وبلاگ تخصصی مهندسی شیمی

عنوان : انواع مخازن نفت و گاز

كلمات كليدي: انواع مخازن، نمودارهاي فازي، نقطه شبنم، نقطه حباب، نقطه بحراني
 

رفتار سيالات مخزن در مدت توليد بوسيله نمودارهاي دو فازي آن و محل قرار گرفتن نقطه بحراني آن سيال تعيين مي گردد.

ابتدا لازم است توضيحاتي در مورد اين نمودار هاي فازي و نکات مهم مربوط به آن ذکر شود.دربررسي و آناليز سيالات درون مخزن چندين نمودار از امهيت خاصي برخوردار مي باشند مانند نمودارهاي P-T، P-V، V-T، P-X، T-X، V-T و همچنين نمودار سه بعدي P-V-T که با توجه به اهميت نمودار P-T در مهندسي مخازن و همچنين سادگي اين نمودار تعاريف اوليه روي اين نمودار داده خواهد شد.

لازم به ذکر است که سيالات درون مخزن بيشتر حالت مخلوطي از چندين ترکيب (Muticomponent) مي باشند لذا در اينجا سعي بر اين است که اين تعاريف براي حالت مخلوط چند جزئي داده شود. در شکل 1-1 ابتدا نقطه A را در نظر مي گيريم. در فشار PA+ مخلوط ما مايع مي باشد. همچنان که فشار را کاهش مي دهيم (در دماي ثابت و در امتداد خط A-B) مايع تا رسيدن به نقطه 1 انبساط خواهد يافت و در اين نقطه ملکول هاي کوچک گازي قادر به ترک مايع خواهند شد. اين نقطه که در آن اولين حباب هاي کوچک گازي از سيال مايع جدا مي شود را نقطه حباب مي نامند و فشاري را که در آن فشار اولين گاز تشکيل خواهد شد را فشار نقطه حباب (Bubble point pressure) مي گويند. اگر دوباره فشار را کاهش دهيم گازهاي بيشتري جدا خواهند شد تا جايي که ميزان بسيار کمي از مايع باقي مي ماند. نقطه اي که در آن تنها يک قطره مايع باقي مانده است را نفطه شبنم (Dew Point) مي نامند و فشار در اين نقطه را فشار نقطه شبنم (Pd) مي گويند.

کاهش بيشتر فشار به نقطه B سبب انبساط گاز خواهد شد. براي نمودار مخلوط هاي چند جزئي محل برخورد منحني نقاط حباب و نقاط شبنم را نقطه بحراني (Critical Point) مي گويند. در اين نقطه خواص فيزيکي گاز و مايع با هم برابر مي باشند و تشخيص فاز گاز از مايع بسيار دشوار مي باشد. در نمودار هاي P-T دو نقطه cricondenbar و cricondentherm از اهميت بسزايي برخودار مي باشند مخصوصا در تعيين نوع مخازن گازي، نقطه cricondenbar بالاترين فشاري است که دو فاز بطور همزمان مي توانند وجود داشته باشند و نقطه cricondentherm بالاترين دمايي است که دو فاز بطور همزمان مي توانند وجود داشته باشند. (در شکل 1-1 اين دو شکل مشخص شده اند).

با توجه به اين تعاريف اوليه و همچنين با در نظر گرفتن دما و فشار مخازن نوع سيال مخزن را تعيين نموده و بدين ترتيب مي توان آن مخزن را نام گذاري کرد. با توجه به سيال مخزن مي توان مخازن را به 5 نوع: نفت سياه (Black oil)، نفت فرار (Volatile oil)، مخازن ميعان گازي (Gas condensate)، گاز تر(Wet gas) و گاز خشک (Dry gas) تقسيم نمود. اگر دماي مخزن ما کمتر از دماي نقطه بحراني باشد، مخزن نفتي مي باشد که يا نفت سياه و يا نفت فرار مي باشد. اگر دماي مخزن بيشتر از دماي نقطه بحراني باشد، مخزن گازي مي باشد. نکته قابل توجه در مورد مخازن نفتي اينست که آن ها را با توجه به فشار مخزن نيز به دو دسته زير اشباع (undersaturated) و يا اشباع (saturated) تقسيم بندي مي نمايند. مخازن زير شابع داراي فشار بيشتر از فشار حباب مي باشد ولي مخازن اشباع داراي فشاري زير فشار حباب مي باشند و اگر گاز به اندازه کافي از نفت جدا شده باشد و همچنين تراوايي عمودي مخزن نيز بالا باشد، اين گاز ها در بالاي مخازن اسباع جمع شده و تشکيل کلاهک گازي (Gas cap) خواهند داد.

» تهيه کننده: مهندس مهدي شباني نژاد- مهندسي مخازن نفت- دانشگاه صنعت نفت