وثيقة

Crude oil characterization, hydraulic analysis and process optimization of real case study in Omani oil field.

الناشر
Sultan Qaboos University.
ميلادي
2020
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
Processing plants in the oil and gas industry have always had their challenges and seldom been seamlessly smooth. In the following work, an Omani oil field has been selected to apply the best engineering solutions to overcome the difficulties of operating the oil processing plant that fluctuates regularly with variation in oil production volume and fluctuating product quality parameters deviating from the sales agreement. Moreover, it provides optimal surface development facilities to maintain the field productivity with maximum yield. To achieve this goal, theoretical and experimental investigations were carried out through the following three principle steps: (1) Fluid characterization, (2) Pipeline steady state hydraulics, (3) Optimization for the performance of separation process facilities. Fluid analysis tests were performed to identify the fluid composition and their priorities, followed by fluid characterization. A simulation model for the facilities was developed based on experimental data to define the real input properties and operating conditions for the steady-state hydraulics and optimization task. HYSYS simulation software was used for determining fluid characterization to match between PVT lab analysis and simulations models. PipeSim software was used for steady hydraulics for a new 25km pipeline for optimum design and operating parameters. Different sizes of pipeline diameters (6", 8" and 10") with various materials of construction (C.S., CS+HDPE, GRE, and CS+SS Clad) were evaluated considering technical and cost aspects. 10-inch CS+HDPE (Carbon Steel with High-Density Polyethylene liner) pipeline was recommended to transport the multi-phase production from the field wells to central processing facilities. Flow assurance issues such as hydrate, wax, erosion, backpressure, and liquid holdup were identified, and an appropriate solution to overcome these issues during pipeline operation was specified. It is advisable to run a pipeline cleaning operation using a pig or install a single-stage multi-phase pump at the end of field life to overcoming the backpressure created from high liquid hold up due to a fraction of the element pipe occupied by the liquid at the same instant. Moreover, the oil processing facilities have been optimized based on the number of selected separation stages and operating pressure to maximize the oil production and gas separation at the first stage and avoid gas losses at downstream facilities. As a result, one separation stage with an atmospheric crude oil storage tank has been selected as an optimal process configuration for oil production facilities with an operating pressure of 5 bar at the inlet separator unit.
الملخص العربي
لطالما واجهت مصانع المعالجة في صناعة النفط والغاز تحدياتها وناد ًرا ما كانت سهلة .في هذا البحث العلمي تم إختيار حقل نفط عماني لتطبيق أفضل الحلول الهندسية للتغلب على تحديات التشغيل في محطة معالجة النفط والتي تتغير فيها العمليات التشغيلية بصفة متكررة مؤثرة على كمية انتاج النفط ومواصفاته. كذلك تم تحديد مرافق العمليات المثالية لضمان اإلنتاجية من الحقل وبأقصى عائد. ولتحقيق ذلك فقد نفذت هذه الدراسة عدة من األنشطة التجريبية والنظرية من خالل ثالث خطوات رئيسية: توصيف السوائل، المحاكة التصميمية لخط االنبوب المقترح، وتحسين عملية تشغيل الضغط في وحدة الفصل والذي يقع في مدخل المحطة الرئيسية. لقد تم إجراء اختبار تحليل السوائل لتحديد تركيبة السوائل وأولوياتها متبوعة بتوصيف السوائل. تم تطوير كل من النموذج التجريبي والمحاكاة لتحديد خصائص المكونات الدقيقة والتي استخدمت نتائجها في محاكاة تصاميم خط االنبوب المقترح وكذلك في تحسين عملية تشغيل الضغط في وحدة الفصل. حيث تم استخدام برنامج محاكاة HYSYS في عمل توصيف السوائل لتتناسب بين نتائج المختبر ونماذج المحاكاة. كذلك تم استخدام برنامج PipeSim لتصاميم خط االنبوب بطول 25 كم لتحديد التصميم األمثل لخط األنابيب وخصائص التشغيل مناسب لكل مشكلة للتغلب عليها أثناء تشغيل خط األنابيب. تم تقييم أحجام مختلفة ألقطار خطوط األنابيب ) 6" و 8 "و 10 "( ومواد البناء )CS و HDPE + CS و GRE و Clad SS + CS )مع مراعاة الجوانب الفنية والتكلفة في عملية االختيار . حيث أوصت النتائج بتركيب 10 بوصة واختيار مادة Steel Carbon CS ل خط االنبوب مع بطانة البولي إيثيلين PE لنقل اإلنتاج متعدد الخصائص من اآلبار الميدانية إلى مرافق المعالجة المركزية. تم تحديد مشاكل ضمان التدفق مثل الهيدرات ، والشمع ، والتآكل ، والضغط العكسي ، وإحتباس السوائل مع إيجاد الحلول المناسبة لكل مشكلة . فقد أوصت بتنظيف االنبوب بواسطة أداة Pig او تركيب مضخة أحادية الطور في نهاية عمر الحقل للتغلب على الضغط المرتد الناتج عن ارتفاع ضغط السائل بسبب جزء من أنبوب العنصر يشغله السائل في نفس اللحظة. عالوة على ذلك، تم دراسة عدة مقترحات لتحديد عدد مراحل الفصل والعمليات وتحسين ضغط التشغيل لفاصل المدخل للمنشآت المركزية من أجل زيادة إنتاج النفط وفصل الغاز في المرحلة األولى إلى أقصى حد وتجنب فقدان الغاز في المرافق االخرى. نتيجة لذلك ،فقد تم إختيار مرحلة فصل واحدة مع خزان تخزين النفط الخام في خزان بضغط الغالف الجوي بضغط تشغيل يبلغ 5 بار عند وحدة فاصل المدخل للمنشآت المركزية
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية

مواد أخرى لنفس الموضوع

مقالات الدوريات
7
0
Al-Salhiyah, Shaima.
College of Science, Sultan Qaboos University.
2024
مقالات الدوريات
5
0
Boote, David R. D.
Gulf Petrolink
2003-07-01
مقالات الدوريات
0
0
Zhang, Haijiang.
Society of Exploration Geophysicists.
2009-04
مقالات الدوريات
0
0
Tasaki, Masaharu.
Elsevier B. V.
2013
الرسائل والأطروحات الجامعية
2
0
Al-Musalhi, Majid Nasser.
Sultan Qaboos University.
2023
مقالات الدوريات
0
0
Al-Rubaee, Faisal Rabia.
Oman Medical Specialty Board.
2011-09