علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
IMPROVED AL-MARHOUN CORRELATION FOR BUBBLE POINT PRESSURE OF LIBYAN CRUDE OILS
ورقة علمية نشرتها مجلة جامعة الزاوية لعلوم الهندسة والتقنيات (UZJEST) الليبية بعنوان “تحسين علاقة [المرهون] أو معادلة المرهون الرياضية لضغط نقطة الفقاعة للنفط الليبي” ، إعتمدت في بحثها العلمي على معادلة د. محمد الشيخ علي المرهون لقياس الضغط المتوقع التي تتحول فيها الحالة السائلة لنفط المكامن تحت الأرض الى الحالة الغازية.
الورقة العلمية هذه قدمها د. صالح الرويني من جامعة طرابلس – كلية الهندسة – ليبيا.
ملخص البحث كما ترجمه المؤلف:
يلعب التقدير الدقيق لضغط نقطة فقاعة النفط الخام دورا حيويا في العديد من حسابات هندسة النفط ، مثل تقدير الإحتياطي ، وتوازن المواد ، ومحاكاة المكامن ، وتصميم معدات الإنتاج ، وتحسين أداء البئر. يمكن قياس ضغط نقطة فقاعة الزيت (Pb) في تجارب الضغط والحجم ودرجة الحرارة. ومع ذلك ، فإن قياسات الضغط والحجم ودرجة الحرارة للنفط لها حدود ، وهذه القياسات كونها مكلفة وتستغرق وقتا طويلا.
في هذا البحث تم تحسين [علاقة المرهون] لضغط نقطة الفقاعة لمكامن النفط الأسود باستخدام تقنيات رياضية لتحويل الإنحدار الغير خطي الى خطي لتناسب الخام الليبي بدقة. تم استخدام ما مجموعه 62 تقريرا مختبريا لبيانات الضغط والحجم ودرجة الحرارة مأخوذة من مختلف حقول النفط الليبية في الدراسة. تتكون بيانات الضغط والحجم ودرجة الحرارة من نطاق الكثافة النوعية حسب معهد النفط الأمريكي API من 24.7 الى 46.8 وضغوط نقطة الفقاعة من 123 رطل لكل بوصة مربعة الى 6100 رطل لكل بوصة مربعة.
تم استخدام تحليل الأخطاء الإحصائية والأساليب الرسومية لتقييم [علاقة المرهون] الأصلية والمحسنة. أظهرت النتائج أن علاقة المرهون المحسنة أعطت متوسط خطأ وانحراف مطلق أقل بكثير من تلك المنشورة. وبلغ معامل الإرتباط (R2) لعلاقة المرهون المحسنة بـ 96.7% ، ومتوسط نسبة الخطأ (APE) بـ 0.70% مع إنحراف معياري (SD) وقدره 14.7.
تتكون الورقة العلمية هذه من 6 أقسام:
- مقدمة
- التاريخ العلمي لأبحاث العلاقة بين الخصائص الفيزيائية وهي الضغط والحجم ودرجة الحرارة مع التركيز على معادلة المرهون الرياضية.
- إستعراض بيانات الدراسة.
- التقنيات الرياضية المستخدمة.
- المناقشة والنتائج.
- خلاصة البحث.
(1) المقدمة:
لتحديد الإحتياطي النفطي والقدرة الإنتاجية لأي حقل نفطي ، لا بد من معرفة ضغط نقط الفقاعة وهو تعبير عن معرفة مقدار الضغط المسؤول عن تحول المادة من الحالة السائلة الى الحالة الغازية ، ولقياس هذا الضغط يتطلب جمع عينات من الأعماق والإحتفاظ بها كما هي ونقلها الى المختبرات وعمل القياسات عليها وكأنها على حالتها في أعماق الأرض. وهذا عمل مكلف جدا ويحتاج الى تقنيات عالية وأجهزة ومخترات متخصصة.
لذا تلجأ أكثر شركات النفط والحكومات المالكة لها الى العلاقات الرياضية التي تقدم هذه المعلومات بدون الحاجة الى قياس المخترات.
وكما هو معروف بأن ضغط مكامن النفط يقل يوما بعد يوم مع زيادة الإنتاج ، وهنا تكمن أهمية معرفة ضغط نقطة الفقاعة لضبط إيقاع هندسة المكامن وهندسة الإنتاج.
معادلة المرهون تعد واحدة من أقوى المعادلات الرياضية حتى الأن في قطاع الغاز والبترول ، لذا تجد معظم البرامج الإلكترونية المعروفة لهندسة البترول تعتمدها لدقتها وفعاليتها – ومن أشهر هذه البرمجيات (PROSPER, MBAL, PIPESIM وغيرها).
والهدف من هذه الدراسة العلمية هي تطبيق معادلة المرهون والعمل على تحسينها كي تناسب قياسات الخصائص الفيزيائية للنفط الليبي وتقليل نسبة الخطأ بين النظري والواقع.
(2) التاريخ العلمي لأبحاث العلاقة بين الخصائص الفيزيائية (PVT) مع التركيز على معادلة المرهون الرياضية:
أول من وضع علاقات بالرسم وبدون معادلات لدراسة الخصائص الفيزيائية للبترول الخام هو الأمريكي ستاندنج (Standing) عام 1947م وبعده جاء لاستر (Lasater) عام 1958م بعلاقات رسمية ، وفي عام 1988م قام كل من فازكويس وبجز (Vazquez & Beggs) وجلاسو (Glaso) وقدموا معادلات رياضية تخص خام البترول في أمريكا وبحر الشمال. واستطاع د. محمد المرهون من وضع معادلة رياضية تخدم البترول الخام للشرق الأوسط في عام 1988م. وبعدها جاءت الكثير من المعادلات من مختلف مناطق البترول في العالم.
(3) إستعراض بيانات الدراسة:
بالتعاون مع شركة النفط الليبية تم جمع 62 تقريرا مختبريا لعينات البترول الخام الليبي من عدة حقول نفط ليبية وذات خصائص مختلفة. وفي الورقة الجدول الذي يوضح التفاوت الواسع للخصائص الفيزيائية لهذه العينات.
(4) التقنيات الرياضية المستخدمة:
تمت معالجة البيانات بتقنيات رياضية متعددة كالإنحدار الخطي ومعالجة حساب نسبة الخطأ والصواب واستخدام أدوات الإحصاء والرسومات البيانية.
(5) المناقشة والنتائج:
تم إعتماد معادلة المرهون لحساب الخصائص الفيزيائية للبترول الليبي وتم تطوير معامل الإرتباط لمعادلة المرهون كي تناسب خواص النفط الليبي وكانت النتائج أفضل من المتوقع.
(6) الخلاصة:
- تم جمع 62 تقريرا من عينات الخام الأسود الليبي.
- تم إستخدام عدد من المعادلات لقياس نقطة ضغط الفقاعة.
- إعتماد معادلة المرهون الرياضية في القياسات لأنها أعطت أفضل النتائج.
- تم تقليص نسبة الخطأ عند تحسين معامل الإرتباط في معادلة المرهون لتناسب خصائص النفط الليبي.
*تمت الترجمة بإختصار.
المصدر: https://journals.zu.edu.ly/index.php/UZJEST/article/view/107
لتحميل الورقة العلمية بصيغة (PDF) إضغط على الرابط: https://journals.zu.edu.ly/index.php/UZJEST/article/download/107/65/496
جدير بصحيفة علوم القطيف الإلكترونية الغراء التي تكرس جهودها في ابراز أهم المآثر العلمية والحركات العلمية والأدبية والتاريخية والفنية وسائر مجالات العلوم والفنون والآداب وأصحابها أن تعطي اصحاب الحقوق حقوقهم من روّاد العلم والمعرفة وسائر العلوم والآداب والتاريخ والفنون وذلك بأن تجِّد جاهدة في تقديمهم وتعريفهم للمجتمع وإبراز أهم اعمالهم واكتشافاتهم العالمية التي قد يجهلها الكثير من أفراد المجتمع فيظهرون بعكس واقعهم في مجتمعهم وكأنهم أفراد مغمورين بينما يعرفهم ويعمل بنظرياتهم الكثير من علماء العالم بالإضافة إلى ما تعج به الجامعات والمؤسسات العلمية العالمية ببحوثهم واكتشافاتهم وتطبيق نظرياتهم العلمية المكتشفة حديثاً والتي سهلت في تطوير وتسريع الإنتاج العالمي وفندت الكثير من النظريات القديمة التي تشوبها بعض إعاقات الأخطاء ومن أمثال هؤلاء العلماء الذين نحن في صدد الحديث عنهم العالم الكبير البروفسور الدكتور محمد نجل الشيخ علي المرهون حفظه الله ونفعنا بالمزيد من اكتشافاته ونهيب بهذه الصحيفة بأن تكرس المزيد من مجهوداتها لتوفيهم ولو بجزء من نصيبهم الذي يستحقونه وذلك بالتركيز على إظهار مكتشفاتهم العلمية وعلى هوية روادها في مضمار تلك الإكتشافات لكي تبرزهم وتبرز مجهوداتهم الفذة للعيان ويخلد ذكرها في اذهان المجتمع مثلما هي خالدة في المؤسسات العلمية العالمية.