Розробка прогнозної моделі для визначення осадження парафіну в казахській сирій нафті

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.306971

Ключові слова:

прогнозована модель, осадження парафіну, температура застигання, температура плавлення, PVT, мультитверда модель

Анотація

Казахстанська сира нафта містить значну кількість важких вуглеводнів, які твердіють у вигляді парафіну при низьких температурах, що призводить до зниження швидкості потоку та потенційних закупорок у трубопроводах. Парафін, істотний компонент сирої нафти, кристалізується нижче температури застигання, що створює проблеми для підтримки ефективного транспортування сирої нафти. Вирішення проблеми відкладення парафіну має важливе значення для оптимізації потоку нафти та задоволення глобального попиту на енергію. У цій статті представлено інноваційний метод прогнозування осадження парафіну в казахстанській сирій нафті з використанням її хімічного складу та термобаричних умов. Методологія включала аналіз даних, лабораторні випробування за стандартом ASTM та обчислення з використанням модифікованих рівнянь для розрахунку властивостей плавлення. Результати включають обчислені температури, ентальпію та теплоємність, пов’язані з плавленням, а також переглянуті кореляції для температур плавлення та застигання, характерних для казахстанської сирої нафти. Кореляцію точки плавлення було модифіковано відповідно до властивостей казахстанської сирої нафти, що призвело до стандартного відхилення 0,55 %. Обчислені точки застигання для вуглеводнів покращилися на 17 % відповідно. У результаті дослідження було розроблено та оцінено новий програмний інструмент, який підкреслює внесок проекту у створення скоригованої термодинамічної моделі для прогнозування осаджень парафіну. Порівняння між розробленим програмним забезпеченням, PVTSim, і польовими даними показало, що прогнози температури появи воску (WAT) тісно узгоджуються з 0,74% похибкою. Цей чисельний інструмент показує потенціал у прогнозуванні осаджень парафіну, таким чином допомагаючи в плануванні видобутку нафти та процесів переробки в Казахстані. Важливість цієї роботи поширюється на її потенційний економічний вплив на компанії та націю, а також її переваги для навколишнього середовища через сприяння екологічному плануванню нафтовидобувних потужностей. Майбутні дослідження можуть розширити ці висновки для подальшого вдосконалення прогнозних моделей випадіння парафіну в різних умовах

Біографії авторів

Adel Sarsenova, Kazakh-British Technical University

Master of Science in Petroleum Engineering, Senior Lecturer

School of Energy and Petroleum Industry

Jamilyam Ismailova, Satbayev University

PhD, Associate Professor

Department of Petroleum Engineering

Abdulakhat Ismailov, Kazakh-British Technical University

PhD, Candidate of Technical Sciences, Professor

School of Energy and Petroleum Industry

Dinara Delikesheva, Satbayev University

Master of Technical Sciences, Senior Lecturer

Department of Petroleum Engineering

Aigerim Kaidar, Satbayev University

Master of Science in Petroleum Engineering

Department of Petroleum Engineering

Посилання

  1. Yang, S. (2016). Chemical Composition and Properties of Reservoir Fluids. Springer Mineralogy, 3–26. https://doi.org/10.1007/978-3-662-53529-5_1
  2. Leontaritis, K. J. (2007). Wax Flow Assurance Issues in Gas Condensate Multiphase Flowlines. All Days. https://doi.org/10.4043/18790-ms
  3. El-Dalatony, M. M., Jeon, B.-H., Salama, E.-S., Eraky, M., Kim, W. B., Wang, J., Ahn, T. (2019). Occurrence and Characterization of Paraffin Wax Formed in Developing Wells and Pipelines. Energies, 12 (6), 967. https://doi.org/10.3390/en12060967
  4. Yang, F., Chen, J., Yao, B., Li, C., Sun, G. (2021). Effects of EVA additive dosage on rheolegical properties of asphaltenic waxy oils. Acta Petrolei Sinica, 37 (3), 572–583. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8719.2021.03.012
  5. 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. https://doi.org/10.1007/s12182-015-0071-4
  6. Dalirsefat, R., Feyzi, F. (2007). A thermodynamic model for wax deposition phenomena. Fuel, 86 (10-11), 1402–1408. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2006.11.034
  7. Won, K. W. (1986). Thermodynamics for solid solution-liquid-vapor equilibria: wax phase formation from heavy hydrocarbon mixtures. Fluid Phase Equilibria, 30, 265–279. https://doi.org/10.1016/0378-3812(86)80061-9
  8. Lira‐Galeana, C., Firoozabadi, A., Prausnitz, J. M. (1996). Thermodynamics of wax precipitation in petroleum mixtures. AIChE Journal, 42 (1), 239–248. https://doi.org/10.1002/aic.690420120
  9. Pedersen, K. S. (1995). Prediction of Cloud Point Temperatures and Amount of Wax Precipitation. SPE Production & Facilities, 10 (01), 46–49. https://doi.org/10.2118/27629-pa
  10. 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. https://doi.org/10.2118/36740-pa
  11. 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. https://doi.org/10.1002/aic.690341202
  12. 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. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.119010
  13. 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. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122205
  14. Mashhadi Meighani, H., Ghotbi, C., Jafari Behbahani, T. (2016). A modified thermodynamic modeling of wax precipitation in crude oil based on PC-SAFT model. Fluid Phase Equilibria, 429, 313–324. https://doi.org/10.1016/j.fluid.2016.09.010
  15. Zhang, S., Fan, D., Gong, J., Wang, W. (2023). Simulation Studies of Wax Deposition in Oil-Gas Inclined Shafte. Chemistry and Technology of Fuels and Oils, 59 (5), 1097–1105. https://doi.org/10.1007/s10553-023-01622-5
  16. 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. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-818634-3.50163-6
  17. Shahdi, A., Panacharoensawad, E. (2019). SP-Wax: Solid–liquid equilibrium thermodynamic modeling software for paraffinic systems. SoftwareX, 9, 145–153. https://doi.org/10.1016/j.softx.2019.01.015
  18. Riazi, M. (Ed.) (2005). Characterization and Properties of Petroleum Fractions. ASTM. https://doi.org/10.1520/mnl50_1st-eb
  19. Nichita, D. V., Goual, L., Firoozabadi, A. (2001). Wax Precipitation in Gas Condensate Mixtures. SPE Production & Facilities, 16 (04), 250–259. https://doi.org/10.2118/74686-pa
  20. Ismailova, J., Abdukarimov, A., Kabdushev, A., Taubayev, B. (2023). The implementation of fusion properties calculation to predict wax deposition. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (6 (124)), 18–27. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.281657
Розробка прогнозної моделі для визначення осадження парафіну в казахській сирій нафті

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-06-28

Як цитувати

Sarsenova, A., Ismailova, J., Ismailov, A., Delikesheva, D., & Kaidar, A. (2024). Розробка прогнозної моделі для визначення осадження парафіну в казахській сирій нафті. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(6 (129), 21–35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.306971

Номер

Том 3 № 6 (129) (2024): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Adel Sarsenova, Jamilyam Ismailova, Abdulakhat Ismailov, Dinara Delikesheva, Aigerim Kaidar

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.