مطالعه در باب خواص تیکسوتروپی و بازیابی سازه ای امولسیون نفت خام مومی
چکیده
امولسیون (نامیزه) نفت خام مومی دارای خواص تیکسوتروپیک در دمای نزدیک به نقطه ژل است که مشخصه یابی ریز مکانیکی گسیختگی سازه و بازیابی امولسیون نفت خام مومی محسوب می شود. در این مقاله، رفتارهای تیکسوتروپیک امولسیون نفت خام مومی نزدیک به نقطه ژل با استفاده از حلقه پسماند که به واسطه افزایش و کاهش خطی تنش شکل می گیرد و هم چنین خواص بازیابی سازه ای مورد مطالعه قرار گرفت. تاثیر حالات بارگذاری و مقدار آب بر تیکسوتروپی (روان وردی) امولسیون نفت خام مومی با مساحت حلقه پسماند تجزیه و تحلیل گردید. مفهوم «بازیابی سازه ای» جهت بررسی درجه بازیابی سازه ای پس از سخت شدگی متفاوت معرفی گردیده و عوامل موثر نیز مدنظر قرار گرفت. نتایج مطالعه نشان داده است که در امولسیون نفت خام مومی، گسیختگی جهت بازیابی کامل سازه بعد از کافت، علت تشکیل حلقه پسماند بوده و حالات بارگذاری نیز تاثیری بر مقاومت تیکسوتروپی و درجه بازیابی سازه ای نخواهند داشت. علاوه بر این، قطرات فاز پراکنده سبب تضعیف خواص تیکسوتروپی و بازیابی سازه امولسیون نفت خام مومی می شود و هرچه مقدار آب بیشتر باشد، تیکسوتروپی ضعیف تر خواهد بود. این یافته ها به درک بهتر عملیات ایمن و اقتصادی انتقال خط لوله نفت خام مومی-آب کمک می کند.
1.مقدمه
با توسعه بهره برداری از نفت و گاز جهانی به دریای عمیق، اقیانوس به میدان اصلی نبرد بر سر بهره برداری از نفت و گاز تبدیل شده است. در تولید میدان نفتی ساحلی، آب و نفت خام مومی با هم در خط لوله جریان می یابند. به دلیل برش کم سرعت سوراخ چاه و خط لوله و برش پُرسرعت پمپ و شیر تنظیم جریان به راحتی می توان یک امولسیون آب در نفت (W/O) ایجاد کرد (عمر و همکاران، ۲۰۱۶). در این میان، رزین و آسفالتین های موجود در نفت خام، مواد طبیعی فعال در سطح هستند که به تشکیل امولسیون نفت خام با پایداری مناسب کمک می کنند (میرشکار و همکاران، ۲۰۲۰).
۴. خلاصه و نتیجه گیری
در این مقاله، خواص تیکسوتروپیک نزدیک نقطه ژل سیستم ژل امولسیون آب در نفت خام مومی با به کارگیری حالت بارگذاری مورد مطالعه قرار گرفته اند به طوری که تنش برشی به منظور تشکیل حلقه پسماند به صورت خطی افزایش و کاهش می یابد. با در نظر گرفتن مساحت حلقه پسماند به عنوان کمیت مشخصه یابی، خواص تیکسوتروپیک و عوامل موثر بر خواص بازیابی سازه ای سیستم ژل امولسیون آب در نفت خام مومی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
• از آنجا که سازه سیستم ژله ای از مقاومت خاصی در نزدیکی نقطه ژل برخوردار است، نمونه نفتی در فرآیند خزش در مرحله اولیه بارگذاری قرار داشته و سپس فرآیند صعودی افزایش آهنگ برش را نشان می دهد. بعد از آن، نمونه نفتی تحت فرآیند نزولی کاهش آهنگ برش ناشی از کاهش تنش برشی قرار می گیرد. منحنی رو به بالا و منحنی رو به پایین، یک حلقه پسماند تحت بارگذاری تنشی تشکیل می دهند.
Abstract
Waxy crude oil emulsion has thixotropic properties at the temperature near gel point, which is a macro-mechanical characterization of the structure failure and recovery of waxy crude oil emulsion. In this paper, the thixotropic behaviors of waxy crude oil emulsion near gel point were studied using hysteresis loop formed by stress linear increase and decrease, as well as the structural recovery characteristics. The influence of the loading conditions and water content on the thixotropy of waxy crude oil emulsion were analyzed with hysteresis loop area. The concept of “structural recovery” was introduced to study the degree of structural recovery after different stewing, and influencing factors were taken into account. Results have shown that for waxy crude oil emulsion, the failure to fully restore of the structure after lysis is the cause of the formation of hysteresis loop, and the loading conditions will not affect the strength of thixotropy and the degree of structural recovery. Additionally, the dispersed phase droplets weaken the thixotropy and structure recovery characteristics of waxy crude oil emulsion, and the greater the water content, the weaker the thixotropy. The findings can help to better understand the safe and economic operation of waxy crude oil-water pipeline transportation.
1. Introduction
With the development of global oil and gas exploitation to the deep sea, the ocean has become the main battlefield of oil and gas exploitation. In the production of offshore oilfield, waxy crude oil and water flow together in the pipeline. Due to the low-speed shear of the wellbore and pipeline and the high-speed shear of the pump and throttle valve, it is easy to form a water-in-oil (W/O) emulsion (Umar et al., 2016). Meanwhile, the resin and asphaltenes in crude oil are natural surfactants, which promote the formation of crude oil emulsion with good stability (Mirshekar et al., 2020).
4. Summary and conclusions
In this paper, the thixotropic characteristics near the gel point of W/O waxy crude oil emulsion gel system are studied by using the loading mode that shear stress increases linearly and decreases linearly to form hysteresis loop. Taking the area of hysteresis loop as the characterization quantity, the thixotropic characteristics and the influencing factors of structural recovery characteristics of W/O waxy crude oil emulsion gel system were analyzed.
- Because the structure of gelled system has a certain strength near the gel point, the oil sample is in a creep process at the initial stage of loading, and then shows an upward process of increasing shear rate. After that, the oil sample undergoes a downward process of shear rate reduction caused by shear stress reduction. The upward curve and downward curve form a hysteresis loop under stress loading.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1.مقدمه
۲. بخش آزمایشی
۲.۱. ابزارهای آزمایشی
۲.۲. عمل آوری نفت خام مومی
2.3. آماده سازی امولسیون آب در نفت خام مومی
2.4. روش های آزمایشی
۳. نتایج و بحث
۳.۱. منحنی حلقه پسماند
۳.۲. تجزیه و تحلیل خواص تیکسوتروپی و بازیابی سیستم ژله کننده امولسیون آب در نفت خام مومی
۴. خلاصه و نتیجه گیری
علائم و نشانه ها
مراجع
Abstract
1. Introduction
2. Experimental section
2.1. Experimental instruments
2.2. Treatment of waxy crude oil
2.3. Preparation of W/O waxy crude oil emulsion
2.4. Experimental methods
3. Results and discussion
3.1. Hysteresis loop curve
3.2. Analysis of thixotropy and recovery characteristics of W/O waxy crude oil emulsion gelling system
4. Summary and conclusions
Acknowledgements
Nomenclature
Declaration of competing interest
Availability of data and material
References
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه