Реалізація розрахунку властивостей плавлення для прогнозування осадження воску

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.281657

Ключові слова:

властивості плавлення, температура плавлення, температура твердого тіла, осадження воску

Анотація

Відкладення парафіну на стінках труб є однією із складних проблем забезпечення потоку, яка викликає зниження і повне блокування дебітів нафти за рахунок зменшення площі поперечного перерізу потоку в трубопроводах. Крім того, поверхневі споруди вимагають більшого споживання енергії та виходу з ладу споруд через забивання воском.

Ефективне проектування процесів видобутку нафти вимагає адекватного прогнозування термодинамічних умов, у яких парафін може випадати в осад із сирої нафти, залежно від тиску, температури та складу нафти.

У цьому документі модифіковані температури плавлення та застигання були представлені на основі опису рідини. Інші властивості плавлення, такі як ентальпія плавлення, ентальпії переходу в твердому стані та теплоємність плавлення, були розраховані для модифікації моделі з кількома твердими речовинами для прогнозування осадження воску.

Запропоновані модифіковані рівняння для температур плавлення та застигання показали надійну узгодженість з експериментальними даними, заснованими на аналізі SARA, і продемонстрували більш точні результати порівняно з літературними даними.

Щоб обґрунтувати запропоновану модель, застосовано порівняльний підхід між літературними, експериментальними та даними, отриманими на основі запропонованих рішень.

Детальний опис нафтових родовищ Республіки Казахстан (РК), компоненти від C1 до C36+ були використані під час цього дослідження, і найбільш важливі компоненти, які мають тенденцію утворювати парафінові опади, були побудовані на графіку, який показав зростаючу точність 11 % для температури плавлення та 7 % для температури застигання порівняно з літературними даними.

Як наслідок, запропоновані модифіковані рішення для властивостей плавлення продемонстрували гарну узгодженість з літературою, і отримані результати модифікацій можуть бути використані для подальших досліджень твердої моделі випадіння воску

Біографії авторів

Jamilyam Ismailova, Satbayev University

PhD, Associate Professor

Department of Petroleum Engineering

Aibek Abdukarimov, Kazakh-British Technical University

Master of Engineering, Senior Lecturer

School of Energy & Petroleum Industry

Arman Kabdushev, M. Kh. Dulaty Taraz Regional University

PhD, Head of Department

Department of Petroleum Engineering

Bakhytzhan Taubayev, “Zhenis Operating” LLP

Master of Science, First Deputy General Director

Посилання

  1. Lei, Y., Han, S., Zhang, J. (2016). Effect of the dispersion degree of asphaltene on wax deposition in crude oil under static conditions. Fuel Processing Technology, 146, 20–28. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2016.02.005
  2. Hao, L. Z. et al. (2019). A Review of the Mechanism and Role of Wax Inhibitors in the Wax Deposition and Precipitation. Pertanika Journal of Science & Technology 27 (1). Available at: http://www.pertanika.upm.edu.my/resources/files/Pertanika%20PAPERS/JST%20Vol.%2027%20(1)%20Jan.%202019/29%20JST-1110-2018.pdf
  3. Lim, Z. H., Al Salim, H. S., Ridzuan, N., Nguele, R., Sasaki, K. (2018). Effect of surfactants and their blend with silica nanoparticles on wax deposition in a Malaysian crude oil. Petroleum Science, 15 (3), 577–590. doi: https://doi.org/10.1007/s12182-018-0241-2
  4. Won, K. W. (1986). Thermodynamics for solid solution-liquid-vapor equilibria: wax phase formation from heavy hydrocarbon mixtures. Fluid Phase Equilibria, 30, 265–279. doi: https://doi.org/10.1016/0378-3812(86)80061-9
  5. Hansen, J. H., Fredenslund, Aa., Pedersen, K. S., Rønningsen, H. P. (1988). A thermodynamic model for predicting wax formation in crude oils. AIChE Journal, 34 (12), 1937–1942. doi: https://doi.org/10.1002/aic.690341202
  6. Won, K. W. (1989). Thermodynamic calculation of cloud point temperatures and wax phase compositions of refined hydrocarbon mixtures. Fluid Phase Equilibria, 53, 377–396. doi: https://doi.org/10.1016/0378-3812(89)80104-9
  7. Schou Pedersen, K., Skovborg, P., Roenningsen, H. P. (1991). Wax precipitation from North Sea crude oils. 4. Thermodynamic modeling. Energy & Fuels, 5 (6), 924–932. doi: https://doi.org/10.1021/ef00030a022
  8. Lira-Galeana, C., Firoozabadi, A., Prausnitz, J. M. (1996). Thermodynamics of wax precipitation in petroleum mixtures. AIChE Journal, 42 (1), 239–248. doi: https://doi.org/10.1002/aic.690420120
  9. Pan, H., Firoozabadi, A., Fotland, P. (1997). Pressure and Composition Effect on Wax Precipitation: Experimental Data and Model Results. SPE Production & Facilities, 12 (04), 250–258. doi: https://doi.org/10.2118/36740-pa
  10. Nichita, D. V., Goual, L., Firoozabadi, A. (2001). Wax Precipitation in Gas Condensate Mixtures. SPE Production & Facilities, 16 (04), 250–259. doi: https://doi.org/10.2118/74686-pa
  11. Escobar-Remolina, J. C. M. (2006). Prediction of characteristics of wax precipitation in synthetic mixtures and fluids of petroleum: A new model. Fluid Phase Equilibria, 240 (2), 197–203. doi: https://doi.org/10.1016/j.fluid.2005.12.033
  12. Riazi, M. (Ed.) (2005). Characterization and Properties of Petroleum Fractions. ASTM International. doi: https://doi.org/10.1520/mnl50_1st-eb
  13. Mansourpoor, M., Azin, R., Osfouri, S., Izadpanah, A. A. (2018). Study of wax disappearance temperature using multi-solid thermodynamic model. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology, 9 (1), 437–448. doi: https://doi.org/10.1007/s13202-018-0480-1
  14. Chen, W., Zhao, Z., Zhang, X., Wang, L. (2007). Thermodynamic phase equilibria of wax precipitation in crude oils. Fluid Phase Equilibria, 255 (1), 31–36. doi: https://doi.org/10.1016/j.fluid.2007.03.015
  15. Coutinho, J. A. P., Mirante, F., Pauly, J. (2006). A new predictive UNIQUAC for modeling of wax formation in hydrocarbon fluids. Fluid Phase Equilibria, 247 (1-2), 8–17. doi: https://doi.org/10.1021/ie980340h
  16. Soedarmo, A. A., Daraboina, N., Sarica, C. (2017). Validation of wax deposition models with recent laboratory scale flow loop experimental data. Journal of Petroleum Science and Engineering, 149, 351–366. doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2016.10.017
  17. van der Geest, C., Melchuna, A., Bizarre, L., Bannwart, A. C., Guersoni, V. C. B. (2021). Critical review on wax deposition in single-phase flow. Fuel, 293, 120358. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.120358
  18. Sousa, A. M., Matos, H. A., Pereira, M. J. (2019). Modelling Paraffin Wax Deposition Using Aspen HYSYS and MATLAB. 29th European Symposium on Computer Aided Process Engineering, 973–978. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-818634-3.50163-6
  19. Jafari Behbahani, T. (2016). Experimental study and a proposed new approach for thermodynamic modeling of wax precipitation in crude oil using a PC-SAFT model. Petroleum Science, 13 (1), 155–166. doi: https://doi.org/10.1007/s12182-015-0071-4
  20. Asbaghi, E. V., Assareh, M. (2021). Application of a sequential multi-solid-liquid equilibrium approach using PC-SAFT for accurate estimation of wax formation. Fuel, 284, 119010. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.119010
  21. Asbaghi, E. V., Nazari, F., Assareh, M., Nezhad, M. M. (2022). Toward an efficient wax precipitation model: Application of multi-solid framework and PC-SAFT with focus on heavy end characterization for different crude types. Fuel, 310, 122205. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122205
  22. Yang, J., Lu, Y., Daraboina, N., Sarica, C. (2020). Wax deposition mechanisms: Is the current description sufficient? Fuel, 275, 117937. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117937
  23. Alnaimat, F., Ziauddin, M. (2020). Wax deposition and prediction in petroleum pipelines. Journal of Petroleum Science and Engineering, 184, 106385. doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2019.106385
  24. Yao, B., Zhao, D., Zhang, Z., Huang, C. (2021). Safety Study on Wax Deposition in Crude Oil Pipeline. Processes, 9 (9), 1572. doi: https://doi.org/10.3390/pr9091572
  25. Hu, Z., Meng, D., Liu, Y., Dai, Z., Jiang, N., Zhuang, Z. (2019). Study of wax deposition law by cold finger device. Petroleum Science and Technology, 37 (15), 1846–1853. doi: https://doi.org/10.1080/10916466.2019.1613431
  26. Yang, T., Fevang, Ø., Christoffersen, K., Ivarrud, E. (2007). LBC Viscosity Modeling of Gas Condensate to Heavy Oil. All Days. doi: https://doi.org/10.2118/109892-ms
Реалізація розрахунку властивостей плавлення для прогнозування осадження воску

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-08-31

Як цитувати

Ismailova, J., Abdukarimov, A., Kabdushev, A., & Taubayev, B. (2023). Реалізація розрахунку властивостей плавлення для прогнозування осадження воску . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(6 (124), 18–27. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.281657

Номер

Том 4 № 6 (124) (2023): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Jamilyam Ismailova, Aibek Abdukarimov, Arman Kabdushev, Bakhytzhan Taubayev

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.