شد و اثرات آن مورد بررسی قرار گرفت. به منظور مدل‌سازی میزان نشست آسفالتین در محیط متخلخل، در ابتدا از یکی از مدل‌های ترمودینامیکی موجود استفاده شد و در دما و ترکیب درصد ثابت، میزان آسفالتین تعادلی در فاز رسوب، به صورت تابعی از فشار محاسبه گردید. پس از آن دستگاه معادلات موازنه جرم نفت و آسفالتین، معادله دارسی و مدل نشست آسفالتین در محیط متخلخل با استفاده از روش‌های عددی حل شد. سپس با استفاده از روش‌های بهینه‌سازی ، از اطلاعات تجربی موجود جهت تنظیم پارامتر‌های معادلات استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد که از میان مکانیسم‌های نشست در محیط متخلخل، نشست سطحی از حساسیت بیشتری برخوردار است و مانند دو مکانیسم همراه‌بردگی و انسداد گلوگاهی، پیش شرط خاصی برای وقوع آن نیاز نیست.برای نمونه نفت ایرانی، بعد از تزریق حدود 3 برابر حجم حفرات اولیه تراوایی تا حدود کمتر از 7/0 مقدار اولیه کاهش پیدا کرد.همچنین مکانیسم غالب برای نشست آسفالتین در این آزمایش نشست سطحی بود. مطابق آنالیز حساسیت با تغییر ضریب نشست سطحی از 0001/0 به 001/0 نسبت تراوایی به تراوایی اولیه از حدود 9/0 به حدود 4/0 رسید. همچنین نشست آسفالتین با تغییر ترشوندگی محیط به نفت دوست باعث کاهش تراوایی شد. کلمات کلیدی : آسفالتین ، مدل سازی ، نشست ، رسوب ، تراوایی ، محیط متخلخل

ارتقاء امنیت وب با وف بومی