ماهنامه نفت، گاز و انرژی
سال سوم شماره 14 (آبان 1391)

با وجود انجام فرآیندهای جداسازی و نمک زدایی که در صنایع بالا دستی نفت انجام می پذیرد، مقداری ناخالصی شامل آب، نمک ها و سایر مواد جامد در نفت خام باقی می ماند. چنانچه این مواد از نفت جدا نشوند، به دستگاه تقطیر خسارات جدی وارد می شود و راندمان واحد تقطیر را پایین می آورد، لذا قبل از این که نفت خام به برج های تقطیر وارد شود، ناخالصی های مذکور در واحد نمک زدایی از نفت جدا می شود. یکی از متغیرهای اصلی موثر بر فرآیند نمک زدایی از نفت خام دمای فرایند می باشد. افزایش دمای نفت خام ورودی به واحد نمک زدایی با کاهش ویسکوزیته نفت خام (طبق رابطه استوکس)، سرعت ته نشینی قطرات آب در فاز نفت را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و امکان فرآوری میزان نفت خام بیشتری را فراهم می سازد. در این تحقیق با استفاده از تست های آزمایشگاهی و شبیه سازی فرآیند نمک زدایی با نرم افزار پتروسیم به بررسی تاثیر دما بر عملکرد فرآیند نمک زدایی در پالایشگاه بندرعباس پرداخته شده است.

اعلام کشف اولین میدان نفتی ایران در بخش آب های عمیق دریای کاسپین در ماه گذشته و با ذخیره اعلام شده ای معادل 7 درصد ذخایر ملی ثبت شده این کشور که برای اولین بار در 100 سال اخیر روی داده است، می تواند بر روابط ایران با سایر شرکایش در آب های محل مناقشه طرفین، تاثیر گذارد. گویی ایران که به دلیل اعمال تحریم های اخیر غرب با فشارهای زیادی برای توسعه میادین انرژی خود به ویژه میدان پارس جنوبی روبروست، در کاسپین هم باید با مشکلات و موانع موجود، مقابله کند.

بهینه سازی تولید نفت از منابع رایج استراتژی اصلی بسیاری از شرکت های نفتی در سراسر دنیا می باشد. روش های ازدیاد برداشت نفت پس از مرحله تخلیه طبیعی با هدف افزایش تولید انجام می شوند. از میان فرآیندهای ازدیاد برداشت نفت، سیلاب زنی پلیمری یک انتخاب موثر در بسیاری از مخازن است. هدف از سیلاب زنی پلیمری کنترل تحرک آب در مخزن به منظور افزایش راندمان جاروبی و بازیافت نفت می باشد.
در این تحقیق، شبیه سازی سیلاب زنی پلیمری در یکی از مخازن نفتی شکاف دار ایران با استفاده از نرم افزار Eclipse100 انجام شده و نتایج حاصل از این سناریو با سناریوهای تخلیه طبیعی و سیلاب زنی آبی مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که سناریوی سیلاب زنی پلیمری به علت کنترل تحرک آب نسبت به فرآیند سیلاب زنی آبی و همچنین افت فشار کمتر، دارای بازیافت نفت بیشتری نسبت به سناریوهای تخلیه طبیعی و سیلاب زنی آبی می باشد.

مشکل کمبود انرژی و به ویژه گاز طبیعی در زمستان، مبنی بر این است که سیاست قیمت گذاری در کشور اشتباه می باشد. افت فشار و قطع گاز در برخی استان ها به ویژه استان خراسان بزرگ متحمل می باشد. ورود یک توده هوای سرد به کشور و احتمالا قطع جریان گاز ترکمنستان موجب می شود که برخی از استان های شمالی تحت تاثیر جریان کمبود گاز طبیعی قرار گیرند. توصیه های صورت پذیرفته به مردم از طریق رسانه های گروهی تا حدودی کارساز بوده، اما کافی نیست؛ لذا با سرمایش بیش از حد هوا و باران های سنگین و برف موجب خواهد شد که علاوه بر تعطیلی کارخانجات عظیم، مصرف کنندگان خانگی را تحت تاثیر قرار داده و نیروگاه ها و صنایع آهن و فولاد را نیز فلج نماید. متاسفانه با توجه به میزان پالایش فرآورده های فسیلی در کشور و همچنین واردات 3 فرآورده اصلی بنزین موتور، نفت سفید و نفت گاز و اخیرا نیز نفت کوره، مشکلات کمبود ناشی از افزایش و رشد فرآورده در کشور افزون تر شده است؛ بنابراین علیرغم تلاش شبانه روزی مسئولین وزارت نفت، نارضایتی نیز افزایش خواهد یافت. بدیهی است که در این شرایط، صادرات گاز به ترکیه در صورت رشد مصرف قطع شده و لذا مسئولین کشور ترکیه پیش بینی های لازم را در این زمینه معمول نموده اند. شرکت ملی گاز در این رابطه با استفاده از حداکثر تولید، توان خود را به پمپاژ گاز افزون نموده و ایستگاه های تقویت فشار موجود را در اسرع وقت رفع عیب می نماید. بدیهی است که در چنین شرایطی نیاز است که تزریق گاز به چاه های نفت نیز کاهش یابد.

بطور طبیعی سیستم های هیدروکربنی مخازن نفت و گاز، از نظر شیمیایی مخلوطی از هزاران ترکیب هستند که در دما و فشارهای مختلف رفتار چندفازی از خود نشان می دهند. رفتار فازی هیدروکربن درون مخازن، رابطه مستقیم با ترکیب شیمیایی آنها و دما و فشار دارد. از اینرو، اندازه گیری و پیش بینی دقیق رفتار فازی و خواص سیال مخزن جهت فرآیند بازیافت و تولید از مخازن ضروری می باشد. بر همین اساس، هدف از این مطالعه که به کمک نرم افزار بر روی یکی از مخازن جنوب غرب ایران انجام شده است، بررسی و مقایسه دقیق رفتار فازی و نمودارها و مشخصات آن مخزن برای ارزیابی و تحلیل مواردی از قبیل: دما و فشار بحرانی، منحنی های نقطه حباب و شبنم، پوش فازی، ترکیب شیمیایی سیال، نقطه حداکثر دما و فشار و تعیین خطوط کیفیت می باشد که جهت استفاده در معادلات مهم (از قبیل معادله حالت و غیره) بکار می رود و همچنین در شبیه سازی و تزریق گاز و روش های ازدیاد برداشت و ترسیم برنامه های آتی مخزن کاربرد دارد که نهایتا منجر به توسعه مخزن و افزایش تولید می شود.

در تفسیر آزمایش داده های فشاری چاه ها، برای دستیابی به رابطه بین عکس العمل فشار و تاریخچه دبی جریان سیال از مدل ریاضی استفاده می شود. اگر با توجه به یکسان بودن تاریخچه دبی سیال در مدل و میدان، عکس العمل فشار در مدل مشابه عکس العمل فشار مخزن باشد، می توان نتیجه گرفت که پارامترهای مخزن (تراوایی موثر، ضریب پوسته، فشار متوسط مخزن، انباشتگی چاه، شاخص بهره دهی و...) بدست آمده از مدل، همان پارامترهای واقعی مخزن هستند. با اندازه گیری تغییرات فشار برحسب زمان و تفسیر این تغییرات، اطلاعاتی راجع به چاه و مخزن به ما می دهد که در طرح توسعه میدان مورد استفاده قرار می گیرد.
در این مقاله انواع روش های تفسیر داده های چاه آزمایی (روش های مرسوم، روش دسته منحنی های الگو، روش مشتق فشار) مورد بررسی قرار داده و مشخص گردید که در روش مشتق فشار، تنها با رسم یک نمودار، آنالیز داده ها و تشخیص رژیم جریانی حاکم بر مخزن و شکل جریان سیالات در قسمت های مختلف مخزن صورت می گیرد. در نهایت دستیابی به پارامترهای مخزن آسان می باشد.

تعاریف بسیاری برای یک سیستم وجود دارد. با برداشتن بخش هایی از تعاریف مختلف، می توانیم بگوییم که یک سیستم:آرایشی از مولفه های فیزیکی که به گونه ای با یکدیگر اتصال یافته اند و در قالب یک کل عمل می کنند و در آن ویژگی های کل از روابط میان اجزاء ساختمانی نشات می گیرد.

تاسیسات آب گیری و نمک زدایی از نفت خام معمولا در واحدهای پالایش نفت خام به منظور حذف نمک های محلول در آب از جریان نفتی ساخته می شوند. مهم ترین اصل در یک فرآیند آب گیری/نمک زدایی درجه خلوص کافی برای محصول است. این اصل را با دو متغیر میزان حذف نمک و راندمان حذف آب می توان نشان داد. تولید محصول با کیفیت بالا به دلایل زیادی از جمله کاهش نمک موجود در خوراک واحد تقطیر، برای حداقل شدن هزینه پمپ کردن و انتقال و برای کاهش تجمع رسوب، خوردگی و غیرفعال شدن کاتالیست دارای اهمیت می باشد. نمک زدایی از نفت خام های سنگین بنا به دلایل مختلف از جمله دانسیته بالا (و در واقع اختلاف چگالی کم بین آب و نفت)، وجود مقادیر زیاد آسفالتین (که منجر به تشکیل امولسیون پایدار نفت در آب و در نتیجه عبور نمک از نمک زدا و انتقال آن همراه نفت خروجی می شود.) و موارد دیگر، دارای شرایط ویژه ای است که در این تحقیق به دو مورد مذکور پرداخته می شود.
در این تحقیق با استفاده از شبیه سازی فرآیند نمک زدایی با نرم افزار پتروسیم به بررسی مشکلات استفاده از نفت خام سنگین ایران (نفت خام ارسالی خارک) به عنوان خوراک واحد نمک زدایی پالایشگاه بندرعباس و شرایط بهبود راندمان فرآیند، از طریق امکان مخلوط کردن نفت خام خارک با نفت خام حاوی برش های نفتی سبک تر مثل نفت خام میدان هنگام و همچنین یافتن محدوده بهینه درصد اختلاط آن ها پرداخته شده است.