متن کامل سمینار شیمی فرآیند: اندازه گيري ضريب نفوذ گازهاي N2 و CO2 و CH4 در هيدروكربن هاي نفتي

متن کامل پایان نامه مقطع ارشد مهندسی شیمی فرآیند

با عنوان : اندازه گیری ضریب نفوذ گازهای N2 و CO2 و CH4 در هیدروکربن های نفتی

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامي

واحد تهران جنوب

دانشكده تحصيلات تكميلي

“M.Sc” پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي – فرآيند

عنوان:

اندازه گيري ضريب نفوذ گازهاي N2 و CO2 و CH4 در هيدروكربن هاي نفتي

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چكيده:

نفوذ ملكولي يكي از عوامل موثر در تزريق گاز به مخازن نفتي جهت ازدياد برداشت ميباشد. گراديان غلظت بين گاز تزريقي و نفت باعث انتقال جرم بين دو فاز ميشود. حلاليت گاز درون نفت باعث كاهش ويسكوزيته نفت ودر نتيجه حركت بهتر آن ميگردد. تعيين دقيق مقدار ضريب نفوذ ملكولي گاز در نفت اهميت زيادي در تعيين پارامترهاي تزريق گاز از جمله دما و فشار دارد.

در اين تحقيق اندازه گيري ضريب نفوذ دو جزئي گاز در نفت با استفاده از روش آزمايشگاهي بررسي تغييرات فشار گاز در محفظه PVT با زمان، مورد مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از اين روش ضريب نفوذ گاز دي اكسيد كربن در دماي 25، 45، 50 درجه سانتيگراد و فشار 5460 کیلو پاسکال، همچنين ضريب نفوذ متان و نيتروژن دردماي 25 درجه سانتيگراد و فشار اوليه 5460 و 5600 كيلو پاسكال در يك نوع نفت سنگين ايران، از دو روش عددي و گرافيكي (Zhang (2000 اندازه گيري شد. نتايج نشان ميدهد كه ضريب نفوذ گاز متان در شرايط يكسان دما وفشار بالاتر از ضريب نفوذ گاز دي اكسيد كربن و نيتروژن در نفت خام ميباشد. اما به دليل حلاليت بالاي دي اكسيد كربن در نفت خام، اين گاز بيشتر در نفت نفوذ كرده و باعث كاهش بيشتر گرانروي نفت، نسبت به دو گاز ديگر ميشود. همچنين ضريب نفوذ محاسبه شده در زمانهاي ابتدايي از ضريب نفوذ در زمانهاي انتهايي بزرگتر ميباشد. در انتها تاثير دما و فشار اوليه روي ضريب نفوذ مورد مطالعه قرار گرفته و ضرائب مربوط به دو رابطه تجربي وابستگي ضريب نفوذ به دما براي سيستم دي اكسيد كربن – نفت خام محاسبه شد.

مقدمه:

توليد از مخازن نفتي با روش تخليه طبيعي تنها به برداشت كسر كوچكي از كل نفت (حدود 10 تا 15 درصد) در جاي اوليه منجر مي شود. اين مقدار بستگي به عوامل متعددي از جمله چگونگي مكانيسم رانش، خواص سنگ و سيال مخزن و…. دارد.

از اين رو مقوله مهمي به نام ازدياد برداشت از مخازن نفتي مطرح شده است كه اگر چه با هدف تثبيت فشار، كاهش ويسكوزيته، برداشت از مخزن را تا حد معيني بالا مي برد؛ اما با اين وجود هنوز قسمت اعظم نفت در زيرزمين باقي مي ماند. به طور كلي بر اساس زمان برداشت از مخازن، بازيابي به سه دسته برداشت نوع اول، دوم و سوم دسته بندي مي شوند.

در برداشت نوع اول نيروي محركه اختلاف فشار مخزن و فشار انتهاي چاه توليد مي باشد. در اين روش تنها 10 تا 20% از كل نفت قابل بازيابي است در برداشت نوع دوم، مخازن گازي تحت تأثير تزريق گاز يا رانش طبيعي آب براي تخليه قرار مي گيرند. در بازيابي نوع سوم، روش هاي حرارتي تزريق گاز و مواد شيميايي انجام مي گيرد كه مي تواند بازيابي هيدروكربنها را به طور اساسي افزايش دهد. در اين ميان تزريق گاز در ازدياد برداشت يكي از مؤثرترين و اقتصادي ترين روش ها است.

در سال هاي اخير مسأله ميزان انتقال جرم، بخصوص در مخازن شكاف دار به هنگاميكه يك گاز به مخزن نفت، جهت بازيافت تزريق مي گردد مورد توجه و اهميت فراوان قرار گرفته است. بر اثر استخراج از اين مخازن حالت تعادلي كه در ميليون ها سال در اين مخازن شكل گرفته به هم خورده و مواد از جايي با غلظت زياد به محلي باغلظت كم وارد مي شوند. ميزان سرعتي كه مواد تحت آن حركت مي كنند در هر نقطه و در هر جهتي به گراديان غلظت در آن نقطه و جهت بستگي دارد. در مخازن نفتي بدست آوردن نرخ انتقال جرم به وسيله نفوذ مولكولي در محاسبه مقدار گاز نفوذي درون نفت در پروژه هاي تزريق گاز ضروري مي باشد.

در مخازن عادي (conventional reservoir) در فرآيند بازيابي ثانويه اختلاف گراديان غلظت بين نفت و گاز تزريقي باعث نفوذ ملكولي و انتقال جرم بين دو فاز شده و در نتيجه نفوذ ملكولي مي تواند يك جبهه امتزاجي يا مايع رقيق شده در جلوي فاز گاز تزريقي بوجود بياورد كه باعث بهتر جاروب شدن نفت در مخزن، بخصوص نفت چسبيده به ديواره خلل و فرج ها مي شود.

اواخر دهه 80 و همزمان با گسترش كاربرد چاه هاي افقي روش جديدي ابداع شد. در اين روش از يك چاه تزريقي عمودي در بالاي چاه توليدي افقي استفاده مي شود. در اين روش از گازهاي سبك هيدروكربني مانند پروپان، بوتان و يا تركيب آنها با گازهاي غير ميعاني استفاده مي شود. هنگامي كه اين تركيب در فشاري نزديك به فشار نقطه شبنم تزريق شود محفظه اي از گازهاي هيدروكربني در مخزن تشكيل مي شود. در سطح تماس، اين محفظه با نفت سنگين داخل مخزن تركيب و در واقع انحلال گاز انجام مي شود كه در نتيجه آن گرانروي كاهش مي يابد. كه در واقع همان بهتر جاروب شدن نفت در مخزن مي باشد.

روش ديگر تزريق كه متداول است، تزريق يك توده پروپان و به دنبال آن تزريق متان مي باشد البته در اين جا اين نكته لازم به ياد آوري است كه پارامترهاي ديگري بجز نفوذ ملكولي در تزريق امتزاجي (Miscible Fluid) وجود دارد توزيع تخلخل ها، توزيع اشباع سيالات، سرعت تزريق، تحريك پذيري (mobility) حلال و نفت در ناحيه ترزريق و مقدار سطح تماس نفت و گاز تزريقي از جمله عوامل ديگري مي باشند كه بجز ضريب نفوذ ملكولي روي بازيافت نفت در اين فرآيند تاثير گذار مي باشند.

در مخازن عادي بازيابي ثالثيه، بعد از تزريق آب در بازيابي ثانويه، نفت باقيمانده در خلل و فرج ها توسط تزریق Co2 از طريق مكانيسم نفوذ ملكولي و انتقال جرم قابل بازيافت است.

در بازيابي ثانويه گاز دي اكسيد كربن تزريقي به طور مستقيم با نفت تماس مي يابد و چون CO2 به شدت با نفت امتزاج پذير است، بازيابي بالا مي باشد. بعد از برداشت نفت توسط نيروي خود مخزن مقداري نفت هم توسط تزريق آب در بازيابي ثانويه بازيافت مي شود، در تزريق آب به درون مخزن مقدار قابل توجهي نفت توسط آب به دام مي افتد كه به اين نفت، نفت باقيمانده مي گويند. دي اكسيد كربن به شدت با نفت امتزاج پذير و با آب امتزاج ناپذير است.دي اكسيد كربن بعد از نفوذ از ميان آبي كه نفت را محاصره كرده با نفت تماس مي يابد و باعث تورم نفت مي شود، نفت آن قدر متورم مي شود تا سد يا مانع آبي را از بين ببرد و با خود جريان دي اكسيد كربن تماس يابد و بازيافت شود.

بازيابي نفت باقيمانده نسبتاً پايين است و بستگي به سرعت تزريق (Flood Rate) دارد. يك مدل ايده آل يك بعدي كه دي اكسيد كربن از ميان يك لايه آب به درون يك لايه نفت به دام افتاده نفوذ كرده و به دنبال آن نفت متورم مي شود. اين مدل كه در زير نشان داده شده است، به طور دقيق نقش نفوذ ملكولي در پروسس  بازيافت را تشريح مي كند.

نفوذ دي اكسيد كربن باعث تورم آب به اندازه 3% و تورم نفت به اندازه 40 % مي شود. به عنوان يك نتيجه از تورم دو فاز سطح مشترك دو فاز به سمت راست حركت مي كند. براي حل مدل فرض شده، سطح آب و دي اكسيد كربن ثابت است و حركت نمي كند و تنها سطح مشترك آب و نفت به سمت راست حركت مي كند كه اين فرض با توجه به درصدهاي تورم ذكر شده چندان غير منطقي به نظر نمي رسد. اين فرض اجازه مي دهد كه موقعيت فيزيكي واقعي جايي كه ازدياد نفت و جابجايي كامل فاز آب باعث تماس مستقيم دي اكسيد كربن و نفت مي شود معلوم شود.

تعداد صفحه : 97

قیمت : یازده هزار تومان

 

***

—-

:        ****       info@elmyar.net

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :

 
 

مطالب مشابه را هم ببینید

 

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید