0

صنایع بالادستی (مخازن، اکتشاف، حفاری، تولید، صنایع آفشور و دریایی)

آموزش جامع مخازن هیدروکربوری نفت و گاز

اسفند ۱۵, ۱۳۹۵ در ۱۰:۳۳ ق.ظ


تبلیغات-فرادرس
W3Schools

مخازن هیدروکربوری به ذخایر زیرزمینی نفت خام و گاز طبیعی اطلاق می‌گردد. سوخت‌های فسیلی در عمق سه تا چهار کیلومتری زمین، در لایه‌های آن و با فشار چند صد اتمسفر بصورت ذخیره می‌باشند. گازهای طبیعی زیرزمینی یا به تنهایی و یا به همراه نفت تشکیل کانسار (معدن) می‌دهند؛ که در هر دو صورت از نظر اقتصادی بسیار گران‌بها می‌باشد. در صورت همراه بودن با نفت گازها در داخل نفت حل می‌شوند، و عمدتاً نیز بهمین صورت یافت می‌گردد و در این رابطه مولفه‌های فیزیکی مواد، حرارت و فشار مخزن تأثیرات مستقیم دارند و نهایتاً درصورت رسیدن به درجه اشباع، تجزیه شده و به لحاظ وزن مخصوص کمتر، در قسمت‌های فوقانی کانسار و بر روی نفت یا آب به شکل گنبدهای گازی قرار می‌گیرند. گاهی در مخازن، گازهای محلول در آب نیز مشاهده شده‌است.

گاز متان در حرارت و فشار موجود درکانسارها متراکم نمی‌گردد بنابراین همیشه بصورت گاز باقی مانده ولی در مخازنی که تحت فشار بالا هستند به شکل محلول در نفت در می‌آید. سایر اجزای گاز طبیعی در مخازن نسبت به شرایط موجود در کانسار در فاز مایع یا فاز بخار یافت می‌شوند. گازهای محلول در نفت به مثابه انرژی و پتانسیل تولیدمخزن بوده و حتی المقدور سعی می‌گردد به روش‌هایی از خروج آنها جلوگیری گردد ولی در هر حال بسیاری از گاز محلول در نفت در زمان استخراج همراه با نفت خارج می‌گردد. در سالهای پیش از انقلاب در صد بالایی از آن از طریق مشعل سوزانده می‌شدو به هدر می‌رفت ولی در سالهای بعد تا بحال بتدریج و با اجرای طرحهایی منجمله طرح آماک از آنها به عنوان تولیدات فرعی استحصالی از میادین نفت کشور به منظور تزریق به مخازن نفتی – تولید مواد خام شیمیایی و سوختی با ارزش استفاده می‌کنند.

استخراج گاز

در ایران گاز طبیعی خام را از دو نوع چاه استخراج می‌نمایند؛ روش اول از میادین گازی، مانند میدان گازی خانگیران، میدان گازی تابناک، میدان گازی شانول، میدان گازی هما و میدان گازی وراوی. روش دوم از طریق میادین نفتی، که نفت خام تولیدی آن میادین، حاوی حجم بالایی از گازهای همراه می‌باشد، مانند میدان نفتی اهواز، میدان نفتی آغاجاری، میدان نفتی مارون، میدان نفتی گچساران، میدان نفتی بی‌بی‌حکیمه و میدان نفتی رامشیر.

ترکیبات گاز طبیعی خام

گاز طبیعی موجود در مخازن هیدروکربوری زیرزمینی به دو حالت می‌تواند از زمین خارج شده و در دسترس قرار گیرد. اگر بیشترین ماده موجود در مخزن زیرزمینی، گاز طبیعی باشد، به آن «چاه مستقل گازی» می‌گویند. گاز طبیعی خام که از چاه‌های مستقل گازی استخراج می‌گردد و هنوز فرایندهای سرچاهی و پالایشی را طی نکرده‌است، از مواد مختلفی تشکیل گردیده است. این مواد به طور عمده شامل هیدروکربور متان، به همراه گاز اتان و هیدروکربورهای دیگر به صورت سنگین و مایع مانند پروپان، بوتان و هیدروکربورهای سنگین تر یا چکیده نفتی که میعانات گازی نامیده می‌شوند و حاوی بنزین طبیعی هستند و همچنین مقداری از ناخالصی‌های غیرهیدروکربوری شامل بخار آب، دی اکسید کربن، منواکسید کربن، نیتروژن، سولفید هیدروژن ، هلیوم و گازهای دیگر می‌باشند که درصد هر کدام از این مواد در گاز طبیعی، بستگی به نوع مخزن، محل آن، عمق مخزن و عوامل دیگر دارد.

این چاه‌ها به صورت معمول قادر به تولید در اندازه‌های تجاری بوده و محصول آنها به نام گاز غیر همراه نیز شناخته می‌شود. گازهای طبیعی خام استخراج شده از چاه‌های مستقل گازی یا هیچ نفتی همراه خود ندارند و یا مقدار نفت همراه آنها بسیار ناچیز می‌باشد؛ اما این گازها به دلیل اینکه از اعماق زمین به بالا آمده‌اند، در طول مسیر بالاآمدن، با خود مقداری شن و ماسه و آب شور را به همراه آورده‌اند. از اینرو، قبل از ارسال این گازها به پالایشگاه‌ها، جامدات همراه با آنها در محلهایی که به مجموعه تأسیسات سَرِچاهی شناخته می‌شوند، توسط دستگاه‌هایی به نام جداکننده، از گاز جدا می‌گردند.

پس از این کار، گاز طبیعی که جامدات همراه خود را تا حد بسیار زیادی از دست داده است، توسط خطوط لوله به مراکز جمع‌آوری (پالایشگاه) انتقال می‌یابد. در طول مسیر لوله‌های انتقال، به دلیل کم شدن تدریجی فشار گاز، دمای آن کاهش می‌یابد و بر اثر این کاهش دما، آبهایی که همراه با گاز از اعماق زمین استخراج شده و همراه با آن به صورت بخار آب در حال حرکت می‌باشند (که آنها را هیدرات‌های گاز طبیعی می‌نامند)، کم‌کم به مایع تبدیل خواهند شد و اگر دما باز هم کاهش یابد، این آبها به صورت نیمه جامد یا جامد (کریستالهای یخ) درآمده و حرکت گاز را با مشکل مواجه می‌کنند و در حالت بدتر، امکان دارد که در نقاطی از مسیر، این جامدات به دیواره لوله بچسبند. در صورت بروز چنین پدیده‌ای، خیلی زود سایر مایعات یا جامداتی که به همین علت تشکیل شده و به همراه گازها در حال حرکت می‌باشند، به این نقطه خواهند پیوست و در زمان بسیار کوتاهی، حجم این توده به قدری بزرگ خواهد گردید که تقریباً به طور کامل، مانع از حرکت گاز در لوله می‌گردد. با توجه به سرعت و فشار بالای گازهای در حال عبور، گاز در پشت این نقطه متراکم شده و به راحتی می‌توان پیش ینی نمود که این اتفاق حتی ممکن است خط لوله انتقال گاز را دچار نشتی، ترکیدگی یا حتی انفجار کند. از اینرو، در نقاط خاصی از مسیر خط لوله بین چاه‌ها تا مقصد، دستگاه‌های گرمکن وجود دارند که دمای گاز را بالا می‌برند.

چاه‌های نفت نیز به طور معمول حاوی مقادیری گاز می‌باشند. گاز طبیعی خام موجود در چاه‌های نفت، به دو صورت می‌تواند استخراج گردد؛ چنانچه گاز به صورت محلول در نفت خام باشد، گازِ محلول نامیده می‌شود. اگر گاز در تماس مستقیم ولی جدا از نفت باشد، به آن گازِ همراه می‌گویند.

مشخصات و مزیتهای گاز طبیعی

گاز طبیعی حاصل از عملیات فرآورش نهایی دارا ی مشخصات بدون رنگ، بدون بو و سبکتر از هوا می‌باشد. ارزش حرارتی یک گاز، مقدار حرارتی است که در اثر سوختن یک مترمکعب آن گاز ایجاد می‌شود که بدین ترتیب ارزش حرارتی هر متر مکعب متان تقریباً معادل ارزش حرارتی یک لیتر نفت سفید می‌باشد و به عبارت دیگر چنانچه یک فوت مکعب از آن سوزانده شود معادل با ۲۵۲ کیلو کالری انرژی حرارتی آزاد می‌نماید که از این لحاظ در مقایسه با دیگر سوختها بسیار قابل توجه می‌باشد. هیدروکربن‌ها با فرمول عمومی CnH2n+۲ اجزاء اصلی گاز طبیعی بوده و منابع عمده انرژی می‌باشند. افزایش اتمهای کربن مولکول هیدروکربن را سنگینتر و ارزش حرارتی آن افزونتر می‌سازد. ارزش حرارتی هیدروکربنهای متان و اتان از ۸۴۰۰ تا ۱۰۲۰۰ کیلو کالری بازای هر مترمکعب آنها می‌باشد. ارزش حرارتی هیدروکربن پروپان برابر با ۲۲۲۰۰ کیلو کالری بازای هر مترمکعب آن می‌باشد. ارزش حرارتی هیدروکربن بوتان برابر با ۲۸۵۰۰ کیلو کالری بازای هر مترمکعب آن می‌باشد. گاز طبیعی شامل ۸۵ درصد گاز متان و ۱۲ درصد گاز اتان و ۳ درصد گاز پروپان، بوتان، ازت و غیره می‌باشد.

گاز طبیعی حاصل از میادین گازی سرخس حاوی متان بادرجه خلوص ۹۸ درصد می‌باشد. ارجحیت دیگر گاز گاز طبیعی (متان – CH4) به سایر سوخت‌ها آن است که گاز طبیعی تمیزترین سوخت فسیلی است زیرا نه تنها با سوختن آن گاز سمی و خطرناک منواکسید کربن تولید نمی‌گردد بلکه جالب است بدانیم که ماحصل سوخت این گاز غالباً آب بهمراه حداقل میزان دی‌اکسیدکربن در مقایسه با تمام سوختهای فسیلی می‌باشد.

دمای احتراق خود به خود گاز طبیعی ۶۴۹ درجه سانتی گراد است. دمای جوش متان ۴۹/ ۱۶۱ درجه سانتی گراد زیر صفر است. فرایند تبدیل گاز طبیعی به گاز مایع در همین درجه حرارت صورت می‌گیرد. یکی از عوامل مهم و مؤثر در کامل سوزی گاز طبیعی و آبی سوزی شعله تأمین هوای کافی است. میزان هوای لازم جهت هر مترمکعب گاز طبیعی هنگام سوختن حدودأ ۱۰ مترمکعب می‌باشد. آبی‌تر بودن شعله به معنی دریافت بهتر و بیشتر هوا می‌باشد.

فرآورش گاز طبیعی

مجموعه عملیات پیچیده‌ای است شامل فرایندهایی بقرار و ترتیب ذیل که در جریان آن بتوان گاز طبیعی را که شامل عمدتاً متان به‌عنوان اصلیترین ماده و با درصد خلوص ۸۰ تا ۹۷ می‌باشد را به‌عنوان محصول نهائی پالایش نمود، صمن آنکه در این فرایندها علاوه بر استحصال گوگرد ترکیبات ارزشمند مایعات گاز طبیعی شامل گاز مایع و (CONDENSATE) که تمامآ در ردیف اقلام صادراتی نیزبشمار می‌آیند جداسازی می‌گردند.

گاز همراه با نفت

گازی که همراه نفت است، باید از آن جدا شود تا نفت خالص و پایدار بدست آید. در صورتی که نفت و گاز استخراجی از چاه مستقیماً به مخازن ذخیره نفت هدایت گردند. بعلت سبک و فرار بودن گاز مقداری از آن از منافذ فوقانی مخزن ذخیره خارج شده و در ضمن مقداری از اجزای سبک و گرانبهای نفت را هم با خود خارج می‌کند. از این رو نفت را پس از خروج از چاه و پیش از آنکه به مخزن روانه گردد به درون دستگاه تفکیک نفت و گاز هدایت می‌کنیم.

عملیات تفکیک گاز همراه از نفت خام اصولاً با ابزار موجود در سر چاه و طی فرایندهای سرچاهی، انجام می‌شود. این عمل توسط دستگاهی بنام جداکننده سنتی که هیدرو کربورهای سنگین و مایع را از هیدروکربورهای سبکتر و گازی تفکیک می‌نماید صورت می‌گیرد. سپس این دو هیدروکربن برای فرآورش بیشتر به مسیرهای مجزایی هدایت شده تا عملیات تصفیه‌ای لازم برروی آنها صورت گیرد.

این دستگاه به شکل یک استوانه قائم دربسته بوده که در آن با استفاده از نیروی گرانش ذرات گاز از هم باز و به اصطلاح منبسط می‌گردد، و در این ضمن از سرعت آن نیز کاسته می‌شود. وقتی فشار و سرعت گاز به مقدار زیادی کاهش یافت بخش انبوهی از گاز، از نفت جدا می‌گردد. آنگاه گاز حاصل را توسط لوله بمخزن دیگری هدایت می‌کنند گازی که از دستگاه جدا کننده خارج می‌گردد، غالباً از نوع گاز تر بوده و حاوی مقدار زیادی بنزین سبک (طبیعی) نیز می‌باشد. بنزین سبک (طبیعی) به لحاظ آنکه دارا ی ارزش فراوانی می‌باشد الزاماً باید در مراحل بعدی از گاز طبیعی جدا گردد.

گاز محلول در نفت خام

در مواردی که گاز در نفت خام محلول است مقداری از آن به جهت ماهیت گاز و تحت تأثیر کاهش فشار موجود در سر چاه از نفت جدا می‌گردد و سپس این دو گروه از هیدروکربنها برای فرآورش بیشتر هر یک به مجاری مخصوص بخود فرستاده می‌شوند.

تفکیک مایعات گازی

این فرایند اولین مرحله از مجموعه عملیات پالایش گاز طبیعی خام می‌باشد. در به عمل آوری مایعات گازطبیعی فرایندی سه مرحله‌ای وجود دارد. زیرا ابتدا مایعات توسط جاذب از گازطبیعی استخراج و سپس ماده جاذب طی فرایند دوم قابلیت استفاده مجدد (مکرر) را در فرایند ابتدایی کسب می‌نماید و نهایتاً در فرایند سوم عناصر تشکیل دهنده و گرانبهای این مایعات نیز باید از خودشان جداسازی شده و به اجزای پایه‌ای تبدیل گردند؛ که این فرایند در یک نیروگاه فرآورش نسبتاً متمرکز بنام کارخانه گاز مایع بر روی مایعات حاصل انجام می‌شود. بخش اعظم مایعات گازی درمحدوده بنزین و نفت سفید می‌باشد. ضمن آنکه می‌توان فرآورده‌های دیگری مانند حلال و سوخت جت و دیزل نیز از آن تولید نمود. مواد متشکله در مایعات گاز طبیعی عبارت‌اند از.

اتان

اتان ماده‌ای است ارزشمند و خوراک مناسب جهت مجتمع‌های پتروشیمی و تبدیل آن به ماده ایی با ارزش بیشتر به نام اتیلن و پلی اتیلن. گازطبیعی میدان پارس جنوبی حدودأ حاوی شش درصد اتان می‌باشد که با جداسازی آن و ساخت اتیلن و پلی اتیلن مزیت‌های اقتصادی فراوانی برای کشورمان ایجاد می‌شود. کاربردفناوری تفکیک اتان از مایعات گازی در ایران بسیار جدید است و هم اکنون در فازهای ۴و۵ پارس جنوبی بکار گرفته می‌شود.

گاز مایع

گاز مایع عمدتآ شامل پروپان و بوتان بوده که آن را می‌توان با پالایش نفت خام نیز بدست آورد. ضمنآ در فرایند شکست ملکولی (کراکینگ) نفت خام و یا فرایند افزایش اکتان بنزین (ریفرم کاتالیستی) نیز این ماده ارزشمند به صورت محصول جانبی حاصل می‌شود. درصد پروپان و بوتان موجود در گاز مایع که مصارف سوختی در خودرو (کمتر) و در منازل (بیشتر) دارد متغیر بوده بطوری که در فصل گرم پروپان کمتر و در فصل سرد پروپان بیشتر خواهد بود در فصل سرد افزایش در صد پروپان به علت سبکتر بودن باعث تبخیر بهتر سوخت می‌گردد. معمولاً درصد پروپان در گاز مایع بین ۱۰ الی ۵۰ درصد متغیر است.

میعانات گازی

شامل ترکیبات سنگینتر از بوتان مولکول‌هایی دارای اتم‌های کربن بیشتر و حالت مایع در شرایط را شامل می‌گردند. این ترکیبات را می‌توان بمنظور صادرات پس از تثبیت فشار بخار و تنظیم نقطهٔ شبنم طبق مشخصات اعلام شده متقاضی (خریدار) به مخازن انتقال یافته و بمحض تکمیل ظرفیت مخزن صادر شوند؛ ولی این گروه از هیدرکربورها به لحاظ ارزشمندی بیشتری که نسبت به دیگر محصولات جدا شده دارند مقرون به صرفه‌است که طی فرایند دیگری در پالایشگاه میعانات گازی به سوخت‌هایی تبدیل گردد، که تا کنون در پالایشگاه‌های نفت از پالایش نفت خام حاصل می‌گردید. با توجه به اینکه پالایشگاه ۵۰۰ میلیون دلاری میعانات گازی در امارات متحده عربی بخشی از خوراک مورد نیاز خود را از ایران تأمین می‌نماید و حجم فراوان مایعات گازی که با بهره‌برداری از فازهای پارس جنوبی و دیگر پالایشگاه‌های گاز کشور حاصل می‌گردد، احداث پالایشگاه‌های میعانات گازی با امکاناتی شامل یک برج تقطیر و چند فرایند تصفیه و ریفرمینگ کاتالیستی، بسیار حائز اهمیت می‌باشد.

در حال حاضر کلیه مایعات گازی تولیدی در دو بخش صنایع پتروشیمی و پالایشگاه‌ها جهت خوراک مورد استفاده قرار گرفته و بخش سوم آن نیز صادر می‌گردد. مایعات گازی حاصل از پالایش گازهای ترش نیز ترش بوده و حاوی درصد فراوانی از هیدروژن سولفید و مرکپتان می‌باشد؛ بنابراین بعد از تقطیر و تهیه فراورده‌ها نیاز به فرایندهای پالایشی جهت زدودن و یاکاستن از میزان گوگرد و مرکپتان موجود دارند.

حذف دی اکسیدکربن و سولفور

بعد از جداسازی مایعات گازی از گاز طبیعی خام دومین قسمت از فرآورش گاز نیز صورت می‌گیرد که شامل جداسازی دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن است. گازطبیعی بسته به موقعیت چاه مربوط مقادیر متفاوتی از این دو ماده را شامل می‌گردد. فرایند تفکیک سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن از گازترش، شیرین کردن گاز نامیده می‌شود. سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن را می‌توان سوزاند و از گوگرد نیز صرفنظر نمود ولی این عمل باعث آلودگی شدید محیط زیست می‌گردد. با توجه به اینکه سولفور موجود در گاز عمدتآدر ترکیب سولفید هیدروژن قرار دارد، حال چنانچه میزان سولفید هیدروژن موجود از مقدار ۷/۵ میلیگرم در هر متر مکعب گازطبیعی بیشتر باشد به آن گاز ترش اطلاق می‌گردد. وچنانچه از این مقدار کمتر باشد نیاز به تصفیه نمی‌باشد.

سولفور موجود در گاز طبیعی به علت دارا بودن بوی زننده و تنفس‌های مرگ آور و عامل فرسایندگی خطوط لوله انتقال، گاز را غیر مطلوب و انتقال آن را پر هزینه می‌سازد. تکنیکهای مورد استفاده در فرایند شیرین سازی گاز ترش موسوم به «فرایند آمین» که متداولترین نوع در عملیات شیرین سازی می‌باشد تشابه فراوانی با فرایند قبل و فرایند بعدی خود یعنی نم زدایی توسط گلایکول دارند. مواد مورد استفاده دراین فرایند انواع محلول‌های آمین می‌باشد. دراین نوع فرایندها اغلب از دو محلول آمین باسامی مونو اتانول آمین و دی اتانول آمین (اداره مبارزه با مواد مخدر آمریکا) استفاده می‌گردد.

گاز ترش از میان برجی که با محلول آمین پر شده‌است جریان داده می‌شود. تشابه خواص ملکولی محلول آمین با سولفور موجود در سولفید هیدروژن باعث می‌گردد تا بخش عمده‌ای از مواد سولفوره جذب محلول گردد و سپس این محلول با شرکت در فرایند ثانوی ضمن جداسازی از سولفید هیدروژن جذب شده مجدداً قابل بهره‌برداری در فرایند ابتدایی می‌گردد. روش دیگری در رابطه با شیرین سازی گاز ترش با استفاده از جاذب‌های جامد برای جداسازی دی اکسیدکربن و سولفید هیدروژن نیز وجود دارد. دی اکسیدکربن حاصل از فرایند از طریق مشعل وارد محیط شده و طبعآ آلودگی‌هایی از خود بجا می‌گذارد که اجتناب ناپذیر می‌باشد؛ ولی سولفید هیدروژن حاصل از فرایند قبل پس از انتقال به واحد گوگرد سازی با شرکت در فرایندی کاتالیستی و با واکنشهای گرمایی بنام فرایند کلاوس سولفور موجودرا بصورت مایع آزاد می‌نماید. مایع حاصل بعد ازانتقال به واحددیگری و بعد از عملیات دانه بندی و انبار می‌شود این فرایند تا ۹۷ درصد سولفور موجود در گاز طبیعی را بازیافت می‌نماید. این ماده که سولفور پایه نامیده می‌شود. بشکل پودر زرد رنگ بوده و آن را می‌توان داخل محوطه پالایشگاه یا خارج از آن مشاهده نمو د. البته نظر به نیازبازار جهانی، سولفور موجود بعد از استخراج و تصفیه و آماده‌سازی کامل جزو اقلام صادراتی محسوب و جداگانه به بازار عرضه می‌گردد.

مرکاپتان‌ها گروه دیگری از ترکیبات گوگرد دار می‌باشند، که بایداز ترکیب گاز قابل مصرف توسط فرایندی از نوع غربال مولکولی جداسازی گردد. ازآنجاییکه سیستم لوله کشی‌های مشترکین فاقد هشدار دهنده‌های نشت گاز می‌باشد ضرورتآ و به همین منظور مقدار اندکی از آن که منجر به ضایعات در خطوط لوله نگردد را در ترکیب گاز بجا می‌گذارند تا بکمک این مواد بودار (بوی تخم مرغ گندیده) مصرف‌کننده از وجود نشتی در لوله‌های گاز آگاه گردد.

در همین رابطه در ایستگاه‌های CGS نیز بطور جداگانه مقداری مرکاپتان به جریان گاز تزریق می‌گردد. گاز میادین پارس جنوبی، نار و کنگان، سرخس و گاز همراه میدان آغاجاری از نوع ترش بوده و لذا حاوی مقدار معتنابهی گوگرد می‌باشد. گاز میادین تابناک – شانون، هما، وراوی و گاز همراه میادین مارون و اهواز از نوع شیرین بوده و طبعاً بعلت فقدان گوگرد و حذف فرایندهای مربوطه نسبت به گار میادین دیگر با ارزشتر می‌باشد.

نم زدایی

رطوبت زدایی با محلول گلایکول

علاوه بر تفکیک نفت با گاز مقداری آب آزاد همراه با گازطبیعی وجود دارد که بیشتر آن توسط روش‌های جداسازی ساده در سر چاه یا در نزدیکی آن از گاز جدا می‌شود. در حالیکه بخار آب موجود در محلول گاز می‌بایست طی فرایندی بسیار پیچیده تحت عنوان عملیات نم زدایی و یا رطوبت زدایی از گازطبیعی تفکیک گردند. در این فرایند بخار آب متراکم و موجود در سطح توسط ماده نم زدا جذب و جمع‌آوری می‌گردد. نوع متداول نم زدایی جذب با عنوان نم زدایی گلایکول که ماده اصلی این فرایند می‌باشد شناخته می‌شود. در این فرایند، از مایع نم زدای خشک‌کننده حاوی گلایکول برای جذب بخار آب از جریان گاز استفاده می‌شود. دراین نوع فرایند اغلب از دو محلول گلایکول باسامی دی اتیل گلایکول یا تری اتیل گلایکول استفاده می‌گردد.

خواص ملکولی ماده گلایکول شباهت بسیاری با آب دارد لذا چنانچه در تماس با جریانی از گازطبیعی قرار گیرد، رطوبت آب موجود در جریان گاز را جذب و جمع‌آوری می‌نماید. ملکولهای سنگین شده گلایکول در انتهای تماس دهنده جهت خروج از نم زدا جمع و خارج میشو ند سپس گازطبیعی خشک نیزاز جانب دیگر به بیرون از نم زدا انتقال می‌یاید. محلول گلایکول را از میان دیگ بخار به منظور تبخیر نمودن آب محلول در آن و آزاد کردن گلایکول جهت استفاده مجدد آن در فرایندهای بعدی نم زدایی عبور می‌دهند. این عمل با بهره‌گیری از پدیده فیزیکی یعنی وجود اختلاف در نقطه جوش آب تا ۲۱۲درجه فارنهایت (۱۰۰ درجه سانتیگراد) و گلایکول تا ۴۰۰ درجه فارنهایت صورت می‌گیرد.

رطوبت زدایی با ماده خشک‌کننده جامد

رطوبت زدایی با ماده خشک‌کننده جامد که معمولاً مؤثرتر از نم زداهای گلایکول هستند نیز با استفاده از روش جذب سطحی صورت می‌گیرد. جهت این کار به حداقل دو برج یابیشتر نیاز می‌باشد که بکمک یک ماده خشک‌کننده جامد شامل آلومینا یا ماده سیلیکاژل پرشده‌است. نم زدایی با ماده خشک‌کننده جامد اولین شیوه نم زدایی گازطبیعی با استفاده از روش جذب سطحی است گازطبیعی از داخل این برج‌ها، از بالا به پایین عبور داده می‌شوند. گازطبیعی دراین فرایند ضمن عبور از اطراف ذرات ماده خشک‌کننده رطوبت‌های موجود در جریان گازطبیعی به سطح ذرات ماده خشک‌کننده جذب می‌گردد و باتکمیل این فرایند تقریباً تمام آب توسط ماده خشک‌کننده جامد جذب شده و نهایتاً گاز خشک از انتهای برج خارج شود.

این نوع از سیستم نم زدایی از آنجاییکه در رابطه باحجم فراوان گاز تحت فشارهای بالا مناسب هستند معمولاً در انتهای یک خط لوله در یک ایستگاه کمپرسور قرار دارند. در این سیستم نیز همانند گلایکول در روش اول ماده خشک‌کننده جامد بعد از اشباع شدن از آب جهت احیاء و استفاده‌های مکرر از سیستم‌های گرمکن با درجه حرارت بالا جهت تبخیر بخار آب موجود در گلایکول بکار گرفته می‌شوند. گازطبیعی اینک با طی تمام مراحل تصفیه به طور کامل فرآورش و برای مصرف آماده گردید لذا در پایان با تقویت فشار آن تا حدود ۱۰۰۰ psi و پس از محاسبه حجم آن توسط سیستم اندازه‌گیری به خط لوله خروجی پالایشگاه هدایت و تحویل مدیریت منطقه عملیات انتقال گاز مربوطه می‌گردد.


چکیده

اطلاعاتی در مورد مخازن نفت و گاز:

مخازن نفتی
با توجه به فشار اولیه مخزن (Pi) مخازن نفتی می توانند به دسته‌های کوچک‌تر زیر تقسیم شوند:

۱- زیر اشباع:
اگر فشار اولیه مخزن (Pi)، بالاتر از فشار نقطه‌ی حباب (Pb) سیال مخزن باشد، مخزن به عنوان مخزن نفتی زیر اشباع طبقه‌بندی می شود.

۲- اشباع:
هنگامی که فشار اولیه مخزن برابر با فشار نقطه حباب سیال باشد مخزن یک مخزن نفتی اشباع نامیده می شود .

۳- مخزن با کلاهک گازی :
اگر فشار اولیه مخزن پایین‌تر از فشار نقطه حباب سیال مخزن باشد مخزن به عنوان مخزن با کلاهک گازی یا دوفازی شناخته می شود در این جا فاز گاز یا بخار از پایین توسط فاز نفت محدود شده است.

✅ نفت‌های خام، گستره‌ی وسیعی از خواص فیزیکی و ترکیبات شیمیایی را می‌پوشانند و معمولا مهم است که بتوان آن‌ها را در گروه‌های وسیعی از نفت‌های مشابه دسته‌بندی کرد:
✔️ نفت سیاه معمولی
✔️ نفت خام با کاهش حجم کم
✔️ نفت خام با کاهش حجم زیاد (فرار)
✔️ نفت خام تقریبا بحرانی

✅ تقسیم بندی فوق، اصولا بستگی به خواص نفت خام از جمله خواص زیر دارد :
✔️ خواص فیزیکی
✔️ ترکیب
✔️ نسبت گاز به نفت
✔️ شکل ظاهری
✔️ نمودار فازی فشار- دما

مخازن گازی

بطور کلی اگر دمای مخزن بالای دمای بحرانی سیستم هیدروکربنی باشد مخزن به عنوان یک مخزن گاز طبیعی تقسیم‌بندی می‌شود. گازهای طبیعی می‌توانند بر اساس نمودار فازی خود دسته بندی شوند که متداول‌ترین آن در چهار دسته به این صورت است:

  • گاز – میعانات گازی برگشتی
  • گاز- میعانات گازی تقریبا بحرانی
  • گاز تر
  • گازخشک

🔹 مخازن گاز- میعانات گازی برگشتی(مخازن گازی غیرمعمول)، (Retrograde Gas Reservoir):
اگر دمای مخزن (T) بین دمای بحرانی (Tc) و خط حداکثر دمای (Tct) سیال مخزن قرار بگیرد مخزن به عنوان یک مخزن گاز- مایعات گازی برگشتی طبقه بندی می شود . این دسته از مخازن گازی نوع منحصر به فردی از سیستم‌های هیدروکربنی هستند که رفتار ترمودینامیکی مخصوص سیال مخزن، عامل کنترل کننده مهمی در فرایند تجهیز و بهره برداری مخزن می باشد.
در اکثر مخازن گاز- میعانات گازی حجم مایع به وجود آمده به‌ندرت از ۱۰ % حجم کل تجاوز می‌کند. مقدار مایع تشکیل شده آن‌قدر نیست که قادر به جریان باشد. باید توجه داشت که این مایع می تواند در اطراف چاه (جایی که افت فشار زیاد است) آن‌قدر جمع شود که جریان دوفازی گاز و میعانات گازی ایجاد کند.
باید توجه کرد که مایع تشکیل شده در این مخازن بسیار غنی است و تر شوندگی سنگ مخزن به این مایع بالاست؛ در این شرایط سنگ مخزن سیال را جذب می‌کند و اجازه جریان یافتن به آن را نمی‌دهد، در نتیجه میزان تولید کاهش می‌یابد. به همین دلیل تلاش می‌شود که در این گونه مخازن حتی الامکان میعانات تشکیل نشود. برای دست پیدا کردن به این مهم با تزریق مجدد گاز به مخزن سعی می شود که فشار مخزن به زیر فشار نقطه شبنم نرسد و میعانات در مخزن تولید نشوند.

🔹 مخزن گاز- میعانات گازی تقریبا بحرانی:
اگر دمای مخزن نزدیک دمای نقطه‌ی بحرانی باشد، مخلوط هیدروکربنی به عنوان گاز- میعانات گازی تقریباً بحرانی تقسیم می‌شود. رفتار حجمی این دستهه از گازهای طبیعی توسط کاهش فشار در دمای ثابت توصیف می‌گردد.

🔹 مخازن گازی تر:
در این جا دمای مخزن بیش از دمای Cricondenterm می باشد. به همین علت با بهره برداری مخزن در دمای ثابت سیال مخزن همیشه در فاز بخار خواهدد ماند. البته همان‌طور که گاز تولید شده به طرف سطح جریان می یابد فشار و دمای گاز کاهش خواهد یافت. اگر وارد ناحیه دو فازی شود فاز مایع هم تشکیل شده و از طریق جدا کننده های سطحی جمع آوری خواهد‌شد.

🔹 مخزن گازی خشک:
مخلوط هیدروکربن هم در مخزن و هم در تاسیسات سطحی به صورت گاز وجود دارد. تنها مایع همراه با گاز در مخزن گازی خشک، آب می باشد. معمولا سیستمی که دارای نسبت گاز به نفت بزرگتر از ۱۰۰ هزار SCF/STB باشد، گاز خشک در نظر گرفته می‌شود.


دریافت فایلهای آموزشی

۱- مبانی مهندسی نفت-۳۸ صفحه- مهدی حسین پور


۲- زمین شناسی نفت-دکتر رضایی-۵۰۶ صفحه

فهرست مطالب

  • مقدمه
  • سیالات و شرایط زیر سطحی
  • خواص فیزیکی و شیمیایی و منشا هیدروکربن ها
  • از ماده آلی تا نفت
  • ارزیابی سنگ منشا
  • مهاجرت نفت
  • سنگ مخزن
  • نفتگیرها
  • پوش سنگ
  • روشهای اکتشاف
  • مبانی نمودار گیری
  • نقشه ها و مقاطع عرضی متداول در زمین شناسی نفت
  • مکانیسم نیروهای محرک و انواع بازیافت در مخازن هیدروکربنی
  • محاسبه ذخیره هیدروکربن
  • مدل سازی حوضه های رسوبی و سیستمهای نفتی
  • مراحل توسعه یک میدان هیدروکربنی
  • هیدروکربن ها در حوضه های رسوبی

۳- مهندسی مخازن نفت و گاز- دکتر علیزاده-دانشگاه امیرکبیر-۱۱۹ صفحه

۴– جزوه مهندسی مخزن۱-دانشگاه آزاد تهران جنوب-۲۱۶ صفحه

۵– جزوه جامع مهندسی مخزن۱- ۲۷۷ صفحه

۶– جزوه مهندسی مخزن۱-دکتر شهبازی-۷۵ صفحه

۷– مهندسی مخزن ۲- دکتر عاشوری-۸۶ صفحه

۸– جزوه مهندسی مخزن ۲-۳۳ صفحه

۹– جزوه شبیه سازی مخازن-دکتر خراط- شامل ۴ فصل

۱۰– جزوه تخمین مخازن اکتشافی-۳۴ صفحه

۱۱– اصول رفتار سیال مخزن-۳۰ صفحه

۱۲– خواص سنگ مخازن-دکتر شفیعی-شامل ۹ فصل

۱۳– جزوه خواص سنگ مخازن-دانشگاه نفت گچساران- ۹۵ صفحه

۱۴– خواص سنگ مخزن-دانشگاه اهواز-۲۳۴ صفحه

۱۵– خواص سنگهای مخزن-دکتر شادی زاده-۵۶ صفحه

۱۶– مشخصات سنگ مخازن-دانشگاه نفت گچساران-۱۳۸ صفحه

۱۷– جزوه مروری بر خواص سنگ مخازن

۱۸– فیلم تزریق گاز به میدان نفتی

۱۹- جزوه انواع روش های اکتشاف چاه های نفتی


۲۰- دانلود همه کتب انگلیسی صنایع بالادستی نفت و گاز از کتابخانه جامع نفت و گاز وبسایت



راهنمای دانلود از وبسایت:
در هر نوشته وبسایت، فایلها به صورت شماره بندی شده ارائه شده است. کافی ست روی عنوان هر شماره کلیک نمایید تا دانلود مستقیم آن شروع گردد.
در صورت بروز مشکل، از مرورگرهای دیگر استفاده نمایید. چنانچه لینک موجود نبود، شماره آن را در بخش زیر کامنت بگذارید تا بررسی گردد.

@OilAndGas


تبلیغات-فرادرس

آموزشهای مرتبط زیر را نیز حتما مطالعه نمایید:

ما به نظرات پیشنهادی، انتقادی و حمایتی شما نیاز داریم، چند کلمه برایمان بنویسید: