مدل سازي خواص سيالات هيدروكربوري با استفاده از معادله PC-SAFT، تئوري هاي اصطكاك و حجم آزاد

كارشناسي ارشد

پيش‌بيني رفتار فازي مخازن گاز ميعاني و ويسكوزيته سيالات نفتي از مسائل مهم در مهندسي نفت است. يكي از مسائل چالش‌برانگيز در مخازن گاز ميعاني، پيش‌بيني فشار نقطه شبنم و مايع ميعان شده است، كه ضرايب برهم‌كنش دوتايي از فاكتورهاي مهم در اين پيش‌بيني‌ها مي‌باشد. در اين پژوهش يك رابطه مناسب براي تعيين ضرايب برهم‌كنش دوتايي براي يكي از معادلات حالت آماري از خانواده سفت ، يعني PC-SAFT، ارائه مي‌شود. نتايج مدل مربوطه به فشار نقطه شبنم براي معادله حالت PC-SAFT در مقايسه با داده‌هاي آزمايشگاهي و معادله حالت پينگ–رابينسون ، (با ضرايب برهم‌كنش متداول) ارائه مي‌شود. نتايج نشان از بهبود پيش‌بيني با استفاده از معادله حالت PC-SAFT و ضرايب برهم‌كنش دوتايي جديد مي‌دهد. متوسط انحراف مطلق براي پيش‌بيني فشار نقطه شبنم توسط معادله حالت PR (با استفاده از مقادير رايج ضرايب بر‌هم كنش دوتايي) و معادله حالت PC-SAFT با مدل پيش‌بيني ارائه شده براي ضرايب برهم‌كنش دوتايي، وقتي دو معادله حالت در فاز پيش‌بيني به كار مي‌روند به ترتيب 19.6 و 9.6 درصد مي‌باشد. در كنار اين، پيش‌بيني مايع ميعان شده براي معادله حالت PC-SAFT در مقايسه با معادله حالت PR بهبود مي‌يابد. همچنين براي ويسكوزيته، تئوري حجم آزاد در تركيب با معادله‌حالت PC-SAFT براي پيش‌بيني ويسكوزيته سيالات نفتي قرار مي‌گيرد. تئوري حجم آزاد داراي سه پارامتر قابل تنظيم، براي محاسبه ويسكوزيته هر جزء است. اين سه پارامتر براي اجزاي خالص در منابع علمي موجود است، اما مقادير آن‌ها براي برش‌هاي نفتي هنوز يك مسئله چالش برانگيز است. در اين پژوهش رابطه‌اي براي تعيين اين پارامتر‌ها بر حسب وزن مولكولي و چگالي ويژه برش نفتي، براي برش‌هاي نفتي ارائه مي‌شود. فرآيند كار بر روي تست آزادسازي جزئي براي چندين نمونه سيال واقعي نفتي صورت مي‌گيرد. در نهايت مدل ارائه شده براي 6 نمونه نفتي در فاز صحت‌سنجي به كار مي‌رود و نتايج به دست آمده در مقايسه با داده‌هاي آزمايشگاهي (داده‌هاي ويسكوزيته در تست آزادسازي جزئي) و مدل LBC براي محاسبه ويسكوزيته، قرار مي‌گيرد. متوسط انحراف مطلق براي تئوري حجم آزاد در تركيب با معادله‌حالت PC-SAFT برابر 9.7018 درصد و همچنين براي مدل LBC برابر 36.4219 درصد مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي: گاز ‌ميعاني، ضرايب بر‌هم‌كنش‌دوتايي، مايع ‌ميعان ‌شده، ويسكوزيته، تئوري حجم آزاد

189749

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مخازن هيدروكربوري

دكتر مهدي عصاره