فهرست مطالب

پژوهش نفت - پیاپی 100 (امرداد و شهریور 1397)

مجله پژوهش نفت
پیاپی 100 (امرداد و شهریور 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/06/31
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سیدعلی فعال رستگار، عبدالرحیم جواهریان*، ناصر کشاورز فرج خواه، مهرداد سلیمانی منفرد، عباس زارعی صفحات 4-15
    نوفه زمین غلت نوعی از امواج سطحی است که با فرکانس و سرعت کمتر و دامنه و انرژی قوی تر از بازتاب ها، آنها را می پوشاند و نسبت سیگنال به نوفه را به شدت کم می کند. بنابراین تضعیف آن در پردازش داده های لرزه ای بازتابی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله، الگوریتم برانبارش سطح بازتاب مشترک دورافت مشترک تعمیم داده شد تا نوفه های زمین غلت و اتفاقی تضعیف گردند. عملگر برانبارش سطح بازتاب مشترک دورافت مشترک، به شکل یک هذلولی می باشد. این عملگر بر هر پدیده با زمان سیر هذلولی مانند بازتاب ها در داده های پیش از برانبارش منطبق می باشد. زمانی که این عملگر روی داده های لرزه ای پیش از برانبارش اعمال شود، می توان به وسیله تحلیل همدوسی بازتاب ها را از پدیده های دیگر تشخیص داد.
    مقادیر همدوسی بالا مربوط به بازتاب ها بوده و مقادیر همدوسی پایین نشانگر این است که پدیده ای با زمان سیر هذلولی وجود ندارد. بنابراین وقتی پدیده های لرزه ای شناخته شوند، می توان پدیده هایی که زمان سیر غیرهذلولی دارند، را تضعیف کرد. نوفه های زمین غلت در ورداشت های نقطه میانی مشترک و برداشت های چشمه مشترک شکل خطی و نوفه های زمین غلت بدون شکل هستند. بنابراین به کمک راهبرد بیان شده می توانند تضعیف شوند. روش پیشنهادی بر روی داده های واقعی امتحان و کارآیی روش با فیلتر فرکانس- عدد موج مقایسه گردید. نتایج بررسی های کمی و کیفی نشان می دهند که برانبارش سطح بازتاب مشترک دورافت مشترک نوفه های زمین غلت دگرنامی شده و نشده را به خوبی تضعیف می کند، در حالی که فیلتر فرکانس- عدد موج قادر به تضعیف امواج زمین غلت دگرنامی شده نیست. همچنین برانبارش سطح بازتاب مشترک دورافت مشترک هم زمان با نوفه زمین غلت، نوفه اتفاقی را نیز تضعیف می کند. تضعیف نوفه اتفاقی قبل از برانبارش نهایی دورافت صفر باعث افزایش سیگنال به نوفه و بهبود تصویر نهایی می گردد.
    کلیدواژگان: سطح بازتاب مشترک، دورافت مشترک، تضعیف، اتفاقی، زمین غلت
  • دانیال ابوعلی، شاهرخ شاه حسینی *، محمد امین ثباتی، مهدی عصاره صفحات 16-29
    مواد فعال سطحی به عنوان مهم ترین ترکیبات شیمیایی در فرآیند ازدیاد برداشت شیمیایی، می‏‏توانند با کاهش کشش بین سطحی میان محلول آبی تزریقی و نفت مخزن، ضمن تغییر ترشوندگی محیط متخلخل، مقادیر قابل توجهی از نفت باقی مانده در مخزن را که به صورت پراکنده درون حفره ها و گلوگاه ها به دام افتاده‏اند، آزاد کنند و به سمت چاه تولیدی هدایت نمایند. با توجه به نقش مواد فعال سطحی، لازم است روش‏هایی برای پیش بینی عملکرد آن ها در فرآیند ازدیاد برداشت ارائه شود. در پروژه ی حاضر، مجموعه ای از دو مدل ریاضی داده محور برای تخمین‏‏ کشش بین سطحی سیستم آب شور/ نفت خام/ سورفکتانت آنیونی ساخته شده اند که در تولید آن ها از 598 داده تجربی استفاده شده است. برای ایجاد همبستگی میان متغیرهای مستقل و تابع هدف، از روش برنامه ریزی ژنتیک به عنوان یکی از قوی ترین ابزارهای مدل سازی بهره گرفته شده است. مجذور ضریب همبستگی (R2) روابط ایجاد شده برابر با 946/0 و 9387/0 و جذر میانگین مربعات خطا (RMSD) برای این روابط، برابر با mN/m 4439/3 و mN/m 3261/3 است. سادگی و تخمین های مناسب، از ویژگی های روابط تولید شده است.
    کلیدواژگان: کشش بین سطحی، سورفکتانت آنیونی، نفت خام، آب شور، مدل ریاضی
  • سجاد جباری نیک، محمدرضا جعفری نصر * صفحات 30-46
    کوره های عملیات حرارتی همواره در سیستم های پالایشگاهی و پتروشیمیایی از اهمیت بسزایی برخوردار بوده است. صدور حجم عظیمی از آلاینده های زیست محیطی مانند اکسیدهای نیتروژن و کربن دی اکسید در کنار هزینه های مربوط به تعمیرات و بازدیدهای ادواری، موجب توجه بیشتر به مقوله بهینه سازی در کوره ها شده است. احتراق بدون شعله به عنوان فرآیندی نوظهور، با داشتن ویژگی هایی از قبیل کاهش صدور گازهای آلاینده، توزیع یکنواخت دما درکنار کاهش تنش های گرمایی و آلودگی های صوتی در مشعل، نویدبخش ایجاد تغییر در سیستم های احتراقی معمولی و حرکت آنها به سمت کاهش آلایندگی و هزینه های عملیاتی و نگهداری شده است. در این مطالعه مشعل ساخته شده توسط شرکت تولیدی و مهندسی شعله صنعت، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی در شرایط هوای پیش گرم و غلظت اکسیژن 3 و 6% مورد بررسی و ظرفیت سنجی در شرایط بدون شعله قرار گرفت. مشخصه های احتراق بدون شعله در مشعل حاصل شد و در مقایسه با احتراق معمولی، نقاط بیشینه دمایی کاهش یافت و نیم رخ دمایی کوره یکنواخت تر گردید. همچنین در حالت 6% میزان جزء جرمی ترکیبات اکسیدهای نیتروژن و کربن دی اکسید به ترتیب حدود 400 و 3000 مرتبه با کاهش مشاهده شد، در حالت 3% نیم رخ دمایی یکنواخت تر و جزء جرمی اکسیدهای نیتروژن کمتر حاصل گردید.
    کلیدواژگان: احتراق بدون شعله، کاهش اکسیدهای نیتروژن، دینامیک سیالات محاسباتی، مدل مفهوم توزیع گردانه (EDC)، کوره صنعتی دما بالا
  • علیرضا نصیری، محمد جواد عامری شهرابی *، مصطفی کشاورز مروجی صفحات 47-58
    در این مقاله با استفاده از یک روش جدید آزمایشگاهی به بررسی کارایی مواد متفاوت کنترل کننده هرزروی سیال حفاری در گل بنتونایتی، که بیشترین میزان هرزروی در چاه های هیدروکربوری ایران را دار ست، پرداخته شده است. در ابتدا پراکندگی اندازه ذرات هر یک از مواد کنترل هرزروی بر اساس استانداردهای API تعیین گردید. سپس با استفاده از دستگاه تست مواد پل زننده، میزان هرزروی گل بنتونایتی برای شکاف های متفاوت بررسی گردیده است. از جمله نوآوری های این کار می توان به استفاده از شکاف های عمیق در آزمایش ها اشاره کرد که نماین گر بهتری از شرایط واقعی درون چاه هستند. این بدین معناست که در صورتی که مواد کنترل هرزروی بتوانند شکاف های دستگاه را از درون مسدود کنند، این توانایی را خواهند داشت که در شرایط عملیاتی نیز خاصیت مسدودسازی خوبی جهت کنترل هرزروی ایجاد نمایند. در این پژوهش برای اولین بار از ماده RI-LQ برای کنترل هرزروی بهره گرفته شده است. نتایج این آزمایش ها نشان داد که مخلوطی از ماده RI-LQC و Quick Seal به ترتیب با غلظت 20 و lb/bbl 5 و مخلوط RI-LQC و RI-LQF به ترتیب با غلظت 7 و lb/bbl 18 کمترین میزان هرزروی را دارا بوده و در کنترل آن موثر هستند.
    کلیدواژگان: هرزروی، گل بنتونایتی، افزایه کنترل هرزروی، دستگاه تست مواد پل زننده، RI-LQ
  • ابوالفضل وروانی فراهانی، محسن منتظری * صفحات 59-70
    در این مقاله اندازه گیری جریان چندفازی توسط ابزار دقیق مجازی مورد بررسی قرار گرفته است. رویتگر غیرخطی با استفاده از فیلتر کالمن توسعه یافته بر روی معادلات ناویر استوکس حاکم بر سیالات اعمال می گردد و دبی نفت و گاز دوفازی تخمین زده می شود. این تخمین با استفاده از روش المان محدود و فیلتر کالمن تجمعی، طی دو سناریو با استفاده از داده های اندازه گیری خروجی و اطلاعات اندازه گیری ورودی انجام می گردد و در نهایت نتایج تخمین با اطلاعات فرآیند واقعی موجود در صنعت مقایسه می گردد. در این مقاله به دنبال اندازه گیری مستقیم جریان سیال چندفازی نبوده بلکه با استفاده از متغیرهایی (نظیر فشار، دما، جریان تک فازی خروجی واحد یا ورودی واحد به همراه کسر حجمی) که مستقیما قابل اندازه گیری هستند، جریان ورودی را بدون استفاده از المان اولیه اندازه گیری جریان، با دقت بالا به دست آورده ایم و با مقایسه دو روش اندازه گیری در ورودی پالایشگاه و خروجی پالایشگاه، مشاهده می گردد که دقت و تکرارپذیری روش استفاده شده بسیار بالا بوده به طوری که خطای تخمین براساس ورودی 142/0% و براساس خروجی 036/1% می باشد. بر این اساس اگرچه این اطلاعات با سیستم خروجی همخوانی نداشته اما خوشبختانه بر اطلاعات سیستم اندازه گیری ورودی منطبق می باشد لذا علاوه بر قابلیت جایگزینی سیستم در آن نقطه، قابلیت پشتیبانی از سیستم موجود را هم داراست.
    کلیدواژگان: سیستم اندازه گیری، جریان چندفازی، نفت و گاز، ابزار دقیق مجازی، رویتگر غیرخطی
  • محمدحسین اقبال احمدی، سیدجاوید روییایی*، شکوفه طیبی صفحات 71-83
    در این مقاله روشی جدید برای مدل سازی به کمک منطق فازی با دیدگاه ممدانی معرفی می شود که در آن از مفهومی نوین به نام ترکیب درصد فازی استفاده شده است. متغیر ترکیب درصد فازی تلاش می کند متغیرهای ترکیب درصد فرآیند را ادغام و تحت یک متغیر ارائه نماید. بدین ترتیب، یکی از مشکلات روش ممدانی که تعداد قوانین بالای آن می باشد، تا حد زیادی برای برخی سیستم ها مرتفع می شود. به کمک روش پیشنهادی می توان بسیاری از فرآیندهای پیچیده با تعداد متغیر زیاد که متغیر ترکیب درصد در بین آنها دیده می شود را با دقت مناسبی مدل کرد، بدون اینکه وارد پیچیدگی های حل انواع گوناگون معادلات ریاضی و محاسبه پارامترهای مختلف شد. برای نشان دادن قابلیت های روش، آن را برای مدل سازی فازی تبخیر ناگهانی یک برش نفتی استفاده کرده و نشان داده شده که می توان با دقت بالای 85% و با تعداد قوانین کاهش یافته، خروجی های مدل در نظر گرفته شده را بدون انجام بهینه سازی پیش بینی کرد.
    کلیدواژگان: مدل سازی فازی ممدانی، تبخیر ناگهانی (جداسازی تعادلی) نفت خام، ترکیب درصد فازی، قوانین فازی، منطق فازی
  • رامین محمدی، حمیدرضا رمضی * صفحات 84-97
    تنش های برجا فاکتوری کلیدی است که در بسیاری از مسائل مرتبط با سنگ و در زمینه های مهندسی نفت نظیر پایداری دیواره چاه و شکست هیدرولیکی از اهمیت بالایی برخوردار است. عمدتا از روش های مستقیم که پرهزینه و زمان بر هستند؛ جهت تخمین تنش های برجا استفاده می شود. همچنین روش های مستقیم نتایج را محدود به عمق خاصی می کنند که نمی توان آن را به کل چاه تعمیم داد. در این مقاله از دو روش غیرمستقیم پرکاربرد در تخمین تنش برجا یعنی مدل مبتنی بر مدول برشی و روابط پوروالاستیک در محیطی تحت شرایط همسان گردی عرضی، استفاده و نتایج مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند. محاسبه پارامترهای الاستیکی، مقاومت سنگ و تنش برجا بر اساس فرضیات هر روش برای یک چاه عمودی حفر شده در جنوب غربی ایران نشان داد روش مبتنی بر مدول برشی روش پیشنهادی برای پیش بینی حداکثر تنش افقی است. در این روش مقدار ضریب آکوستوالاستیک 52/0 در نظر گرفته شد. همین طور نسبت C66/C44 کمتر از 3 است که چندان قابل قبول نیست. تنش های برجای به دست آمده با این روش با مغزه ها کالیبره شده اند. هرچند این روش رژیم گسلی منطقه را درست پیش بینی کرده ولی مقدار تنش با توجه به مدل مکانیکی ساخته شده کمتر از مقدار واقعی تخمین زده است و نتایج با نمودار کالیپر همخوانی ندارد. اما مدل مکانیکی ارائه شده به وسیله روابط پوروالاستیک که یک رویکرد بهتری در پیش بینی تنش برجا تحت شرایط همسان گردی عرضی داشته تطابق بهتری با نمودار کالیپر دارد و فواصلی که دچار شکستگی برشی و کششی شده بخوبی نشان داده اند که این می تواند به علت وجود لایه های شیلی درون سازند باشد.
    کلیدواژگان: تنش برجا، همسان گردی عرضی، مدل مکانیکی، مدول برشی، روابط پورو الاستیک
  • فرهاد بنی شریف، محمدرضا دهقانی* صفحات 98-107
    آلودگی های زیست محیطی ناشی از سوخت های فسیلی باعث گردید که وضع قوانین سختگیرانه را برای حذف ترکیبات گوگردی و دستیابی به روش های نوین برای برآورده ساختن این قوانین مدنظر قرار گیرد. در همین راستا برای اولین بار، کاتالیست های امولسیونی پلی اگزوتنگستنی وانادیمی دووسونی [TBA]6+xP2W18-xVxO62 ( X= 0، 1، 3 و 5) برای گوگرد زدایی اکسایشی ترکیبات گوگردی با موفقیت سنتز و با استفاده از روش آنالیز عنصری، FTIR، 31P MAS NMR و UV-vis DRS ساختارشناسی شد. این کاتالیست ها برای اکسایش ترکیبات گوگردی، بنزوتیوفن و دی بنزوتیوفن با استفاده از هیدروژن پراکسید تحت شرایط متعادل (دمای کمتر از 100 oC و فشار اتمسفریک) مورد استفاده قرار گرفت. فعالیت کاتالیست با افزایش مقدار وانادیم در ساختار هتروپلی آنیون افزایش یافت. واکنش پذیری اکسایشی ترکیب گوگرد دی بنزوتیوفن بیشتر از بنزوتیوفن بوده است. کاتالیست امولسیونی با بالاترین مقدار وانادیم، [TBA]11P2W13V5O62، قادر است 85 % دی بنزوتیوفن و 50 % بنزوتیوفن را در مدت 75 دقیقه و دمای 60 oC با استفاده از هیدروژن پراکسید 30 % حجمی با نسبت مولی اکسیژن به گوگرد 4 اکسید نماید.
    کلیدواژگان: گوگردزدایی کاتالیستی-اکسایشی، پلی اگزومتال دوسون، کاتالیست امولسیونی، وانادیم
  • عبدالرضا مقدسی*، محبوبه احمری نژاد، فهیمه پرویزیان، سیدمحسن حسینی، احسان باقری پور صفحات 108-122
    در این پژوهش، غشاهای نانوکامپوزیتی بر پایه پلی اتر سولفون و با استفاده از نانوذرات سولفونه شده اکسید سیلیس (SiO2-SO3H) به کمک روش تغییر فاز ساخته شد. از پلیمر پلی وینیل پیرولیدن به عنوان حفره ساز و از دی متیل استآمید به عنوان حلال، در ساخت محلول پلیمری استفاده شد. اثر غلظت های مختلف نانوذرات در محلول پلیمری بر عملکرد جداسازی غشاها مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت ارزیابی ساختار غشاها از عکس برداری الکترونی میکروسکوپی و میکروسکوپ نوری استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد با افزایش نانو ذره سیلیکای سولفونه شده میزان بهبود قابل توجهی در میزان شار عبوری و پس دهی غشاهای اصلاح شده حاصل گردید و مقاومت مکانیکی غشاهای اصلاح شده بین 15 تا 25% نیز افزایش یافت. عملکرد بهینه برای غشا حاوی 1/0% نانو ذره با افزایش شار 200% نسبت به غشای اصلاح نشده و میزان پس دهی 70% به دست آمد. همچنین نسبت کاهش شار این نمونه که بیانگر خاصیت ضدگرفتگی آن است حدود 14/7 بود که در مقایسه با نمونه فاقد نانو ذره 75% کاهش داشته است.
    کلیدواژگان: غشا، نانوفیلتراسیون، پلی اتر سولفون، نانوذرات سولفونه شده اکسید سیلیس، نمک زدایی
  • هادی ابراهیمی، ابوالقاسم کامکار روحانی*، مهرداد سلیمانی منفرد صفحات 123-135
    هدف از این مطالعه تعیین کیفیت مخزن در بخش های مختلف سازند کنگان در چاه مورد مطالعه واقع در یکی از میادین هیدروکربنی جنوب ایران است. ابتدا سازند کنگان با استفاده از روش ارزیابی پتروفیزیک احتمالی (Probabilistic) مورد ارزیابی پتروفیزیکی قرار گرفت. در این پژوهش از بین خصوصیات تاثیر گذار بر کیفیت مخزن، ویژگی های تخلخل، تراوایی و اشباع از آب انتخاب شده و سپس براساس تاثیر هر کدام از این ویژگی ها بر کیفیت مخزن، فرمول جدید اندیس کیفیت مخزن توسعه یافته (DRQI) معرفی شد. بسته به اهمیت هر کدام از این پارامترها در کیفیت مخزن مقادیر مختلف به ازای ضرایب A ،B ،C و توان های α ،β و γ در فرمول مزبور انتخاب شده و بهترین مقادیر این ضرایب و توان ها که سبب ماکزیمم شدن مقدار ضریب تعیین نمودار DRQI برحسب اشباع از آب می شود تعیین شدند. به منظور تعمیم فرمول DRQI برای سایر سازندهای مخزنی، این فرمول برای سازند کربناته سروک در یک میدان نفتی مورد استفاده قرار گرفت. نمودار DRQI و RQI برای واحدهای مخزنی سازند کنگان در مقابل عمق، رسم و مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج محاسبه DRQI برای واحدهای مخزنی سازند کنگان حاکی از آن است که بخش K2 این سازند بر اساس اندیس معرفی شده شرایط مخزنی مناسب تری را نسبت به بخش K1 دارد که بررسی نتایج ارزیابی پتروفیزیکی سازند کنگان نیز همین نتیجه را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: کنگان، تخلخل، تراوایی، اشباع از آب، اندیس کیفیت مخزن توسعه یافته
  • معصومه سادات شهیدی، مریم سادات میرباقری*، گیتی امتیازی، عباس اخوان سپهی صفحات 136-145
    مقدار زیادی ضایعات در حین جابجایی و پالایش نفت خام برجا می ماند که این ضایعات یک لجن نفتی غلیظ ایجاد می کنند که حاوی مقدار زیادی هیدروکربن های مشتق شده از نفت هستند. پاک سازی زیستی مواد نفتی فرآیند ی است که در طی آن میکروارگانیسم ها قادرند مواد نفتی را به عنوان تنها منبع کربن و انرژی استفاده کنند و آن را به موادی با سمیت کمتر و یا غیرسمی و بی خطر تبدیل کنند. در این مطالعه لجن نفتی از مناطق آلوده منطقه بهرگان واقع در خلیج فارس ایران به دست آمد. با توجه به آن که لجن های نفتی از کنسرسیوم میکروبی تشکیل یافته است، غالبا در اثر خالص سازی، از آنها باکتری های مختلفی نظیر سودوموناس و باسیلوس جداسازی می گردد. در این روش ساده و ارزان جهت جداسازی باکتری غالب کنسرسیوم از روش جدید شیمیوتاکسی استفاده شد. با استفاده از شیمیوتاکسی به نفت، باکتری غالب و نفت دوست در یک بار جداسازی در روی محیط اختصاصی نفت آگار حاوی 10% آب دریا جداسازی گردید. بر اساس نتایج آنالیز لجن نفتی از ترکیبات آلیفاتیک، اکتادکان(C18) و هگزادکان(C16) و از ترکیبات آروماتیک، نفتالن و آنتراسن به عنوان منبع هیدروکربن برای باکتری ها انتخاب شد و به همراه گلوکز و نفت خام در شیمیوتاکسی استفاده شد. از طریق روش های تشخیصی و بررسی مولکولی باکتری های خالص شده تالاسواسپیرا و کروموموهالوباکتر تشخیص داده شد. هر دو باکتری از خانواده پروتئوباکتر و گرم منفی هستند که قادربه هیدرولیز ترکیبات آروماتیک وخطی نفت هستند
    کلیدواژگان: خالص سازی، لجن نفتی، تالاسواسپیرا، کروموهالوباکتر، شیمیوتاکسی
  • صبا معظمی گودرزی، خسرو خدابخشی*، احمد حلاج ثانی صفحات 146-157
    در این پژوهش به منظور افزایش چسبندگی و مقاومت در برابر خوردگی پوشش اپوکسی؛ پوشش های اپوکسی-نانوسیلیکا و اپوکسی-(3-گلایسیدوکسی پروپیل) تری متوکسی سیلان با درصدهای وزنی 5/0، 1، 2، 3، 4 و 5 تهیه شده و بر زیرآیند فولاد کربنی اعمال گردیدند. برای سنجش خواص پوشش آزمون های چسبندگی و مقاومت خوردگی در محیط خورنده تسریع شده مه نمکی انجام شدند؛ وجود وابستگی بین میزان چسبندگی و مقاومت در برابر خوردگی از جمله نتایج مهم بود. مقاومت حرارتی پوشش حاوی درصدهای مختلف نانوسیلیکا به وسیله آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA) انجام شد و دمای اولیه تخریب و دمای حداکثر تخریب مورد ارزیابی قرار گرفتند و انتقال آن ها به دماهای بالاتر در نمودارهای TGA مشاهده گردید. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نحوه توزیع و پراکنش نانوذرات را در بستر رزین اپوکسی آشکار ساختند و نشان دهنده کاهش توزیع و پراکنش یکنواخت نانوسیلیکا با بالارفتن درصد بارگذاری بودند. دمانگاشت های DSC نشان دادند که پوشش های اپوکسی-سیلیکا در مقایسه با اپوکسی خالص فرآیند پخت متفاوتی داشته و با افزایش درصد نانوسیلیکا سینتیک، پخت رزین اپوکسی دچار تغییر خواهد شد و موجب ممانعت در واکنش پخت شده است. دو نوع پوشش مذکور بعد از انجام آزمون های مختلف با هم مقایسه گردیده و مشخص شد که پوشش اپوکسی-سیلیکا عملکرد بهتری برای افزایش چسبندگی و محافظت در برابر خوردگی پوشش اپوکسی اعمال شده بر زیرآیند فولاد کربنی دارد.
    کلیدواژگان: پوشش های آلی-معدنی، اپوکسی-نانوسیلیکا، اپوکسی- (3-گلایسیدوکسی پروپیل) تری متوکسی سیلان، مقاومت در برابر خوردگی، چسبندگی
|
  • Seyyed Ali Faal Rastegar, Abdolrahim Javaherian*, Naser Keshavarz Farajkhah, Mehrdad Soleimani Monfared, Abbas Zarei Pages 4-15
    Seismic noise can be divided to random and coherent in reflection survey. The ground roll is a coherent noise in land seismic data that has high energy, high amplitude, low frequency and low velocity. It usually masks the reflections. Therefore, it must be attenuated in the seismic data processing. In this paper, we proposed a modification on the common offset common reflection surface method to attenuate ground roll and random noise. The CO CRS stacking operator is a hyperbola; therefore, it fits the hyperbolic reflections in the prestack data. Ground roll and random noise has linear and uncorrelated traveltime respectively. When the CO CRS operator is applied to the data, the reflection events can be detected by the coherency analyses. High coherency values belong to the reflection events, and low values indicate that no events with hyperbolic traveltime are detected. As a result, when the events are distinguished, any event with non-hyperbolic traveltime can be muted. We applied the proposed method on two real land data sets. The new method was compared with the f-k filtering and conventional CO CRS stacking after the f-k filtering. Results showed that the proposed method attenuated aliased ground roll better than the f-k filtering and conventional CRS. Further investigation was the effect of reflection amplitudes on ground roll attenuation by the CO CRS stacking. For a better attenuation, the minimum coherency of reflections had to be higher than the maximum coherency of the ground roll. Therefore, the intersection of the minimum reflections coherency and the maximum ground roll coherency is an SNR threshold (dB) for ground roll attenuation with FO CRS stacking.
    Keywords: Common Reflection Surface, Common Offset, Attenuation, Random, Ground Roll
  • Danial Abooali, Shahrokh Shahhosseini *, Mohammad Amin Sobati, Mehdi Assareh Pages 16-29
    Surface active agents (surfactants) as the most important chemicals to enhance oil recovery (EOR) can reduce interfacial tension between the injected aqueous solution and the oil in a reservoir. They change wettability of the porous media to release and move the remaining oil trapped in the pores and throats towards the well. According to the important roles of the surfactants, it is necessary to predict their performance for EOR process. In this research, two data-based mathematical models were developed to estimate interfacial tension of the oil, salty water and anionic surfactant system using 598 experimental data. To obtain the correlations between the independent variables and the objective function, genetic programing has been applied. Squared correlation coefficient (R2) of the models is 0.946 and 0.9387; moreover, root-mean-square deviation (RMSD) of the models is 3.4439 mN/m and 3.3261 mN/m respectively. Simplicity and acceptable estimation are particular features of the models.
    Keywords: Interfacial Tension, Anionic Surfactant, Crude Oil, Salty Water, Mathematical Model, Genetic Programing
  • Sajad Jabbari Neek, Mohamma Reza Jafari Nasr * Pages 30-46
    Heat treatment furnaces play an important role in refinery and petrochemical systems. The emission of a huge amount of environmental pollutants such as nitrogen oxides (NOx) and carbon dioxide (CO2), along with the cost of repairs and periodic overhauls have given more attention to the optimization of the furnaces. Flameless combustion as a newly emerging process, with features such as reducing emissions of pollutant gases, uniform distribution of temperature profile along with reducing thermal stresses, and noise pollution in the torch, promising to change the conventional combustion systems and move them toward emission, operational, and maintenance costs reduction. In this study, the burner made by Sholeh-Sanat Company was investigated using the computational fluid dynamics under pre-heating conditions and oxygen concentrations of 3 and 6%. The furnace performance was considered in steady flameless conditions with eddy-dissipation concept (EDC). Flameless combustion characteristics were obtained in the torch and compared to conventional combustion; moreover, the temperature peaks were eliminated, and the temperature profile became more uniform. Also, in the 6% state, the mass fraction of nitrogen oxides and carbon dioxide compounds were observed to be about 400 and 3000 times decreasing respectively. Working under 3% mode, more uniform temperature profile and less nitrogen oxides were observed.
    Keywords: Flameless Combustion, Nitrogen Oxide Reduction, Computational Fluid Dynamics (CFD)- Eddy Dissipation Concept (EDC)
  • Alireza Nasiri, Mohammadjavad Ameri Shahrabi *, Mostafa Keshavarz Moraveji Pages 47-58
    In this paper, a new experimental method is applied, and the capability of different Loss Control Materials (LCMs) in bentonite mud – which has the highest use in Iran’s oil and gas wells – is investigated. At first, particle size distribution of LCMs is calculated based on API standards. Then, the loss of bentonite mud in different slots is evaluated using Bridging Materials Testing (BMT) apparatus. Usage of three dimensional fractures is one of the most important points of this research, which makes the experiment conditions so similar to the real conditions of well. It should be mentioned that LCMs show their best efficiency only when they can internally block the fractures. Also, in this research, RI-LQ material is for the first time used to control the lost circulation of bentonite mud. The results of these experiments showed that a mixture of RI-LQC and Quick Seal with Concentrations of 20 and 5 pounds per barrel and RI-LQC and RI-LQF mixtures with concentrations of 18 and 7 pounds per barrel have the least amount of loss circulation and are effective in controlling sever losses.
  • Abolfazle Varvani Farahani, Mohsen Montazeri * Pages 59-70
    This paper presents soft sensor as a multiphase flow meter. Nonlinear observer with Ensemble Kalman filter (EnKF) by Navier Stocks equations for inline flow is used to estimate the oil and gas flow. Finite element method and EnKF are used along two scenarios; in addition, in the first scenario, the estimation is done with the refinery output measurement; and in the second scenario, this estimation is done with the production unit output measurement. In this article, we don’t use primary element for multiphase flow measurement, instead of that flow will be estimated using some secondary variables (like pressure, temperature, output single phase flow, phase fraction and etc that can be measured directly with high accuracy). Results of comparison between two mentioned scenarios show that also the estimation with output measurement is not accurate, but the accuracy and repeatability of second scenario (estimation with production unit measurement) is in the acceptable standard range. Thus we can conclude that this soft sensor can be used as a backup for primary system and also as a primary system for multiphase flow measurement.
    Keywords: Measurement System, Multiphase Flow, Oil, Gas, Soft Sensor, Nonlinear Observer
  • Mohammad Hosein Eghbal Ahmadi, Sayed Javid Royaee *, Shokoufe Tayyebi Pages 71-83
    In this paper, a novel modeling method is presented using Mamdani fuzzy approach by introducing a new fuzzy concept, named Fuzzy Composition Variable. Fuzzy Composition Variable tries to combine the mole (or mass) fraction variables of the model in one variable. This variable tackles the problem of a high number of fuzzy rules when using Mamdani approach. The proposed method is capable of modeling complex systems with a large number of variables (including molar composition) with an acceptable performance, bypassing solving various types of mathematical equations governing the system and calculating several parameters. To demonstrate the capabilities of the proposed approach, it was implemented to modeling the equilibrium flash separation of crude oil. The overall prediction accuracy of the model (with a manageable number of rules) was obtained more than 85%, without using an optimization procedure.
    Keywords: Mamdani Fuzzy Modeling, Equilibrium Separation of Crude Oil, Fuzzy Composition Variable, Fuzzy Rules, Fuzzy Logic
  • Ramin Mohammadi, Hamidreza Ramazi * Pages 84-97
    In situ stresses are considered as pivotal factors in rock sciences in addition to petroleum engineering issues including wellbore stability and hydraulic fracturing. In situ stresses are mainly estimated by costly and time consuming methodologies directly. Moreover, the outcomes of these approaches are limited to a certain depth of the well. Therefore, these methods cannot be generalized. In the present study, a model based on the shear moduli and Poro-elastic parameters in an environment under transverse isotropic conditions has been employed whereby the results further discussed. Elastic parameters, strength, and in situ stress according to the hypotheses underlying the both models were calculated for a well in the west of Iran. Shear moduli-based method is proposed to predict the maximum horizontal stress. Here, acoustoelastic parameter was set to 0.52. Of course, C66/C44
    Keywords: In Situ Stress, Transversely Isotropic, Wellbore Stability, Mechanical Earth Model, Poro-Elastic Equations, Mohr-Coulomb Criterion
  • Farhad Banisharif, Mohammad Reza Dehghani * Pages 98-107
    Environmental pollutions originated from fossil fuel cause to consider the development of rigorous rules to remove sulfur containing compounds and achievement of novel process to follow the mentioned of rigorous rules. In this regard and for the first time, new Dawson-type vanadium polyoxotungstate emulsion catalysts, [TBA]6쓽雗xVxO62 (x= 0, 1, 3, 5) have been synthesized successfully for oxidative desulfurization of sulfur compounds and characterized by using element analysis, FTIR, 31P MAS NMR and UV-vis DRS. These catalysts were used to oxidize sulfur-containing components, dibenzothiophene and benzothiophene by using hydrogen peroxide under mild conditions ( temperature lower than 100 oC and atmospheric pressure). The activity of catalysts has been grow by increase in number of vanadium in the structure of heteropoly anion. The reactivity of sulfur compound, dibenzothiophene was much more than benzothiophene. The emulsion catalyst with the highest number of vanadium, [TBA]11P2W13V5O62, could oxidize 85 % of dibenzothiophene and 50 % benzothiophene after 75 minutes, under temperature 60 oC and by using hydrogen peroxide 30 v-% in oxygen to sulfur mole ratio 4.
    Keywords: Catalytic-Oxidative Desulfurization, Dawson-type Polyoxometalate, Emulsion Catalyst, Vanadium
  • Abdolreza Moghadassi *, Mahboubeh Ahmarinejad, Fahime Parvizian, Sayed Mohsen Hosseini, Ehsan Bagheripour Pages 108-122
    In this study, nanocomposite PES based membranes were prepared by using sulfonated silicon dioxide (SiO2-SO3H) nanoparticles through phase inversion method. PVP and N-N-dimethylacetamide were used as pore former and solvent respectively. The effect of nanoparticles’ concentration on the separation performance of prepared membranes was studied. The structures of membranes were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and scanning optical microscopy (SOM). Obtained results showed modified membranes had significant improvements in flux and rejection with increasing sulfonated silicon dioxide nanoparticles. Also, the tensile strength increased in the range of 15 to 25% for prepared membranes containing naniparticles. Results showed that nanocomposite membrane containing 0.1 wt.% SiO2-SO3H nanoparticles has an increase in the flux of 200% compared to the unmodified membrane and salt rejection of 75%. Also, the flux decreased the ratio of the optimum sample was 7.14 that showed better antifouling properties with decreasing of 75% relative to the PES one.
    Keywords: Membrane, Nanofiltration, Polyether Sulfone, Sulfonated Silicon Dioxide Nanoparticles, Desalination
  • Hadi Ebrahimi, Abolghasem Kamkar Rouhani *, Mehrdad Soleimani Monfared Pages 123-135
    The purpose of this study is determination of reservoir quality in different zones of Kangan reservoir formation in a well located at one of hydrocarbon fields in south of Iran. This study was performed to evaluate the reservoir petrophysical characteristics of Kangan formation using probabilistic method. In this study, the effective parameters on the reservoir quality comprising of porosity, permeability and water saturation were selected. Then, the effect of each of these parameters was investigated on the reservoir quality, and as a result, a new index or formula, called developed reservoir quality index, was introduced. Based on the importance of each of these parameters in the introduced reservoir quality, different values were selected for the coefficients A, B, C, and powers α, β and γ in the formula, and consequently, the best values of these coefficients and powers were obtained by plotting the developed reservoir quality index in terms of water saturation, and maximizing the amount of regression or determination coefficient. In order to determine the validity of the formula introduced as the developed reservoir quality index for other reservoir formations, this formula were used for the Sarvak carbonate formation in an oil field. DRQI and RQI were plotted for units of Kangan reservoir formation versus depth and compared. The calculated results of DRQI indicate that the zone K2 of the Kangan Formation has an appropriate reservoir quality in terms of the developed reservoir quality index. The results of the petrophysical evaluation of the Kangan formation are also shown the same result.
    Keywords: Kangan, Porosity, Permeability, Water saturation, Developed reservoir quality index (DRQI)
  • Masumeh Sadat Shahidi, Maryam Sadat Mirbagheri *, Giti Emtiazi, Ali Akhavan Sepahi Pages 136-145
    Large amounts of waste from various stages in the process of refining crude oil are produced in the Persian Gulf in Iran. This waste is a viscous oil sludge containing high amounts of petroleum derived hydrocarbons. So oil sludge is environmental concerns and should be treated. Biological treatment (bioremediation) to deal with a wide range of organic pollutants and petroleum hydrocarbons is useful. In this study, the oil sludge has been obtained from the contaminated site from Bahregan area in the Persian Gulf of Iran. Some oil sludge containing bacterial consortium, Chemotaxis in synthetic Mineral semisolid agar medium was used for the isolation of alkane degrading bacteria from oil sludge biodegradation of octadecane, hexadecane, naphthalene, and anthracene were determined. Strains isolated in this study were identified by 16S rRNA gene sequencing as Thalassospira and Chromohalobacter. They are Gram negative and belonged to Rodospiracea which could hydrolyzed aromatic and linear oil compound.
    Keywords: Purification, Oil Sludge, Thalassospira, Chromohalobacter, Chemotaxi
  • Saba Miazzami Godarzi, Khosrow Khodabakhshi, Rlm*, Ahmad Hallaj Sani Pages 146-157
    In order to enhance adhesion and corrosion performance of an epoxy coating, epoxy-Nano silica and epoxy-silane coatings were prepared in 0.5,1,2,3,4 and 5 wt.%, then they were applied to carbon steel substrate. Adhesion test was performed on the prepared coatings using pull off test, furthermore corrosion performance evaluated against salt spray conditions, and it was shown that there is a direct relationship between adhesion and corrosion resistance of both types of coatings. Initial temperature of decomposition (ITD) and temperature of maximum weight loss (Tmax) which obtained from thermo gravimetric analysis (TGA) of epoxy-silica coating showed a right shift to upper temperatures. Dispersion and distribution evaluation of Nano-silica in epoxy matrix was carried out using SEM images. It was found that an increase in the Nano-silica concentration is resulted in poor dispersion and distribution of nanoparticles, and consequently, the coating formed a non-uniform film with large cracks. DSC thermo grams of epoxy-silica coatings showed that incorporation of Nano-silica in epoxy matrix have several effects on the heat of reaction and kinetic of curing, so that this inorganic filler hindered curing reaction. In total, it is proved that epoxy-silica coating demonstrated better performance as a protective coating for carbon steel substrate in comparison with the epoxy-silane system.
    Keywords: Organic - Inorganic Coatings_Epoxy-Silica_Epoxy- GPTMS_Corrosion Resistance_Adhesion