بررسی و شبیه سازی جریان های دوفازی خطوط انتقال نفت دریایی با نرم افزار الگا
چکیده
استخراج نفت و گاز در دریا به دو دسته آب های عمیق و کم عمق تقسیم می شود که در زمینه آب های کم عمق پژوهش های بیشتری نسبت به آب های عمیق در کشور انجام شده است. در این حوزه بخش عمده منابع اطلاعاتی در اختیار کشورهای پیشرفته می باشد که به علت شرایط تحریمی دسترسی به آن ها امکان پذیر نیست و یا بسیار دشوار است. استخراج نفت و گاز در تاسیسات دریایی یک جریان چند فازی است. در پژوهش انجام شده، ابتدا مبانی و اصول بنیادین حفاری، استخراج و انتقال نفت در خشکی و آب های عمیق بررسی گردیده است، سپس چالش های پیش روی جریان های دوفازی مورد بررسی قرار گرفته است. پس از معرفی مقدمات اصلی مربوط به انواع جریان دوفازی و نحوه محاسبه افت فشار، مقایسه جریان های دوفازی در سه حالت عمودی، افقی و شیب دار انجام گردیده است. پدیده اسلاگی شدن جریان از مهم ترین چالش های خطوط لوله چند فازی دریایی است که مشکلات عمده ای از جمله سیلابی شدن جریان در خطوط لوله ایجاد می کند که باعث افت فشار زیاد و صدمه به تاسیسات سکوی دریایی مانند جداکننده ها می شود. افزون بر این تشکیل هیدرات، واکس و آسفالتین نیز باعث ایجاد انسداد و در برخی موارد انفجار در خطوط لوله می شوند. در ادامه سه چاه فرضی در عمق های 600 تا 660 متری دریای خزر در نظر گرفته شد که خطوط لوله حامل هیدروکربن های این چاه ها پس از طی مسیر مشخصی در بستر دریا در یک نقطه به هم رسیده و به وسیله رایزر به سکوی نفتی انتقال داده می شوند. پژوهش انجام شده از نرم افزار های olga و pvtsim برای شبیه سازی خطوط لوله و از نرم افزارهای matlab و c++ برای کد نویسی محاسبات مربوط به مدل های مورد بررسی استفاده شده است. بررسی نتایج حاصل از نرم افزارها بر مبنای نرم افزار الگا انجام گردید و در نهایت معایب و مزایای مدل ها ارایه شده و راهکارهای پیشنهادی برای بهبود کیفیت مدل معرفی شده است.