تعداد نشریات | 19 |
تعداد شمارهها | 380 |
تعداد مقالات | 3,131 |
تعداد مشاهده مقاله | 4,251,743 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,846,070 |
بررسی تحلیلی ساختار نمونه های آسفالتن متعلق به نفت مخزن سازند سروک | ||
نشریه مهندسی منابع معدنی | ||
مقاله 4، دوره 6، شماره 3 - شماره پیاپی 21، مهر 1400، صفحه 69-82 اصل مقاله (1004.69 K) | ||
نوع مقاله: علمی-پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30479/jmre.2020.12298.1358 | ||
نویسندگان | ||
زهرا صادق طبقی1؛ احمد رضا ربانی* 2؛ عبدالحسین همتی سراپرده3 | ||
1دانشجوی دکتری، گروه مهندسی نفت، دانشکده مهندسی نفت، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران | ||
2استاد، گروه مهندسی نفت، دانشکده مهندسی نفت، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران | ||
3استادیار، دانشکده مهندسی نفت؛ دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان | ||
تاریخ دریافت: 01 دی 1398، تاریخ بازنگری: 25 شهریور 1399، تاریخ پذیرش: 25 شهریور 1399 | ||
چکیده | ||
آسفالتن، سنگینترین برش نفت خام است که رسوب آن همواره یک مشکل جدی در صنعت نفت محسوب میشود. این ترکیبات، ساختارهای آروماتیکی متنوعی دارد و مطالعات اخیر نشان میدهد که بررسی این ساختار در خصوص درک رفتارهای رسوبی آسفالتنها بسیار موثر است. هدف اصلی نوشتار حاضر بررسی ارتباط بین ساختار آسفالتن و رفتار آن در مخزن است. در این مقاله از دو نمونه نفت مرده سازند سروک متعلق به میادین هندیجان و سیری- دی استفاده شده است. آسفالتن این نمونههای نفتی پس از جداسازی، تحت آنالیزهای پراش پرتو ایکس، طیفسنجی تبدیل فوریه مادون قرمز و طیفسنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس قرار گرفتهاند. نتایج حاصل نشان میدهد که آسفالتن میدان هندیجان ابعاد ساختاری بزرگتری از آسفالتن میدان سیری- دی دارد. علاوه بر این، مقادیر آروماتیسیتی محاسبه شده با هر دو روش پراش پرتو ایکس و طیفسنجی تبدیل فوریه مادون قرمز نیز مبین این مطلب است که نمونه هندیجان آروماتیسیتی بیشتری دارد. آنالیز نیمه کمی عناصر موجود در نمونههای آسفالتنی نیز مشخص میکند که نمونه هندیجان دارای مقادیر نیتروژن، اکسیژن و فلزات بیشتری است. از آنجا که بزرگی ابعاد ساختاری و بیشتر بودن مقادیر آروماتیسیتی و قطبیت، مستقیما با فرآیند رسوب آسفالتن در مخزن در ارتباط است، میتوان چنین نتیجه گرفت که احتمال وقوع پدیده رسوب مخزنی در نمونه هندیجان بیشتر از نمونه سیری- دی است. | ||
کلیدواژهها | ||
آسفالتن؛ رسوب؛ پراش پرتو ایکس؛ طیفسنجی مادون قرمز؛ طیفسنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Structural Study of Asphaltenes from the Sarvak Oil Reservoir | ||
نویسندگان [English] | ||
Z. Sadeghtabaghi1؛ A.R. Rabbani2؛ A. Hemmati-Sarapardeh3 | ||
1Ph.D Candidate, Dept. of Petroleum Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran | ||
2Professor, Dept. of Petroleum Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran | ||
3Assistant Professor, Dept. of Petroleum Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran | ||
چکیده [English] | ||
Asphaltene is the heaviest fraction of crude oil which is always considered as a menace in petroleum industry. Recent researches indicate that assessment of asphaltene structure results in better understanding about precipitation behavior of them. In this paper, two Iranian dead oils belong to Sarvak Formation were selected. After asphaltene precipitation, three tests of X-ray Diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX-MAP) were done. Final results show that asphaltene Hendijan possesses larger structure than asphaltene SirriD. Moreover, asphaltene Hendijan has the biggest values of aromaticity and polarity. Larger structure, as well as more aromaticity and polarity causes to faster and more precipitation, so it can be concluded that asphaltene of Hendijan sample has more risk of precipitatiom than the other asphaltene. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Asphaltene, Precipitation, X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, Energy dispersive X-ray spectroscopy | ||
مراجع | ||
[1] Zuo, P., Qu, S., and Shen, W. (2019). “Asphaltenes: Separations, structural analysis and applications”. Journal of Energy Chemistry, 34: 186-207. [2] Bouhadda, Y., Bormann, D., Sheu, E., Bendedouch, D., Krallafa, A., and Daaou, M. (2007). “Characterization of Algerian Hassi-Messaoud asphaltene structure using Raman spectrometry and X-ray diffraction”. Fuel, 86(12-13): 1855-1864. [3] Nassar, N. N. (2010). “Asphaltene adsorption onto alumina nanoparticles: kinetics and thermodynamic studies”. Energy & Fuels, 24(8): 4116-4122. [4] Mullins, O. C. (2010). “The modified Yen model”. Energy & Fuels, 24(4): 2179-2207. [5] Sheu, E. Y. (1998). “Self-association of Asphaltenes”. In: Structures and Dynamics of Asphaltenes, Springer, Boston, MA, 115-144. [6] Chilingarian, G. V., and Yen, T. F. (Eds.). (1994). “Asphaltenes and Asphalts”. Elsevier, pp. 458. [7] Liao, Z., Zhou, H., Graciaa, A., Chrostowska, A., Creux, P., and Geng, A. (2005). “Adsorption/occlusion characteristics of asphaltenes: some implication for asphaltene structural features”. Energy & fuels, 19(1): 180-186. [8] Akbarzadeh, K., Hammami, A., Kharrat, A., Zhang, D., Allenson, S., Creek, J., Kabir, Sh., Jamaluddin, A., Marshall, A.G., Rodgers, R. P., Mullins, O. C., and Solbakken, T. (2007). “Asphaltenes—problematic but rich in potential”. Oilfield Review, 19(2): 22-43. [9] Ghosh, A. K., Chaudhuri, P., Kumar, B., and Panja, S. S. (2016). “Review on aggregation of asphaltene vis-a-vis spectroscopic studies”. Fuel, 185: 541-554. [10] Sheu, E. Y., and Mullins, O. C. (1995). “Fundamentals and applications”.Plenum Press, New York, pp. 236. [11] Yen, T. F. (1974). “Structure of petroleum asphaltene and its significance”. Energy Sources, Part Arecovery, Utilization, And Environmental Effects, 1(4): 447-463. [12] AlHumaidan, F. S., Hauser, A., Rana, M. S., Lababidi, H. M., and Behbehani, M. (2015). “Changes in asphaltene structure during thermal cracking of residual oils: XRD study”. Fuel, 150: 558-564. [13] Speight, J. G., and Moschopedis, S. E. (1981). “On the molecular nature of petroleum asphaltenes”. Chemistry of Asphaltenes, Chapter 1: 1-15. [14] Hemmati-Sarapardeh, A., Dabir, B., Ahmadi, M., Mohammadi, A. H., and Husein, M. M. (2018). “Toward mechanistic understanding of asphaltene aggregation behavior in toluene: The roles of asphaltene structure, aging time, temperature, and ultrasonic radiation”. Journal of Molecular Liquids, 264: 410-424. [15] Suryanarayana, C., and Norton, M. G. (2013). “X-ray diffraction: a practical approach”. Springer Science & Business Media, pp. 273. [16] Cullity, B. (1978). “Elements of X-Ray Diffraction”. 2nd Edition, Addison-Wesley Publishing Company Inc., pp. 531. [17] Permanyer, A., Douifi, L., Lahcini, A., Lamontagne, J., and Kister, J. (2002). “FTIR and SUVF spectroscopy applied to reservoir compartmentalization: a comparative study with gas chromatography fingerprints results”. Fuel, 81(7): 861-866. [18] Permanyer, A., Rebufa, C., and Kister, J. (2007). “Reservoir compartmentalization assessment by using FTIR spectroscopy”. Journal of Petroleum Science and Engineering, 58(3-4): 464-471. [19] Stojilovic, N. (2012). “Why can’t we see hydrogen in X-ray photoelectron spectroscopy?”. Journal of Chemical Education, 89(10): 1331-1332. [20] پرستگاری، م.، فولادگر، م.؛ 1396؛ "طیفسنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDS)". رویکردهای نوین در آزمایشگاههای علمی ایران، دوره اول، شماره 2، ص 13-19. [21] Yen, T. F., Erdman, J. G., and Pollack, S. S. (1961). “Investigation of the structure of petroleum asphaltenes by X-ray diffraction”. Analytical Chemistry, 33(11): 1587-1594. [22] Andersen, S. I., Jensen, J. O., and Speight, J. G. (2005). “X-ray diffraction of subfractions of petroleum asphaltenes”. Energy & Fuels, 19(6): 2371-2377. [23] Trejo, F., Ancheyta, J., Morgan, T. J., Herod, A. A., and Kandiyoti, R. (2007). “Characterization of asphaltenes from hydrotreated products by SEC, LDMS, MALDI, NMR, and XRD”. Energy & Fuels, 21(4): 2121-2128. [24] Molina, V. D., Ariza, E., and Poveda, J. C. (2016). “Structural differences among the asphaltenes in Colombian light crudes from the Colorado Oil Field”. Energy & Fuels, 31(1): 133-139. [25] Díaz-Sánchez, H., Rojas-Trigos, J. B., Leyva, C., and Trejo-Zárraga, F. (2017). “An approach for determination of asphaltene crystallite by X-ray diffraction analysis: A case of study”. Petroleum Science and Technology, 35(13): 1415-1420. [26] Ezeonyeka, N. L., Hemmati-Sarapardeh, A., and Husein, M. M. (2018). “Asphaltenes adsorption onto metal oxide nanoparticles: a critical evaluation of measurement techniques”. Energy & Fuels, 32(2): 2213-2223. [27] Nguyen, N. T., Kang, K. H., Lee, C. W., Kim, G. T., Park, S., and Park, Y. K. (2019). “Structure comparison of asphaltene aggregates from hydrothermal and catalytic hydrothermal cracking of C5-isolated asphaltene”. Fuel, 235: 677-686. [28] Sonibare, O. O., Haeger, T., and Foley, S. F. (2010). “Structural characterization of Nigerian coals by X-ray diffraction, Raman and FTIR spectroscopy”. Energy, 35(12): 5347-5353. [29] Okolo, G. N., Neomagus, H. W., Everson, R. C., Roberts, M. J., Bunt, J. R., Sakurovs, R., and Mathews, J. P. (2015). “Chemical–structural properties of South African bituminous coals: Insights from wide angle XRD–carbon fraction analysis, ATR–FTIR, solid state 13C NMR, and HRTEM techniques”. Fuel, 158: 779-792. [30] Baysal, M., Yürüm, A., Yıldız, B., and Yürüm, Y. (2016). “Structure of some western Anatolia coals investigated by FTIR, Raman, 13C solid state NMR spectroscopy and X-ray diffraction”. International Journal of Coal Geology, 163: 166-176. [31] Jiang, J., Yang, W., Cheng, Y., Liu, Z., Zhang, Q., and Zhao, K. (2019). “Molecular structure characterization of middle-high rank coal via XRD, Raman and FTIR spectroscopy: Implications for coalification”. Fuel, 239: 559-572. [32] Ahmadipour, M. R. (2016). “The role of Sarvak Formation in supplying Pol-e Dokhtar town (Iran) with drinking water”. Acta Carsologica, 31(2): 93-103. [33] Rabbani, A. R., Kotarba, M. J., Baniasad, A. R., Hosseiny, E., and Wieclaw, D. (2014). “Geochemical characteristics and genetic types of the crude oils from the Iranian sector of the Persian Gulf”. Organic Geochemistry, 70: 29-43. [34] Yen, T. F., and Erdman, J. G. (1963). “Encyclopedia of X-Rays and Gamma Rays”. Reinhold, New York, pp. 1176. [35] Christopher, J., Sarpal, A. S., Kapur, G. S., Krishna, A., Tyagi, B. R., Jain, M. C., Jain, S. K., and Bhatnagar, A. K. (1996). “Chemical structure of bitumen-derived asphaltenes by nuclear magnetic resonance spectroscopy and X-ray diffractometry”. Fuel, 75(8): 999-1008. [36] Shirokoff, J. W., Siddiqui, M. N., and Ali, M. F. (1997). “Characterization of the structure of Saudi crude asphaltenes by X-ray diffraction”. Energy & Fuels, 11(3): 561-565. [37] Siddiqui, M. N., Ali, M. F., and Shirokoff, J. (2002). “Use of X-ray diffraction in assessing the aging pattern of asphalt fractions”. Fuel, 81(1): 51-58. [38] Liu, Y. J., and Li, Z. F. (2015). “Structural characterisation of asphaltenes during residue hydrotreatment with light cycle oil as an additive”. Journal of Chemistry, Hindawi Publishing Corporation, pp. 8. [39] Asemani, M., and Rabbani, A. R. (2016). “Oil-oil correlation by FTIR spectroscopy of asphaltene samples”. Geosciences Journal, 20(2): 273-283. [40] Bouhadda, Y., Bendedouch, D., Sheu, E., and Krallafa, A. (2000). “Some preliminary results on a physico-chemical characterization of a Hassi Messaoud petroleum asphaltene”. Energy & Fuels, 14(4): 845-853. [41] Yasar, M., Akmaz, S., and Gurkaynak, M. A. (2009). “Investigation of the molecular structure of Turkish asphaltenes”. Petroleum Science and Technology, 27(10): 1044-1061. [42] Mohammadi, M., Dadvar, M., and Dabir, B. (2017). “TiO2/SiO2 nanofluids as novel inhibitors for the stability of asphaltene particles in crude oil: Mechanistic understanding, screening, modeling, and optimization”. Journal of Molecular Liquids, 238: 326-340. [43] Afra, S., Nasr-El-Din, H. A., Socci, D., and Cui, Z. (2018). “Green phenolic amphiphile as a viscosity modifier and asphaltenes dispersant for heavy and extra-heavy oil”. Fuel, 220: 481-489. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 562 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 343 |