מה זה שמן ייצור כימיה?

כימיה ייצור נפט היא המשמעת המדעית הבודקת את המאפיינים הכימיים והפיזיים של שמן גולמי, גז טבעי, ואת הנוזלים הקשורים המיוצרים ממאגרי תת-קרקעיים. ענף זה של כימיה הוא קריטי להבנת האופן שבו הידרוקרבנים מתנהגים מהרגע שהם משאירים את הסלע המאגר, דרך ה- Wellbore, ומעבדי עיבוד מואצים.

כימיה ייצור מודרנית הולכת הרבה מעבר לניתוח פשוט של הרכב.It מקיף את המחקר של תופעות לוואי (FLT:0interfacialתופעות FLT:1 כגון היווצרות גולגולת ופירוק, את האופי של נטיות בקנה מידה אורגני ולא אורגני, ניהול של אזורים FLT:2hydrate היווצרות של 3FLT במערכות גז, ואת השליטה של קורוזציה מיקרוביולוגית מושפע שדה ייחודי יכול להיות טיפול כימי יותר מצריך גם כן, אשר עשוי להיות בעל עדיפות ייחודית של מים.

יתרונות מרכזיים של שמן Fluids

נוזלים הם תערובת מורכבת של פחמימנים ותרכובות לא-hydrocarbon.כדי לנהל את הייצור ביעילות, יש צורך להרוס תערובת זו לתוך המרכיבים העיקריים שלה ולהבין את התפקיד כל משחק באבטחת זרימה, הפרדה, קורוזיה.

הובלת נפט

שמן קרוי בעיקר על ידי FLT:0 (hydrocarbonsFLT) 1:1 - מולקולות שנוצרו רק של מימן ואטומי פחמן.

  • (ב) [ה] [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'[ה'], [ה'],],], [ה'[ה'],], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'[ה'[ה'],], [ה'[ה'[ה'[ה'],], [ה'], [ה'[ה'],],],],],], [ה'], [ה'[ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'[ה'[ה'[ה'], [ה'],],],], [ה'], [ה'], [ה'],],], [ה'], [ה']']'[ה'
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ (naphthenes): naphthenes:FLT:1 Ring-structured hydrocarbons רוויים ממוחזרים כגון cyclohexane.הם תורמים לנטייה ולדחיסות של שמן.
  • (ב) ⁇ :0 (א) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) אספלטנים ו resinsins:cioFLT:1 גדול, מולקולות הקוטביות שיכולות להחליש תחת לחץ או שינויים בהרכב, מה שגורם לחסימות בארות ובצנרת.

בנוסף לפחמימנים, שמן גולמי מכיל כמויות של גופר, חנקן, חמצן ומתכות כגון ניקל ו וניליום.הבנת ההרכב המדויק - מן האור מסתיים (C1–C5) ועד מטרות כבדות (C30+) - חיוני לחיזוי התנהגות שלב ועיצוב כימיקלים לטיפול.

מייצרים מים

מים כמעט תמיד מתווספים עם שמן וגז.ידועים כ-FLT:0) מים מתוחכמים (FLT:1), זרם זה יכול להיווצר ממים טבעיים, מזריקים מים לתחזוקה של לחץ מאגר, או מים מזוהמים מייצור גז.

  • (ב) ⁇ :0) ⁇ :0 (הפסקה 1:1) יכול לנוע בין כמה אלפי חלקים למיליון ליותר מ 300,000 ppm. גבוה סליטי מאיץ את קורוזיה וסקאלה.
  • (FLT:0) גזים מסולקים: FLT:1 חמצני פחמן דו חמצני (CO2), מימן sulfide (H2S), ולפעמים חמצן נוכחים, המשפיעים ישירות על קורוזיות ועל הצורך במגבים.
  • (FLT:0) תרכובות אורגניות: 1FLT:1 dissolved ו מפוזרים פחמימנים, חומצות אורגניות (למשל, אצטי, propionic), וגולשים יכולים לייצב את התגשמות הנפט במים.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ :0 (בקיצור: ⁇ ⁇ ⁇ ) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

ניהול הכימיה המיוצרת במים הופך חשוב יותר ויותר, מאחר שמגבלות הרגולציה והמפעילים מבקשים להחזיר מים לניהול מאגר או שימוש מועיל בחקלאות.

תגית: Gas

גז טבעי הקשור לייצור שמן הוא תערובת של פחמימנים קלים (methane, ethane, propane, Butanes) בתוספת גזים אינרטיים כגון חנקן ופחמן דו חמצני; כמה מאגרים מכילים גם את:0hydrogen sulfideFLT:1 (גז שלנו) או FLT:2mercuryFLT 3, אשר שניהם דורשים טיפול כימי מיוחד של גז זרם נמוך -2 נוטה לטמפרטורות מופחתת -2 ליטרים) הוא צורך לחץ דם (H)

סולידריות ומזהמים אחרים

יבולים המיוצרים לעתים קרובות לשאת את ה-FLT:0sand, קנסות, ויצרו חלקיקים FLT:1 כי erode ציוד ויישב ב-Sparators:2Scale DepositsFLT 3: 3 - מ-Synate בשלב פחמן (calcite) כדי לעכב את sulfium sulfion (barite) - יכול להיווצר כאשר הוא שילוב מים לא מתאים או כאשר הלחץ והשינוי הוא סגסוגת גסה.

התנהגות של פלואידים בייצור

ההתנהגות של נוזלי נפט במהלך הייצור נשלטת על ידי גורמים תרמודינמיקה וקנטינים.שלושה היבטים מרכזיים הם התנהגות שלב, זרימת תופעות הבטחת זרימה ודינמיקה של גולגולת.

שלב ההתנהגות

כנוזלי מאגר נוסעים מלחץ גבוה, תנאי עתירי משקל לחילופי משטח, הלחץ והטמפרטורה שלהם יורדים באופן דרמטי.שינוי זה גורם לנוזל לעבור דרך חד-פעמי, שתי-פאוזה, ולעיתים שלושה אזורים של-phase (AFLT:0phase) לתוך דחיסות גזית 1 (דאגרמת טמפרטורה בלחץ) מגדירה אם נוזל הוא יחיד-פעמי, לדוגמה, נוזל-Fse, או מנקה, או מנקה, או ממזג אווירית, או מנקה של נוזל יחיד.

תחזיות שלב התנהגותיות מבוססות על FLT:0 (EOS) מודלים של מצב הרוח (EOS) 1FLT:1 מכוון לקומפוזיציה של נוזל ספציפי.מודלים אלה משמשים כדי לדמות תרחישים ייצור, אופטימיזציה תנאי המבדיל, וחיזוי ירידה נוזלית בארות גז.

אתגרים של זרימה

אבטחת זרימה מתייחסת לתחבורה אמינה של נוזלים המיוצרים ממאגרי עיבוד למתקנים.סיכנות אבטחת זרימה הקשורות לכימיה משותפת כוללות:

  • (FLT:0)Gas hydrates:FLT:1 , מוצקות דמויי קרח שצורה כאשר מים ומולקולות גז אור (במיוחד מתאן, מתאן, ו propane) משלבות בטמפרטורה נמוכה ולחץ גבוה.hydrtes Plugs, שסתום, וחנק. מעכבים כימיים - תרמודינמיקה (למשל, methanol,glycol) ו-dosagesage נמוך (הוא משמש באופן נרחב) הם (HLDateshydratesatesatesatesates) - הם בשימוש נרחב).
  • (FLT:0)Wax deposition:FLT:1 גבוה משותק משקל גבוה-מולקולי-משקל-משקטט כאשר הטמפרטורה הנוזלית נופלת מתחת לטמפרטורת המראה של השעווה (WAT) מצטברים על קירות צינורות, צמצום אזור זרימה.
  • (FLT:0) אספלטן flocculation: ibphaltenes 1 ; ASphaltenes הם מולקולות הקוטביות שנשארות יציבות בנפט בתנאים של מאגר, אך יכולות לערעור עקב ירידה בלחץ, שינוי הרכב, או ערבוב עם נוזלים לא תואמים.
  • (FLT:0) היווצרות של ההרחבה:FLT:1 בסולם איורגוני (CaCO3, BaSO4, SrSO4, וכו ') precipitates כאשר הגבלת השכור עולה - לעתים קרובות נגרמת על ידי ערבוב הזרקת גליון עם מים היווצרות. Scale-inhibitor כימיקלים (phosphonates, פולימרים) הם מוזרקים או לסחוט באמצעות טיפולים.

כל סוגיה של זרימה מחייבת תוכנית ניהול כימי ייעודית משולבת עם פרמטרים תפעוליים כגון טמפרטורה, לחץ, קיצוץ מים ומהירות נוזל.

Emulsion Dynamics

שמן ומים אכזריים הם באופן טבעי בלתי אפשרי, אבל תחת זרימה סוערת דרך חנוק ושסתום, הם יוצרים יציבים FLT:0emulsionsFLT:1 - מים שמן (W / O) או שמן-in-in-in-water (O/W) - מייצבים על ידי גולשים טבעיים (asaltenes, res, חומצות, חומצות נשימה) וסיבות לפירוק של צינורות אלקטרו-מימיות מזהמים, לעתים קרובות יכול להפחית את המזהמים.

יישומים של ייצור נפט

עקרונות הכימיה של הייצור מוחלים כמעט בכל היבט של פעילות הנפט והגז.

התאוששות נפט מוגברת (EOR)

התאוששות שמן מוגברת כימית (cEOR) משתמשת פולימרים, גולשים, ואלקליס לגייס שמן שאריות לכוד על ידי כוחות capillary. Polymers (כגון hydrolyzed פוליacrylamide) להגדיל את ההיקף של מים הזריקה, שיפור יעילות גורפת. Surfactants להפחית את המתח בין שמן למים, ומאפשר טיפות שמן לזרום אלקליצית חומרים כימיים אלה, אשר אינם פועלים נגד חומרים כימיים, כמו חומרים כימיים.

בקרת קורוזיה

קורוזיה היא גורם מוביל לכישלון נכסים בנפט וגז. תחמוצת הקרבון (CO2) קורוזיה FLT:1 (קורוזיה מתוקה) ו-FLT:2hydrogen sulfide (H2S) מעכבים את ה-corrosion FLT 3: (scorrosion) מושפעים הן על ידי כימיה נוזלית, טמפרטורה, וזרימה של פולינרים (Igap) כדי למנוע ממולקולות של זיהום מים אורגניות)

הפרדה וסירוב עיצוב

(מתקני שטח - מפרידים, מטלמרים, desalters, ומערכות טיפול במימן - מסתמכים על סיוע כימי כדי להשיג מפרט מוצרים נדרש.FLT:0De-oilering כימיקלים, desalters, ו- Oil-water Treatments) לשפר את הפרדת הנפט מן המים המיוצרים.

ייצור ניהול מים

מים המיוצרים הם זרם הפסולת הגדול ביותר בייצור נפט וגז.טיפול כימי נדרש כדי לעמוד בתקנות או בתקנות איכות ההחזרה.

  • (FLT:0) פלוגנציה וקידוד: ההרחבה: ההרחבה 1 (למשל, אלומיניום) או פולימרים אורגניים מצטברים מושעה מוצקים ו טיפות שמן עבור הקלה יותר.
  • (FLT:0) Biocides: FLT:1 Oxidizing (למשל, chlorine, ozone) או לא חמצון (למשל, גלוטרלדהיד, תרכובות אמוניום quaternary) לשלוט SRB ואוכלוסיות מיקרוביאליאליאליות כלליות, צמצום H2 דור ומיקרוביולוגי השפיע על קורורו.
  • (ב) ,0) מעכבי צ'ייל עבור הזרקת מים:FreaLT:1 כאשר מיוצר מים מגלגל, מעכבי בקנה מידה כימי למנוע משקעים בבארות הזרקה ובאזורים הקרובים.
  • (ב) ⁇ :0 [H2S scavengers:] עבור מים המיוצרים, נצרובים כימיים (triazines, amines, glyoxal) להסיר את הסול כדי למנוע קורוזיה ובעיות odour.

העיצוב של תוכנית כימית לייצור מים חייב לקחת בחשבון את ה-FLT:0water-cutFal-cutFelo1 (יחסי מים-לנפט), טמפרטורה, מתמוססת מוצקות ונוכחות של כימיקלים של שדות נפט שעלולים להפריע לטיפול.

אחריות סביבתית וקיימות

(הכימיה של ייצור תומכת ישירות בשמירת הסביבה.החומרים בשימוש כימיקלים חייבים להיות נבחרים עם עין על ⁇ :0biodegradability, ecotoxicity, ופוטנציאל ביו-קפיטולציה 1 - משטרים רגולטוריים רבים (למשל, OSPAR בים הצפוני, מעכב EPA בארצות הברית) דורש החלפת כימאים ירוקים יותר עם חלופות ירוקות יותר.

כיוונים עתידיים והתקדמות

כימיה לייצור נפט אינה שדה סטטי.כמה מגמות מתעוררות מעצבות מחדש את האופן שבו כימאים ניגשים לניהול נוזלים:

  • (FLT:0) כימיה דיגיטלית ולמידה מכונה: FIRLT:1 , באמצעות הקרנה גבוהה של פורמולות כימיות בשילוב עם מודלים חיזוי הוא מאיץ את בחירת מעכבים וממריצים.
  • (FLT:0) חידוש כימיה ירוקה: FLT:1 יש דגש גובר על פיתוח כימיקלים ממקורות מתחדשים, כגון גולשים מבוססי צמחי ופולימרים ביו-דידת, להחליף מוצרים מאובנים קונבנציונליים.
  • (FLT:0) הזרקת הכימיה של סקווש: 1 כפי ששדות נעים למים עמוקים וסביבות מים עמוקים אולטרה-מעמיקות, המרחק בין פלטפורמה לבין עלייה חדה היטב. מחסנים כימיים ויחידות הזריקה ים - ואמינות הכימיקלים תחת לחץ קיצוני וקור - הופכים קריטיים.
  • (FLT:0) הבטחת זרימה משולבת: 1.במקום לטפל שעווה, בקנה מידה, וhydrate באופן פרטני, מפעילי מאמצים אסטרטגיות של מעכב משולב (למשל, כימיקלים דו-תפקודיים) אשר מטפלות בבעיות מרובות בו-זמנית.
  • (FLT:0) קרבון ללכוד, להשתמש באחסון ואחסון (CCUSIRLT:1 ייצור כימיה מתרחבת לתוך ניטור וניהול של נוזלים עשירים CO2 עבור פרויקטים של EOR-CCUS, שבו יש להבין את הקורטוזיה ואת התנהגות שלב עבור כל מחזור החיים.

(ב) למומחים שנכנסים לתחום, קרן מוצקה בכימיה אנליטית, תרמודינמיקה ומכניקת נוזל היא חיונית.

לסיכום, כימיה ייצור נפט היא משמעת דינמית והכרחית המתבססת על החילוץ הבטוח, היעיל והסביבתי של נפט וגז.ממד המולקולרי של התעלות של אספלטן לפעילות בקנה מידה שדה של תוכניות הזריקה הכימיות, העקרונות המכוסים כאן יישארו מרכזיים ביכולת התעשייה לעמוד בביקוש באנרגיה העולמית תוך צמצום טביעת הרגל הסביבתית שלה.