مدل‌سازی تشکیل رسوب آسفالتین نفت مخزن با معادله حالت Cpa و رویکردی جدید بر مبنای ساختار مولکولی آسفالتین

در این مطالعه یک رویکرد جدید و منطبق بر ساختار مولکولی آسفالتین برای مدل‌سازی رسوب آسفالتین با معادله حالت cpa ارائه می‌شود. قابلیت‌های دیدگاه ارائه شده با پیاده‌سازی آن بر روی دو نمونه نفت زنده بررسی شده است. بر اساس آنالیزهای تعیین مشخصات آسفالتین که بیان می‌دارد تعداد سایت‌های بازی آسفالتین 4.5 برابر تعداد سایت‌های اسیدی آن است، پنج سایت فعال و مشابه برای آسفالتین در نظر گرفته شد. خودگردآیی آسفالتین و گردآیی متقابل آسفالتین و جزء سنگین هیدروکربنی در مدل‌سازی لحاظ گردید. فشار بحرانی جزء سنگین به کمک داده‌های فشار حباب نفت در یک نقطه دمایی، برازش شد. نتایج حاصل نشان دادند که دیدگاه ارائه شده می‌تواند منحنی فشار حباب هر دو نمونه نفت را با خطای کمتر از 1.54% پیش‌بینی نماید. به منظور مدل‌سازی فشار شروع تشکیل رسوب آسفالتین، انرژی گردایی متقابل بین آسفالتین و جزء سنگین هیدروکربنی به عنوان تنها پارامتر تنظیم معادله حالت در نظر گرفته شد. همچنین سه نوع تابعیت مختلف برای وابستگی دمایی انرژی گردایی متقابل بین آسفالتین و جزء سنگین هیدروکربنی پیشنهاد و بررسی گردید که بهترین تابع وابستگی انرژی گردایی متقابل به معکوس دما را بیان می‌کند. نتایج نشان می‌دهند که این مدل، با در نظر گرفتن بهترین تابع، می‌تواند منحنی فشار شروع تشکیل رسوب آسفالتین برای هر دو نمونه نفت را با خطای کمتر از 5.50% پیش‌بینی نماید. مدل ارائه شده قادر است در دمای مخزن فشار شروع تشکیل رسوب آسفالتین برای نمونه نفت یک و دو را به ترتیب برابر با 502.5 و bar 250.4 پیش‌بینی کند که داده‌های آزمایشگاهی آن به ترتیب 527 و bar 262 است. بنابراین، دیدگاه معرفی شده در این مطالعه نه تنها دقیق‌تر از دیدگاه‌های قبلی است بلکه قادر است روند کلی تغییرات فشار شروع تشکیل رسوب آسفالتین با دما را بسیار بهتر و منطبق بر رفتار واقعی آسفالتین پیش‌بینی نماید.

ervoir Oils by CPA EoS via a new Approach Based on the Asphaltene Molecular Structure

In this study, a new approach based on the molecular structure of asphaltene is developed to model asphaltene precipitation by the cubic plus association equation of state (CPA EoS). The accuracy of the proposed approach has been proved by reproducing the experimental data of asphaltene precipitation in two different live oil samples. In this approach, five similar association sites were assigned to the asphaltene molecules. Selfassociation between the asphaltene molecules and crossassociation between the asphaltene and heavy hydrocarbon component were considered. The critical pressure of the heavy component was tuned using a single experimental bubble point pressure of the oils. Results revealed that the approach is able to predict the bubble point curve of the oil samples with the average absolute relative error (AARE) of lower than 1.54%. To model the asphaltene onset point, the crossassociation energy between the asphaltene and the heavy component () was considered as the only tuning parameter of the model. It was assumed that the  was temperaturedependent and three different dependency were considered. The results showed that the crossassociation energy is inversely proportional to absolute temperature. The CPA EoS reproduces the asphaltene onset point of the oil samples with the AARE of lower than 5.50%. At reservoir temperature, the asphaltene onset pressure for the two reservoir oil samples is 527 and 262 bar which is predicted by the CPA EoS as 502.5 and 250.4 bar respectively. As a conclusion, the proposed approach can not only predict the bubble point pressure but also accurately predict the general trend of asphaltene onset pressure with temperature.