El impacto de la TAN De Petrleo Pesado EOR a la Operacin e Integridad : Estudio de casoArdian Nengkoda , Petroleum Development OmanDerechos de autor 2012 , Society of Petroleum EngineersEste documento fue preparado para su presentacin en la Conferencia Internacional y Exposicin celebrada en Doha Qatar, 14 a 16 mayo, 2012 SPE Produccin y Operaciones.Este trabajo fue seleccionado para ser presentado por un comit de programa SPE siguiente revisin de la informacin contenida en un resumen presentado por el autor ( s ) . Contenido de los informes no han sido revisadas por la Sociedad de Ingenieros de Petrleo y estn sujetas a correccin por parte del autor ( s ) . El material no refleja necesariamente la posicin de la Sociedad de Ingenieros de Petrleo , sus funcionarios o miembros . La reproduccin electrnica , distribucin o almacenamiento de cualquier parte de este documento sin el consentimiento por escrito de la Sociedad de Ingenieros de Petrleo est prohibido. El permiso para reproducir en la impresin se limita a un resumen de no ms de 300 palabras, las imgenes no se pueden copiar . El resumen debe contener el reconocimiento visible de SPE de autor.

abstractoLa reserva de petrleo convencional est disminuyendo como una tendencia y se est llevando a las alzas en los precios del crudo convencional. Por lo tanto, la bsqueda de fuentes alternativas de energa como el petrleo pesado es un programa importante del da . As, existe un incentivo para explorar el petrleo pesado con una prioridad . Uno de los principales temas relacionados con la produccin de petrleo pesado es TAN ( ndice de acidez total ) a partir de aceite crudo. Cul es el impacto de la TAN a fluir la garanta ? El valor de los crudos a menudo depende de la corrosividad del aceite, y corrosividad es principalmente una funcin del ndice de acidez total del aceite . TAN , a su vez , depende en gran medida , aunque no por completo , en la concentracin de cido naftnico del aceite . En consecuencia , los crudos que tienen una relativamente alta TAN, por ejemplo , ! 2 tienen un valor de mercado significativamente inferior, en una base por barril , que los crudos con un TAN relativamente menor . El enfoque actual para refinar crudos cidos es mezclar los crudos cidos con crudos no cidos , de modo que el TAN de la mezcla es no superior a aproximadamente 0,5 . El estudio de caso se han llevado a cabo para predecir la mezcla global de crudo TAN en la lnea de aceite principal y ver el impacto de TAN de operacin pesada EOR vapor de petrleo en Omn. El flujo de trabajo estn cubriendo : establecer y definir las pruebas de laboratorio para ver la causa raz del TAN y el impacto del crudo EOR petrleo pesado a campo en general , el desarrollo de un escenario peor de los casos y la seleccin de la alternativa a la reduccin de TAN . Por ejemplo , la primera estrategia bsica en la gestin de TAN, altos crudos TAN se mezcla a menudo con los crudos ms bajos de TAN , la segunda estrategia consiste en la inyeccin de un TAN reduccin de los productos qumicos. Por ltimo , la matriz tecno-econmico ayudar a la decisin de la gestin de TAN .introduccinPetroleum Development Oman ( PDO ) es la compaa de exploracin y produccin ms importante en el Sultanato . Es responsable de ms del 70 % de la produccin de crudo del pas y casi la totalidad de su suministro de gas natural. El primer hallazgo econmica del petrleo se hizo en 1962, y el primer envo de petrleo se export en 1967. PDO encuentra yacimientos de petrleo y les convierte en activos productivos mediante la perforacin de pozos y la construccin y operacin de varias plantas de tratamiento de hidrocarburos y de transporte. El aceite crudo que se produce a partir de los campos entregados a una instalacin de almacenamiento en Mina al Fahal , donde se carga en buques tanque de navegacin martima . El rea de produccin de la DOP est explicando en la Figura 1 . Con la tendencia creciente de la produccin de crudo pesado en el Sultanato de Omn, que ser muy interesante ver el impacto de la integridad de las instalaciones (corrosin ) y las operaciones en el principal oleoducto y las instalaciones de aguas abajo.En total, PDO mantiene ms de 4.500 kilmetros de oleoductos y lneas de flujo para mantener el flujo de petrleo, de Omn. Las caractersticas fsico qumicos del petrleo de Omn entre el Campo Norte y del Sur son distintas, lo que plantea diferentes problemas de produccin. En el Norte, la mayora del crudo es ligero y, normalmente, se recuper con el gas y la luz de condensado. Algunos pozos producen simplemente mediante la presin del depsito natural para empujar el petrleo a la superficie . Otros necesitan ayuda adicional de la elevacin artificial de esas bombas , la inyeccin de agua y gas ( gas lift ) .Mientras tanto , en el campo del Sur , hay poco gas asociado con aceite que es pesado y viscoso y no fluye fcilmente de forma continua . Se necesitan bombas para recuperar el aceite y una vista familiar en los campos del sur es que meneaban las cabezas de bombas de balancn , a menudo llamados ' asintiendo donkeys'and tambin bombas recientemente sumergibles (ESP) . Los aceites del sur pesados son ms caros de producir y se reserva bajo mtodos de produccin primaria limitado . Pero potencialmente , hay otros mtodos para aumentar el rendimiento y la tasa de recuperacin y varias tcnicas de recuperacin mejorada de petrleo se estn llevado a cabo por la DOP .As, existe un incentivo para explorar el petrleo pesado con una prioridad . Uno de los principales temas relacionados con la produccin de petrleo pesado es TAN ( ndice de acidez total ) a partir de aceite crudo que yo. Cul es el impacto de la TAN a fluir la garanta ? El valor de los crudos a menudo depende de la corrosividad del aceite, y corrosividad es principalmente una funcin del ndice de acidez total de la2 SPE 157440

petrleo crudo . TAN , a su vez , depende en gran medida , aunque no por completo , en la concentracin de cido naftnico del aceite . En consecuencia , los crudos que tienen una relativamente alta TAN, por ejemplo , ! 2 tienen un valor de mercado significativamente inferior, en una base por barril , que los crudos con un TAN relativamente menor . El enfoque actual para refinar crudos cidos es mezclar los crudos cidos con crudos no cidos , de modo que el TAN de la mezcla es no superior a aproximadamente 0,5 .

TAN de Petrleo Pesado Produccin e ImpactoEl X El campo en el norte del Sultanato de Omn se perfor por primera vez en 1964 , sin embargo , despus de las pruebas en teh 3 pozos del campo se consider no comercial basado en el alto corte de agua y asumi alta viscosidad del aceite. 40 aos despus, con una mejora de las estrategias de recuperacin de petrleo que se persiguen para los campos de crudo pesado en la zona, la estructura fue blanco de exploracin como candidato EOR como la Figura 1 . La capa de soporte de hidrocarburo es de 30m de espesor y contiene aceite pesado ( 10 API , 6800cp @ 50deg . C ) con saturaciones que vara entre 80 % y 20 % , una matriz de baja permeabilidad con fracturas limitados como Figura 2 . Embalse y varios mtodos tienen que ser probado para encontrar un concepto adecuado para desarrollar el campo de una manera econmicamente robusta. La serie de la necesidad del estudio de desarrollo a realizar incluyen la inyeccin cclica de vapor ( CSS ) , GOGD trmica , SAGD o e inyeccin de solvente. Un concepto adecuado tiene que ser encontrado y luego madurado de tal manera que se puede utilizar para desarrollar el campo de manera econmica y eficiente .Depsitos slidos como asfaltenos y la cera son fenmenos comunes en muchos campos de petrleo en todo el mundo, especialmente en el tipo de crudo pesado mejorar la recuperacin de petrleo (EOR ) de produccin. A medida que el fluido producido se combina con el cambio de la presin y la temperatura especialmente en EOR trmica , desde el depsito hasta las instalaciones de produccin puede crear depsitos de ceras , escala y asfaltenos u otro tipo de slidos orgnicos / inorgnicos .Caracterizacin tal composicin de ensayo de fluidos , PVT y la tendencia de compatibilidad son los temas ms importantes en la comprensin de la identificacin de la composicin y el comportamiento como un insumo para las instalaciones de campo del diseo y la seleccin , especialmente en proyectos EOR vapor para el tipo de carbonato de potencial en Omn. La caracterizacin de los fluidos se ocupa de las direcciones de los siguientes problemas como tales cuntos componentes se utilicen, cmo se deben agrupar los datos y cmo se deben obtener parmetros de la descripcin de fluidos e identificados lo ms pronto posible para identificar el principal problema de aseguramiento de flujo a travs de las instalaciones .La mayora de los crudos pesados en los proyectos de crudo pesado PDO contienen tales cidos orgnicos. Estos son o bien cidos naftnicos u otros cidos orgnicos . cido naftnico es un trmino genrico usado para identificar una mezcla de cidos orgnicos presentes en una reserva de petrleo . Los cidos naftnicos pueden estar presentes ya sea solos o en combinacin con otros cidos orgnicos, tales como cidos sulfnicos y fenoles . cido naftnico es el nombre de una mezcla inespecfica de varios ciclopentilo y cidos carboxlicos ciclohexil , con un peso molecular de 120 a ms de 700 pair. La fraccin principal son cidos carboxlicos con una cadena principal de carbono de 9 a 20 tomos de carbono . Los cidos naftnicos estn presentes en el petrleo crudo y conduce a problemas de corrosin dentro de las refineras de petrleo y esto se refiere a la corrosin por cidos naftnicos . Por esta terminologa , los aceites con un alto contenido de cidos naftnicos se denominan ndice de acidez total (TAN ) en forma de aceites altos del crudo o aceite de alta cido Petrleo (HAC ) a menudo. La Figura 3 es explicar la estructura qumica de ciclopentano y cyclophexane y la Figura 4 es la relacin entre la gravedad API de petrleo crudo y TAN ( Tianguang Fan y Jill Buckley, SPE 99884 , 2006 )Nmero total de cido ( TAN) , definido como el nmero de miligramos de KOH requeridos neutralizar la acidez de un aceite gramo , es un criterio comnmente aceptado para la acidez del aceite , aunque su correlacin con el comportamiento corrosivo es todava controvertido . Sobre la base de esta medicin , los aceites con un nmero TAN superior a 0,5 se clasifican como muy cido . Aceites crudos de alta TAN se encuentran comnmente en California, Venezuela , el Mar del Norte , frica occidental , India , China y Rusia. ndice de acidez total (TAN ) crudos altos tienen un descuento de aproximadamente 0.50/TAN/BBL . El conductor del negocio de downstream para desarrollar tecnologas para la reduccin de TAN es la capacidad para refinar crudos de bajo costo. El controlador de aguas arriba es para mejorar el valor de mercado de altos TAN , crudos .El enfoque tradicional y econmico comn de corriente para refinar crudos cidos es mezclar los crudos cidos con crudos no cidos , de modo que el TAN de la mezcla es no superior a aproximadamente 0,5 . La mayora de las compaas de produccin de petrleo utilizan este enfoque . El inconveniente con este enfoque es que limita la cantidad de crudo cida que se puede procesar . Adems , se sabe en la tcnica para tratar los crudos con bases inorgnicas tales como hidrxido de sodio y de potasio para neutralizar los cidos . Este enfoque , sin embargo , tiene problemas parte trasera, forma emulsiones que son muy difciles de romper y , adicionalmente , indeseablemente hojas de potasio o de sodio en el crudo tratado . Adems , tales tcnicas de la tcnica anterior estn limitados por el intervalo de peso molecular de los cidos que son capaces de eliminar .X Campo propiedades de petrleo crudo han sido recogidos de varias fuentes y se dan en la Tabla 1 a continuacin. Como se muestra, el TAN rangos muy altos de hasta 12.6 . Propiedades de un nmero de otros aceites crudos se obtuvieron de la base de datos de ensayo de aceite crudo y se dan en la Tabla 1 a continuacin. Como se muestra , los X crudos pesados tienen relativamente muy alta TAN .Sin embargo , algunos cidos son relativamente inerte . Por lo tanto , interesante , en algunos casos , el nmero TAN no siempre representan las propiedades corrosivas del petrleo crudo . Adems, diferentes cidos reaccionan a diferentes temperaturas - por lo que es difcil determinar las unidades de procesamiento dentro de la refinera que se ver afectada por un petrleo crudo de alta TAN particular. No obstante , los crudos de alta TAN contienen cidos naftnicos, un amplio grupo de cidos orgnicos que se compone generalmente de compuestos cidos carboxlicos. Estos cidos corroen la unidad de destilacin en la refinera y la forma de lodos, y la goma que puede bloquear las tuberas y bombas de entrar en la refinera.Como se ha mencionado , el impacto de corrosivo , alta TAN , los petrleos crudos se puede superar mediante la mezcla de TAN mayor y menoraceites , la instalacin o adaptacin de equipos con materiales anticorrosivos , o desarrollando cataltica a baja temperaturaprocesos de descarboxilacin utilizando catalizadores de metales tales como el cobre . Aceites de alta TAN se venden en el mercado con un descuento con respecto a los aceites crudos de mayor calidad . El petrleo crudo con un TAN superior a 1,0 mg aument en el mercado mundial del 7,5 por ciento en 1998 a 9,5 por ciento en 2003.ASTM D 664 es una amplia referencia de anlisis para la medicin TAN del petrleo crudo , por su parte Tianguang Fan y Jill Buckley (SPE 99884 , 2006 ) hicieron un estudio de detalle sobre la limitacin de los mtodos , y un mejor procedimiento para la medicin de los ndices de acidez e ilustran la importancia de los resultados de la correlacin con aceite / salmuera propiedades interfaciales . Las limitaciones se enumeran a continuacin :- Requiere una gran cantidad de aceite (~ 20 g)- El punto final de la valoracin puede ser difcil de detectar- Los valores medidos en diferentes laboratorios no siempre son comparables.- Titrantstability mejorarse mediante la sustitucin de KOH con TBA OH .

Tratamiento Trmico , hidroprocesado purines y neutralizacin de calcio son algunos de los enfoques prometedores que han surgido para reducir el TAN . Otra tecnologa llamada qumicos reductores de TAN , estos productos qumicos debe ser capaz de romper rpida y eficaz la cadena de carbono de ciclo que son la causa de " cido orgnico " . Como resumen, TAN es una propiedad importante que el aceite de impactos :1 . Eficiencia de inundaciones alcalina / tensioactivo2 . Operaciones y Fondo para la Integridad de EOR vapor / de Procesos Trmicos3 . La corrosin de las instalaciones de refinera4 . Correlacin con propiedades interfaciales

Una vez ms, debido a su atractivo econmico , existe un inters en el procesamiento de crudos corrosivos , muchas refineras aguas abajo han llevado a cabo estudios para evaluar la cantidad de crudo corrosivo que se puede procesar con su equipo existente (es decir , sin cambiar su metalurgia ) . Adems, deben a menudo determinar el grado en que sus equipos y materiales de construccin de tuberas deben ser actualizados con el fin de ser capaz de procesar el crudo deseado . Se ha hecho evidente a partir de una serie de estudios que ningn enfoque es el mejor para todos los sitios - la respuesta es diferente para cada sitio . Algunos refinera , han optado por instalar equipos de alta aleacin y sistemas de tubos que son resistentes a la corrosin por cidos naftnicos . Aunque eficaz , este enfoque slo es econmicamente atractivo si un suministro seguro a largo plazo del crudo corrosivo est disponible a precios muy atractivos. La experiencia ha demostrado que el mtodo ms eficaz es establecer una serie de lmites a la TAN , que estn relacionados con las acciones de control de la corrosin progresistas. Algunas de las acciones populares de control de corrosin son las siguientes:

- El uso del inhibidor de la corrosin del cido naftnico- Inspeccin y control de la corrosin Centrado- Modernizacin de aleacin Limited y mantener econmica de la planta de procesamiento

Algunas experiencias (Michael J. Humphries , 2003 ) ha demostrado que " los crudos naftnicos " en general, primero afecta a la lnea de transferencia de vaco y VGO corriente secundaria en las refineras . Como se incrementa an ms la alimentacin de TAN , la corrosin afectar a la lnea de transferencia atmosfrica y circuitos hago y las partes inferiores de ambas torres . Mientras que los altos crudos TAN afectan principalmente a las partes calientes de la atmosfrica y las unidades de vaco , sino que tambin afectan a las unidades aguas abajo , as ( por ejemplo , los trenes de precalentamiento de hidrotratamiento ) . Algunos crudos tambin han causado la corrosin del sistema de arriba a causa de su mala desaltability . El enfoque ha sido desarrollado para identificar y mitigar TAN corrosividad para ser ms rpido y ms rentable que los enfoques ms analticos y de uso intensivo de datos que se han utilizado .

Seleccin de Productos Qumicos y PruebasEl estudio de caso se han llevado a cabo para predecir la mezcla global de crudo TAN en lnea principal de aceite DOP y ver el impacto de TAN de operacin EOR vapor de aceite pesado debido al vapor EOR trmica. El flujo de trabajo estn cubriendo : establecer y definir las pruebas de laboratorio para ver la causa raz del TAN y el impacto del crudo EOR petrleo pesado a campo en general , el desarrollo de un escenario peor de los casos y la seleccin de la alternativa a la reduccin de TAN . Por ejemplo , la primera estrategia bsica en la gestin de TAN, altos crudos TAN se mezcla a menudo con los crudos ms bajos de TAN , la segunda estrategia consiste en la inyeccin de un TAN reduccin de los productos qumicos. Por ltimo , la matriz tecno-econmico ayudar a la decisin de la gestin de TAN .El TAN neutro ( reduccin ) de tipo qumicos es una alcalina tensioactivo no inico a base de agua que es capaz de romper la estructura de cido orgnico ciclo de este modo neutralizar los cidos orgnicos . La reaccin se expeted con sustancias qumicas de este tipo y los cidos orgnicos presentes en el crudo es estable y la qumica se puede inyectar , ya sea en la cabecera del pozo o en la lnea de carga de cisternas . Es decir , es igual de eficaz en condiciones de ambiente , as como temperaturas elevadas . Sin embargo a menudo estos crudos son viscosas y la inyeccin a temperaturas ms altas se requiere para conseguir un movimiento de mezcla eficiente y , por tanto, una mayor eficacia de la sustancia qumica. El producto qumico utilizado y no utilizado se mezclar con el agua de produccin . El subproducto es sales a base de agua con un pH neutro y no requiere ningn procesamiento o tratamiento adicional .4 SPE 157440

Mtodo de Prueba1 . La muestra de crudo fue reservado y recogido para su anlisis.2 . Muestra se calent a 60 C en un bao de agua durante 30 minutos .3 . Productos qumicos se aadieron a la crudo y se agitaron durante 30 minutos de acuerdo con ASDM D 6644 . A continuacin, el anlisis de color tostado se llev a cabo en un potenciometra de conformidad con ASDM D 974 .5 . Los resultados se resumen en la tabla 2 .

Los resultados muestran claramente que los productos qumicos tiene xito en la reduccin del valor TAN de la muestra de 12,6 mg de KOH / g a1.5 utilizando 5000 ppm de productos qumicos . En 2000 ppm de sustancias qumicas , de color tostado se redujo desde 12,6 hasta 4,1 , que representa la mayor reduccin de la velocidad de inyeccin . A continuacin se muestra un grfico que se ve en la reduccin de la TAN por cada 500 ppm adicional de qumica y luego mide el cambio en contra de la tasa de inyeccin (x 1000 ) para ver la velocidad de inyeccin , que representa la mayor eficiencia .conclusinUno de los principales temas relacionados con la produccin de petrleo pesado es TAN ( ndice de acidez total ) a partir de aceite crudo. El valor de los crudos a menudo depende de la corrosividad del aceite, y corrosividad es principalmente una funcin del ndice de acidez total del aceite . TAN , a su vez , depende en gran medida , aunque no por completo , en la concentracin de cido naftnico del aceite . En consecuencia , los crudos que tienen una relativamente alta TAN, por ejemplo , ! 2 tienen un valor de mercado significativamente inferior, en una base por barril , que los crudos con un TAN relativamente menor . El enfoque actual dentro de DOP es mezclar los crudos cidos con crudos no cidos , de modo que el TAN de la mezcla es no superior a aproximadamente 0,5 . La primera estrategia en la gestin de TAN, TAN altos crudos se mezclan con los crudos ms bajos de TAN , la segunda estrategia consiste en la inyeccin de un TAN reduccin de los productos qumicos. Est comprobado que la medicin TAN mejorarse enriquecidas con cido soluble en aceite .

ReconocimientoNos gustara dar las gracias al Ministerio de Petrleo y Gas del Sultanato de Omn y Petroleum Development Oman por el apoyo para el proyecto y el permiso para publicar este artculo .Referencias1 . A. Nengkoda en absoluto : " Petrleo Pesado Evaluacin Caracterstica de Campo Instalaciones Seleccin EOR Steam: Estudio de caso enOmn. " SPE 142475 -MS , 20112 . A. Nengkoda en absoluto : "El papel de Petrleo Crudo de contraccin en Heavy Light Mix crudo en Oleoducto Principal : Estudio de casoOmn. " , SPE 148925 -MS , 20113 . ASTM Mtodo de prueba estndar D664 -01: " Mtodo de prueba estndar para el cido Nmero de productos derivados del petrleo porValoracin potenciomtrica " . Norma ASTM , 20014 . MJ Humphries : "Procesamiento de alta TAN o corrosivos Crude" , 20035 . T. y J. S. Fan Buckley : " . ndice de acidez Medidas Revisited " SPE 99884 -MS , 2006SPE 157440