بررسي آزمايشگاهي رسوب آسفالتين در خطوط لوله با استفاده از روش گرمايي در رژيم آشفته و ارائه مدلي براي پيش‌بيني آن

Experimental Investigation of Asphaltene Deposition in Pipelines Using Thermal Methods in the Turbulent Regime and a Model for Prediction It

رسوب آسفالتين پديده پيچيده‌اي است كه تقريبا در تمام چاه‌هاي نفت، تاسيسات سرچاهي و انتقال نفت‌هاي آسفالتيني ديده مي‌شود. هدف از اين كار ارائه مدلي براي پيش‌بيني نرخ رسوب آسفالتين در خطوط جرياني است. در اين كار رسوب آسفالتين از نفت خام به‌صورت آزمايشگاهي و تئوري با استفاده از دستگاه حلقه بسته تحت رژيم آشفته مورد بررسي قرار گرفت. روش اندازه‌گيري مقدار رسوب، روش گرمايي بود. دراين كار تأثير پارامترهايي مانند سرعت، دماي سطح لوله، غلظت آسفالتين بر روي نرخ رسوب مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج نشان داد كه افزايش سرعت، كاهش غلظت آسفالتين نفت و كاهش دماي سطح موجب كاهش نرخ رسوب روي ديواره مي شود. به‌علاوه، مدل‌هايي براي اندازه‌گيري نرخ رسوب بر مبناي مدل‌هاي پيش‌بيني رسوب‌گذاري در مبدل‌ها ارائه شد. اين مدل‌ها داراي دو ترم تشكيل رسوب و ترم دفع رسوب هستند.در نوع اول ترم تشكيل رسوب در همه مدل‌ها تقريبا يكسان است ولي در نوع دوم ترم دفع رسوب به دو شكل ارائه مي‌شود. نتايج برازش مدل‌ها بر داده‌هاي آزمايشگاهي نشان مي‌دهد كه مدل‌ها به‌خوبي بر داده‌هاي آزمايشگاهي منطبق مي‌باشند و مدل نوع دوم بهتر از مدل اول بر داده‌هاي آزمايشگاهي تطابق دارد.

Asphaltene deposition is one of the main problems in asphaltenic oil fields. In this study, asphaltene deposition from crude oil has been studied experimentally using a test loop using an accurate temperature monitoring technique during Turbulent flow. The effects of oil velocity, surface temperature and the concentration of flocculated asphaltene on the rate of asphaltene deposition are investigated. The results show that asphaltene deposition rate increases by increasing both surface temperature and concentration of flocculated asphaltene. As the oil velocity increased, less deposition was noticed for the tests performed in this experimental study. The models were used for measuring the rate of asphaltene deposition is based on fouling models for heat exchanger. These models have two terms, the deposition and removal terms. The deposition terms are the same in the all of the models but the rate of removal is described either by shear-related or mass-transfer related expressions. The results of the data fitting show or authenticate that there are good agreement between the predicted thickness and the experimental value. Besides, the models that include the mass transfer in the removal term show a good agreement between the model data and experimental data. Therefore, these models are suitable and reliable enough for predicting experimental data.