بررسی پدیده رسوب در جریان سیال خطوط لوله نفت و گاز و روش های رفع آن

پدیده رسوب واکس در خطوط لوله انتقال نفت و گاز یکی از چالش های عمده صنعت نفت با پیامدهای فنی و اقتصادی قابل توجه محسوب می شود. این پژوهش با رویکردی نظام مند به بررسی تشکیل رسوب واکس در چهار نمونه نفت خام ایرانی (با محدوده ۲/۷ – ۸/۳۴% وزنی واکس) از طریق ترکیب مطالعات آزمایشگاهی و مدل سازی ریاضی پرداخته است. در بخش آزمایشگاهی، تاثیر پارامترهای کلیدی شامل اختلاف دمای سیال-دیواره (ΔT=۵-۱۵°C)، دبی جریان (۱-۴ گالن/دقیقه) و زمان عملیات بر نرخ رسوب گذاری با دقت °C مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد افزایش ΔT از ۵ به ۱۵ موجب ۶۰% افزایش رسوب در نمونه D (۲۳/۴%) واکس می شود، در حالی که افزایش دبی جریان از ۱ به ۴ گالن/دقیقه ضخامت رسوب را تا ۶۰% کاهش می دهد. در بخش مدلسازی، یک مدل کینتیک پیشرفته با در نظر گرفتن وابستگی متقابل انتقال جرم-حرارت توسعه داده شد که قادر به پیش بینی ضخامت رسوب با دقت ۸۷% و ترکیب رسوب با دقت ۸۲% است. تحلیل ترمودینامیکی سیستم نشان داد ترکیب بهینه روش های عملیاتی شامل: (۱) حفظ دمای سیال حداقل °C ۵ بالاتر از WAT، (۲) اجرای توپک رانی ماهانه، و (۳) تزریق ۵۰۰ppm بازدارنده پلیمری (آکریلات-کوپلیمر) می تواند هزینه های عملیاتی را تا ۳۵% نسبت به روش های متداول کاهش دهد. این یافته ها راهکارهای عملی برای مدیریت رسوب در میادین نفتی ایران با شرایط مشابه ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

رسوب واکس ، خطوط لوله انتقال نفت ، مدل سازی کینتیکی ، روش های کنترل رسوب ، ترمودینامیک رسوب