چکیده: یکی از مهم‌ترین مشکلات در تولید، انتقال و بهره برداری از نفت طبیعی، رسوب اجزاء سنگین است. یکی از اصلی‌ترین اجزاء سنگین در نفت خام، آسفالتین است که رسوب آن در نفت باعث مشکلات فراوان می‌شود. امکان تجمع و رسوب‌ آسفالتین ها در داخل مخزن، ناحیه اطراف چاه تولیدی، داخل لوله های تولیدی نفت، تسهیلات سرچاهی و در نهایت خطوط انتقال نفت خام وجود دارد و میزان رسوب نیز بستگی به ترکیب محلول نفتی و شرایط محیطی آن از جمله دما و فشار دارد. وقتی از یک مخزن نفتی تولید صورت می‌گیرد شرایط حاکم بر خود مخزن، شرایط موجود در دهانه چاه و شرایط حاکم بر تأسیسات تولید بعد از مدتی تغییر می‌کند. این تغییر شرایط باعث جدا شدن آسفالتین ها از نفت و در نهایت ته‌نشینی و رسوب آن‌ها می‌شود. با توجه به مطالب گفته ‌شده در مورد مشکلاتی که برای تولید نفت وجود دارد؛ ضرورت تحقیق گسترده‌ای در این موضوع احساس می‌شود. رفع مشکل آسفالتین به ‌عنوان یک مشکل عمده موجود در بسیاری از بخش های تولیدی نفت، هدف بسیاری از مطالعات گذشته بوده و تاکنون اطلاعات زیادی در مورد رسوب آسفالتین و روش‌های جلوگیری از آن به ‌دست ‌آمده است؛ اما هیچ‌کدام از این روش‌ها مشکل رسوب آسفالتین ها را به ‌طور کامل رفع نکرده است. برای رفع این مشکل ابتدا باید مکانیسم تجمع و نحوه تشکیل خوشه و کلوخه ای شدن ذرات آسفالتین را شناخت تا بتوان راه‌حل مناسبی برای جلوگیری از این فرآیند پیدا کرد. در مطالعات جدید استفاده از روش موازنه جمعیت در پیش بینی توزیع اندازه خوشه های آسفالتین مورد توجه قرار گرفته است، اما اطلاعات کمی در این زمینه وجود دارد. در این پایان نامه از مدل موازنه جمعیت برای بررسی سیر تکاملی توزیع اندازه ذرات آسفالتین استفاده شده است. در این مدل، لخته های آسفالتین به صورت ساختار فراکتالی و همچنین تأثیر فرآیندهای تجمع و شکست بر این ذرات در نظر گرفته شده است. معادله موازنه جمعیت در ابتدا یک معادله دیفرانسیلی-انتگرالی است. این معادله، با استفاده از روش گسسته سازی اندازه ذرات، به تعدادی معادله دیفرانسیلی معمولی تبدیل شده و برای حل آن از روش رانگ کوتا مرتبه دوم و سوم در نرم-افزار متلب استفاده شده است. برای بررسی دقت این روش، مقایسه بین نتایج به دست آمده از مدل موازنه جمعیت در این پایان نامه با نتایج آزمایشگاهی توسط فرجی و سلیمانی نظر (2010) صورت گرفته و نتیجه گیری انجام شده حاکی از برهم نهی خوب مدل با نتایج آزمایشگاهی است. همچنین نتایج مدل مربوط به این پایان نامه در مقایسه با مدل فرجی و سلیمانی نظر که از روش مونت کارلو استفاده کرده است، درصد خطای کمتری در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی دارد. روند توزیع اندازه ذرات آسفالتین به صورتی است که در ابتدا با اعمال نرخ برشی به سیال، به دلیل غلبه کردن فرآیند تجمع بر فرآیند شکست مقدار قطر متوسط عددی ذرات آسفالتین افزایش پیدا می کند. با رسیدن قطر متوسط عددی خوشه های آسفالتین به مقدار حداکثر، به دلیل تأثیر اعمال نرخ برشی بر سیال اندازه قطر متوسط عددی کاهش پیدا می کند؛ و بعد از گذشت زمان به دلیل تعادل در فرآیندهای شکست و خوشه ای شدن، حالت پایدار در اندازه قطر متوسط عددی خوشه های آسفالتین به دست می آید؛ و بعد از این مرحله روند رسوب آسفالتین آغاز می شود. همچنین در این پایان نامه به طور آزمایشگاهی تأثیر درصد آسفالتین دو نمونه نفت خام گدوان و سروک بر خاصیت ترشوندگی شیشه با استفاده از دستگاه اندازه گیری زاویه تماس مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش نشان داد که با افزایش درصد آسفالتین میزان زاویه تماس بین قطره نفت و سطح شیشه بیشتر شده و در نتیجه ترشوندگی سطح مورد از حالت آب دوست به حالت نفت دوست تغییر می کند.