فهرست مطالب

پژوهش نفت - پیاپی 70 (امرداد و شهریور 1391)

مجله پژوهش نفت
پیاپی 70 (امرداد و شهریور 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/08/21
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سعید عباسی علی آبادی، رامین کریم زاده، محمد قشقایی، رضا اصغرزاده شیشوان صفحه 3
    در این تحقیق شکست حرارتی ته مانده برج تقطیر خلا پالایشگاه های تهران و بندرعباس مورد مطالعه قرار گرفته است. محتوای گوگرد محصول مایع یکی از مهم ترین شاخص های کیفیت این محصول می باشد. اثر عوامل مختلف در غلظت گوگرد محصول اصلی فرایند (برش مایع) مطالعه شده است. برای هر دو خوراک، حداکثر حدود 25٪ از گوگرد خوراک وارد محصول مایع شده است. با افزایش دمای فرایند، غلظت گوگرد در محصول مایع افزایش یافت. این در حالی است که با افزایش زمان ماند در یک دمای معین، غلظت گوگرد مایع کاهش می یابد. در نهایت تاثیر خواص فیزیکی- شیمیایی خوراک (مقدار گوگرد، دانسیته، کربن باقی مانده و نسبت هیدروژن به کربن) بر مقدار گوگرد محصول مایع بررسی شده است. مدلی برای واکنش های ترکیبات گوگردی ارائه و براساس آن مدل سازی سینتیکی این واکنش ها انجام شده است. ثوابت سینتیکی برای هر یک از خوراک ها تعیین شده است. درجه واکنش های تولید گوگرد مایع نزدیک به 2 و درجه واکنشهای تولید گوگرد گازی نزدیک به 3 محاسبه گردید.
    کلیدواژگان: شکست حرارتی، ته مانده برج تقطیر خلا، توزیع گوگرد، سینتیک
  • مهدی بیطرفان، مسعود بهرامی بابا حیدری، محمد یوسف معتمد هاشمی صفحه 13
    برای تولید گاز سنتز با استفاده از ریفرمینگ گاز طبیعی به کمک بخار آب از راکتورهای لوله ای با بستر ثابت استفاده می شود. به دلیل اینکه واکنش های ریفرمینگ به شدت گرماگیر هستند، لازم است شار حرارتی بالایی به دیواره لوله ها وارد شود. شار حرارتی بالا، دبی جرمی پایین گاز در فرآیند و بزرگ بودن شعاع لوله ها نسبت به طول لوله ها در ریفرمر فرآیند میدرکس در مقایسه با ریفرمرهای صنعتی متداول، توزیع شعاعی و محوری غلظت و دما را در پی خواهد داشت. توزیع شعاعی و محوری غلظت و دمای گاز فرایند، نقاطی را در طول و شعاع لوله ها پدید می آورد که در آنها پتانسیل ترمودینامیکی تشکیل کک وجود دارد. این تحقیق با استفاده از شبیه سازی و مدل سازی دو بعدی ریفرمر در فرآیند میدرکس، به بررسی این نقاط پرداخته است. نتایج حاصل از شبیه سازی با اطلاعات واقعی کارخانه تطابق خوبی دارد. نتایج نشان می دهد که در تمام طول لوله ها امکان تشکیل کک وجود دارد، هر چند در 65/0 متر ابتدای لوله ها این احتمال بیشتر است.
    کلیدواژگان: گاز سنتز، ریفرمینگ، تشکیل کک، فرآیند میدرکس
  • هاجر فخاریان، عباس نادری فر، حمید گنجی، محمد رحمانی صفحه 24
    در سال های اخیر ایده استفاده از هیدرات گاز طبیعی برای ذخیره سازی و انتقال گاز مطرح شده است. بدین علت که می توان آن را در دمایی بسیار بالاتر از گاز طبیعی مایع شده، تولید و منتقل نمود. هدف اصلی در این تحقیق بررسی تاثیر مواد فعال سطحی غیر یونی Tween-20 و Tween-80 بر روی سرعت تشکیل هیدرات متان و ظرفیت ذخیره سازی آن است. Tween-20 با غلظت های 1000و 2000ppm و. Tween-80 با غلظت های 100و 500ppm به کارگرفته شده و نتایج باهیدرات تشکیل شده در آب خالص و محلول آبی با غلظت 500ppm از SDS مقایسه شده است. غلظت های مختلف مواد فعال سطحی غیر یونی، اثرات متفاوتی بر روی سرعت تشکیل هیدرات و ظرفیت ذخیره سازی آن داشت. از این تحقیق نتیجه گرفته شد که سرعت تشکیل 2000ppm از. Tween-20 هیدرات و ظرفیت ذخیره سازی آن را بالا می برد. این درحالیاست که وقتی1000ppmاین ماده به کار گرفته شد، به صورت موثری از تشکیل هیدرات جلوگیری کرد.. Tween-80در هر دو غلظت به کار رفته، سرعت تشکیل هیدرات را کم کرد و بیشترین ظرفیت ذخیره سازی مربوط به ماده. Tween-20با غلظت2000ppm بود که برابر(V/V) 125 به دست آمد.
    کلیدواژگان: هیدرات های گازی، مواد فعال سطحی غیر یونی، سرعت تشکیل، ظرفیت ذخیره سازی
  • محمدرضا جعفری نصر، آیدا همت، امین سالم صفحه 32
    هدف از طراحی اصلاحی مبدل های حرارتی، در زمان افزایش ظرفیت یک واحد تولیدی، رفع موانع گلوگاهی فرایند و تلاش برای کارکردن واحد در حالتی است که مقدار مصرف انرژی در همان میزان قبل از افزایش ظرفیت ثابت بماند. بدین ترتیب از نیاز به نصب تجهیزات جانبی گران قیمت مانند کوره یا مبدل های حرارتی جدید جلوگیری می شود. در زمان تصمیم به افزایش ظرفیت واحد، با استفاده از روش های بهبود انتقال حرارت و به کارگیری فناوری های نوین نظیر مبدل های با لوله های پیچشی، ضرورت افزودن سطح انتقال حرارت اضافی در محدوده ای که متاثر از روش بهبود انتقال حرارت است، کمتر شده و یا در مواردی برطرف خواهد گردید. در این پژوهش، روشی برای هدف گذاری اصلاحی توسط وسایل افزاینده انتقال حرارت در هر دو سمت لوله و پوسته ارائه شده است که به کمک آن به راحتی می توان اثر بهبود حرارتی بر شبکه ای از مبدل های حرارتی را پیش از رسیدن به مرحله طراحی به طور دقیق ارزیابی کرد. این روش برای یک شبکه پیش گرمکن پالایشگاه نفت به عنوان یک مورد صنعتی به کار گرفته شده است و نتیجه آن کاهش30% در هزینه سرمایه گذاری با تعویض دسته لوله هایی از نوع پیچشی نسبت به لوله های معمولی در مبدلهای حرارتی در حال کار می باشد.
    کلیدواژگان: طراحی اصلاحی، رفع گلوگاه، بهبود انتقال حرارت، مبدل حرارتی
  • هدیه شیروانی، حسین گنجی دوست، محمود همتی، رادا زراسوند اسدی صفحه 43
    هدف از این تحقیق، مطالعه امکان سنجی تصفیه پذیری فاضلاب های پالایشگاهی با بیوراکتور غشایی به منظور دست یابی به استانداردهای تخلیه و استفاده کشاورزی و در نتیجه کاهش مشکلات زیست محیطی ناشی از تخلیه فاضلاب های نفتی و مشکلات عملیاتی فرایند لجن فعال متعارف می باشد. برای این منظور یک پایلوت در مقیاس نیمه صنعتی ساخته و از پسآب خروجی واحد شناورسازی با هوای محلول تصفیه خانه پالایشگاه تهران به عنوان خوراک استفاده شد. سامانه غشایی مورد استفاده، یک مدول غشایی ساخته شده از 56 غشای اولترافیلتر صفحه ای از جنس پلی اتر سولفون بود که در درون بیوراکتور غوطه ور شد. درصد حذف پارامترهای مورد نظر نسبت به زمان مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات در سه شار و سه زمان ماند هیدرولیکی متفاوت انجام گرفت. در مرحله دوم آزمایش و با زمان ماند هیدرولیکی 87/15 ساعت، نتایج بهتری نسبت به مراحل دیگر به دست آمد. متوسط درصد حذف پارامترهای٬TSS ٬TOC، BOD5، CODنفت و چربی و رنگ و مورد در این مرحله به ترتیب برابر 99% و 58 /18، %99/99، %96/36، %92/58 و 32/97% نتایج به دست آمده در همه مراحل بیان گر کیفیت مناسب پسآب تصفیه شده برای استفاده کشاورزی و یا تخلیه به آب های سطحی است. با افزایش غلظت MLSSاز 6000 mg/L در ابتدای راه اندازی سامانه به 9900 mg/Lر انتهای آزمایش، راندمان حذف از 00/86% به 32/97%در مرحله دوم و 22/95% در مرحله سوم تغییر کرد. نتایج حاکی از امکان پذیری تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت با این روش بود.
    کلیدواژگان: بیوراکتورغشایی غوطه ور، غشای اولترافیلتراسیون، لجن فعال، فاضلاب نفتی
  • سعید رفیعی پور، سیروس قطبی، محمودرضا پیشوایی صفحه 56
    بهینه سازی غلظت نمک موجود در سیال حفاری، وزن گل، دما و سایر عوامل به منظور آنالیز صحیح و کامل پایداری دیواره چاه، به ویژه در هنگام حفاری در محیط های با دما و فشار بالا و هم چنین حفاری چاه های انحرافی ضروری می باشد. انتخاب صحیح این پارامترها مستلزم درک صحیح فعل و انفعالات انجام شده بین سیال حفاری و سازند شیلی در هنگام حفاری از درون این سازندها می باشد. بررسی های میدانی نشان داده که اثرات ترکیبی گرادیان های پتانسیل شیمیایی و حرارتی روی جریان سیال، می تواند به میزان قابل ملاحظه ای فشار منفذی و در نتیجه توزیع تنش نزدیک به دیواره چاه را تحت تاثیر خود قرار دهد در این تحقیق مدلی کامل برای جریان حل شونده، حلال (آب) و حرارت ارائه می شود. مدل ارائه شده در این تحقیق، هر دو محلول الکترولیتی یعنی سیال حفاری و سیال موجود در درون سازند را برخلاف متون قبلی که محلول ها را ایده آل فرض می کردند، غیر ایده آل فرض کرده است. این فرض به منظور ارائه مدلی صحیح و واقعی از جریان سیال و یون ها به درون غشاهای شیلی الزامی می باشد. به دلیل وجوداختلاف پتانسیل شیمیایی بین محلول های الکترولیتی، آب یا همان حلال می تواند از سمت غلظت حل شونده پایین یا از سمتی که پتانسیل شیمیایی آب بالا است، به سمت غلظت حل شونده بالا یا پتانسیل شیمیایی کم، جریان پیدا کند. اثرات گرادیان دمایی روی پایداری دیواره چاه های نفتی می تواند به ویژه در حفاری های انحرافی و ازمیان سازندهای با حرارت و فشار خیلی زیاد، مانند سازندهای واقع شده در مناطق عمیق دریایی و هم چنین چاه های عمیق که تغییر اندکی در دمای دیواره چاه باعث مشکلات ناپایداری زیادی می شود، بسیار مهم و ضروری باشد. پروفیل فشار منفذی در اطراف چاه از حل معادلات انتقال که در ادامه ذکر می شوند، به دست می آید.
    کلیدواژگان: اثرات شیمیایی و حرارتی، پایداری دیواره چاه، شیل، حرارت و فشار بالا، فشار اسمزی
  • انسیه گنجی بابا خانی، جعفر توفیقی، لاله شیرازی، زهرا طاهری، محمد علی خداقلی صفحه 68
    مواد سرامیکی پروسکایتی Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ (BSCFO) با استفاده از روش کمپلکس EDTA و اسید سیتریک سنتز و به شکل دیسکی شکل دهی شد و در راکتور غشائی استفاده گردید. عملکرد این غشاء راکتوری جهت بارگذاری کاتالیست Ni/α-Al2O3 فرآیند اکسیداسیون جزئی متان مورد بررسی قرار گرفت. در زمانهای اولیه، شار عبور اکسیژن، میزان تبدیل متان و گزینش پذیری تولید CO وابستگی زیادی به حالت نیکل در کاتالیست (اکسیدی و یا (Ni0 داشت. بعد از حدود 17 ساعت از شروع واکنش، شرایط پایدار حاصل شد و شار عبور اکسیژن، میزان تبدیل متان و گزینش پذیری تولید COبه ترتیب به ml/min.cm23/9، 5/80 و3/98 % رسیدند. عملکرد غشاء راکتور BSCFO در دماهای مختلف (oC 950-850(مورد بررسی قرار گرفت و نتایج خوبی در دماهای بالا حاصل شد، به طوریکه در دمای oC950 میزان تبدیل متان و گزینش پذیری تولید COبه ترتیب به 5/98 و 2/98% رسید. میزان شار اکسیژن در شرایط واکنش در دمای oC950 برابر ml/min.cm2 6/11بود که حدود1/5 برابر بیشتر از شرایط هلیوم- هوا است. نتایج نشان داد که در شرایط واکنش، مرحله تبادل سطحی در عبور اکسیژن نقش مهمی پیدا می کند.
    کلیدواژگان: غشاء سرامیکی، راکتور غشایی، اکسیداسیون جزیی متان، گاز سنتز
  • طاهره پورصابری، مصطفی حسنی سعدی، کامران ترکستانی، الهام کریمی زند صفحه 77
    در سال های اخیر قوانین سخت گیرانه ای جهت کاهش میزان گوگرد در سوخت ها به تصویب رسیده است. فناوری استفاده از نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن در حذف آلاینده ها حرکت جدیدی است که نسبت به روش های قبلی اقتصادی تر و کارآمدتر می باشد. در این تحقیق، نانوجاذب مغناطیسی جدیدی از طریق اصلاح سطح نانوذرات اکسید آهن توسط مایع یونی سنتز گردید و جهت حذف مغناطیسی ترکیبات گوگردی آروماتیک از بنزین مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. خصوصیات نانوجاذب توسط روش های پراش اشعه(XRD) X میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) بررسی گردید. در ادامه، عوامل موثر بر فرآیند گوگردزدایی بهینه شد و تحت شرایط بهینه، مطالعات بر روی یک نفت الگو و یک نمونه واقعی انجام شد. نتایج نشان داد که مایع یونی تثبیت شده، قابلیت حذف ترکیبات گوگردی آروماتیک را دارا بوده و یک جاذب مناسب جهت گوگردزدایی عمیق محسوب می شود. نانوجاذب استفاده شده از طریق اعمال میدان مغناطیسی و شستشو با حلال تتراکلریدکربن قابلیت احیا شدن و استفاده مجدد را داراست.
    کلیدواژگان: مایع یونی، مگنتایت، بنزین، گوگردزدایی
  • محمدرضا صفایی، مرجان گودرزی، حمیدرضا گشایشی صفحه 85
    در پژوهش حاضر، پس از صحه گذاری روند حل، انتقالحرارت جا به جایی توام درهم گل حفاری (به عنوان سیال غیر نیوتنی) و آب (به عنوان سیال نیوتنی) درون محفظه ای مربعی به صورت عددی و با استفاده از روش حجم محدود بررسی شده است. مدل های اغتشاش به کار رفته در اینپژوهش، مدل های معتبری چون RNG kε Standard kε و RSM بوده است. از نتایج این پژوهش مشخص گردید که درحالت حاکمیت جا به جایی طبیعی، لایه مرزی سرعتی روی دیواره سرد تا حدودی نامتقارن بوده و سیال موجود در مرکز محفظه، لایه لایه و ساکن باقی می ماند. از نمودارهای موجود نیز مشخص شد شدت درهمی برای حالت حاکمیت جا به جایی اجباری بیشتر از حالت حاکمیت جا به جایی طبیعی است. همچنین بیشینه شدت اغتشاش برای گل حفاری بیشتر از آب است. به عنوان یکی از اصلی ترین نتایج این مطالعه، می توان گفت که در شرایط مشابه، عدد ناسلت برای سیال آب بسیار بیشتر از عدد ناسلت برای گل حفاری است که این خود نشان دهنده بیشتر بودن انتقال حرارت جابه جایی برای سیال آب در مقایسه با گل حفاری است.
    کلیدواژگان: سیال غیر نیوتنی، انتقال حرارت جا به جایی توام، جریان مغشوش، محفظه مربعی، روش حجم محدود
  • حمیدرضا زاهدی فرد، کاوه آهنگری صفحه 101
    چکیده: مقدار تنش های اصلی درجا در یک چاه، بدون شک از اصلی ترین عواملی است که بر پایداری آن موثر است. عموما در مناطقی که از لحاظ تکتونیکی وضعیت عادی دارند، تنش های اصلی غالبا شامل دو مولفه افقی و یک مولفه قائم هستند. در این تحقیق، تنش های درجا با استفاده از فرضیات و روابط موجود در چهار حلقه از چاه های میدان نفتی منصوری در جنوب غربی ایران محاسبه گردید. از آنجاکه موثر ترین پارامتر در این فرآیند، چگالی سازند است، سازند قرارگرفته در مقطع چاه به سه زون دارای لاگ چگالی، بدون لاگ چگالی و دارای لاگ گرافیکی و بدون لاگ تقسیم شده و با استفاده 47 و 56 این، 48، از لاگ های مذکور در چاه های شماره 1 میدان، مقدار چگالی سازند تخمین زده شده است. سپس با محاسبه تنش قائم در عمق نهایی این چاه ها، گرادیان تنش قائم به دست آمده و رابطه ای نیز با استفاده از روش های تئوریک موجود به منظور برآورد مقدار تنش افقی ارائه گردیده است. نتیجه محاسبات نشان داد با وجود اینکه چاه ها از پراکندگی نسبتا مناسبی در محدوده میدان برخوردار هستند، گرادیان تنش به دست آمده از آنها در مقایسه با یکدیگر تغییرات کمی دارد و مقدار متوسط آن می تواند به عنوان مرجع محاسبه تنش قائم در این میدان مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: تنش قائم، لاگ های پتروفیزیکی، لاگ های گرافیکی، گرادیان تنش، میدان نفتی منصوری
|
  • Page 3
    In this study, thermal cracking of two vacuum residues (VRs) from Tehran and Bandar Abbas refineries has been carried out. The products of this process consist of gas, liquid, and quasi-coke residue. Coke formation and the high sulfur content of products are the most difficulties that VR upgrading processes are faced with. The distribution of sulfur among these products has been studied. The investigation of the effect of operating conditions on the sulfur content of the liquid product has proven that sulfur concentration in the liquid fraction increases with temperature, while longer residence time can dilute the sulfur compounds and lessen their concentrations in the liquid product. The product of Bandar Abbas VR has a higher sulfur concentration relative to Tehran VR. It was shown that the liquid products, containing a high sulfur concentration, have higher densities and refractive indexes. On the other hand, higher process temperatures result in a greater production of the more desirable (liquid) product accompanied by lowering its quality. The effect of physicochemical properties of the VRs (sulfur content, density, Conradson Carbon Residue and H/C ratio) on the sulfur content of the liquid product has also been investigated. The kinetic modeling of reactions of sulfur compounds has been implemented for both VRs. Kinetic constants at different temperatures are given on the basis of the experimental results.
    Keywords: Thermal Cracking, Vacuum Residue, Sulfur Concentration, Kinetics
  • Page 13
    For the production of synthesis gas utilized in Midrex direct reduction plants, catalytic steam/CO2 reforming of hydrocarbons in tubular reactor is commonly used. Owing to the high heat flux through the wall of reformer tube, the endothermic nature of reforming reactions, low mass velocity of feed gas and large tube diameter, the catalyst bed is exposed to the considerable axial and radial temperature gradients. These radial gradients of concentration and temperature may create local areas with potency of carbon formation. In this investigation, a two dimensional model is developed for simulating the operation of a Midrex reformer. In this model, a thermodynamic approach is used to recognize zones inside the reformer tubes in which the risk of carbon formation is high. The simulation results are in good agreement with available data of Mobarake Plant, in Esfahan, Iran. The results show that the first half of tubes, both in center and near the wall, is critical in point of view of carbon formation.
    Keywords: Synthesis Gas, Reforming, Carbon Formation, Midrex Process
  • Page 24
    In recent years, using natural gas hydrates (NGH) for storage and transportation of gas has been considered because gas hydrates can be stored and transported at temperatures much higher than liquefied natural gas (LNG). The major objective of this study is to investigate the effects of non-ionic surfactants polysorbate 80 (Tween-80) and polysorbate 20 (Tween-20) on the formation rate and storage capacity of methane hydrate. Tween-20 was tested with 2 concentrations of 1000 and 2000 and Tween-80 was tested with 100 and 500 ppm and compared with the hydrate formed in pure water and aqueous sodium dodecyl sulfate (SDS) solution. The hydrate formation rate and the storage capacity were influenced by the different concentrations of surfactants and it was found that Tween-20, when prepared with 2000 ppm, speeded up the hydrate formation rate and increased its storage capacity; but when it was prepared with 1000 ppm, it inhibited the hydrate formation effectively. Tween-80 decreased the hydrate formation rate in both of the solutions. Experimental results on hydrate gas content revealed that the maximum storage capacity of 125 V/V is obtained with 2000 ppm of Tween-20 in water.
    Keywords: Gas Hydrates, Non, ionic Surfactants, Formation Rate, Storage Capacity
  • Page 32
    In this paper, the novel technology of “twisted tube heat exchanger” has been introduced. Using available correlations for heat transfer and pressure drop from literature, an algorithm for the rapid designing of heat exchangers with twisted tubes has been developed. The performance of this exchanger is roughly twice better than the conventional ones. With the consideration of relative advantages of twisted tube bundles, the potential benefits for the application of this technology in grass root and retrofit design of heat exchanger networks has been investigated. Analyzing a basic crude preheat train data for the minimum heat transfer area required by application of twisted tube heat exchangers in a debottlenecking study approves the potential benefits of this technology.
    Keywords: Twisted Tube Heat Exchanger, Heat Transfer Enhancement, Heat Integration, Retrofit Design, Debottlenecking, Path Analysis
  • Page 43
    The objective of this study was to evaluate the feasibility of treating refinery wastewater to meet the applicable discharge limits and agriculture use standard consistently using membrane bioreactor (MBR) technology to reduce either the environmental impacts of refinery waste water discharge or operational problems of common activated sludge process (ASP). A pilot scale submerged membrane bioreactor with a membrane module that consists of 56 flat sheet poly (ether sulfone) (PES) ultra filter membranes was used in this study. The effluent of the dissolved air floatation (DAF) unit from wastewater treatment plant of Tehran refinery was used as a feed. Trials on different membrane fluxes and hydraulic retention time (HRT) were conducted. The results have shown that the hydraulic retention time of 15.87 (hr) was more applicable. The percentage removal of COD, BOD5, TOC, Oil and grease, TSS, and color was 97.32, 92.58, 96.36, 99.18, 99.99, and 95.58 respectively. The results showed that the quality of the product consistently met the requirement for agriculture use and discharge to the surface water. Due to an increase in mixed liquor suspended solids concentration from 6000 mg/l to 9900 mg/l at the end of experiments, the removal rate was increased from 86.00% at the first stage to 97.32% and 95.22% at the second and third stage respectively. It was concluded that it was feasible to treat the wastewater using SMBR technology.
    Keywords: Submerged Membrane Bioreactor, Ultrafiltration Membrane, Activated Sludge, Refinery Wastewater
  • Page 56
    A general coupled model for the transport of solute, solvent, and heat is presented. The optimization of drilling fluid concentration, weight, etc. is crucial for wellbore stability analysis particularly in high pressure and high temperature environments, and thus the convenient selection of these parameters can be obtained from a clear understanding of the shaledrilling fluid interactions. The coupled effects of chemical potential (chemicalosmosis) and temperature gradients (thermalosmosis) on fluid flow significantly change the pore pressure and thereby causeing the redistribution of stress around a borehole. The model presented here considers both electrolytic solutions, drilling fluid and pore fluid, as nonideal. The assumption of nonideality of the solutions must be taken into account to accurately model the flow of solute and water through shale membranes. Due to chemical potential gradients between the solutions, water can flow from low salt concentration to high salt concentration and an osmotic pressure is created which can significantly influence the flow of both solute and water through shale. The impacts of thermal effects on wellbore stability are especially important for offshore high temperature, high pressure, and deep wells, where a small amount of temperature change in wellbore wall can cause various instability problems. Because of these reasons, the impacts of coupled chemical and thermal effects on water flow have been studied here.
    Keywords: Chemical Osmosis, Thermal Osmosis, Wellbore Stability, Shale, High Pressure, High Temperature, Osmotic Pressure
  • Page 68
    Ceramic materials of Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3δ (BSCFO) were prepared by an EDTA-citric acid complexing method and formed to disk-type shape to be applied in a membrane reactor. The performance of the membrane reactor loading with Ni/αAl 2O3 catalyst was studied for the partial oxidation of methane process. At the initial time, the oxygen permeation, methane conversion, and CO selectivity were closely dependent on nickel state in the catalyst (oxide state or Ni0). After 17 hours from the reaction starting time, the reaction condition was found to be steady state and oxygen permeation, methane conversion, and CO selectivity reached 9.3 ml/min. cm2, 80.5%, and 98.3% respectively. The performance of the membrane reactor of BSCFO at various temperatures was studied and good results were obtained; for example, at 950 °C, methane conversion and CO selectivity reached 98.5% and 98.2% respectively. The oxygen permeation was 11.6 ml/min.cm2 and increased about 5.1 times in comparison with the air-helium gradient. The results showed that the surface exchange kinetics had a significant role in the oxygen permeation.
    Keywords: Ceramic Membrane, Membrane Reactor, Partial Oxidation of Methane, Syngas
  • Page 77
    طDuring recent years some strict regulations are established to reduce the sulfur content of the fuels. Magnetic iron oxide nanotechnology has started a new trend which is more efficient and economic than the conventional methods. Herein, the magnetic removal of aromatic sulfur compounds from gasoline has been investigated. In the present work, a novel magnetic nanosorbent through surface modification by an ionic liquid was synthesized and characterized by XRD, TEM, and FTIR techniques. Effective parameters were optimized and studies were carried out on a model oil and a real sample under optimal conditions. It was found that the supported ionic liquid was well efficient in the removal of aromatic sulfur containing compounds and was a promising sorbent in deep desulfurization treatments. The used sorbent could be regenerated through convenient magnetic decantation and stripping by carbon tetrachloride.
    Keywords: Ionic Liquid, Magnetite, Gasoline, Desulfurization
  • Page 85
    In the current study, after validating the accuracy of the current solution, mixed convection heat transfer in a square enclosure for drilling mudas a nonNewtonian Fluidand wateras a Newtonian fluid—is investigated by finite volume method. The turbulence methods used in this study are the reliable methods such as RNG, standard, and RSM. The outcome of the investigation implies that under natural convection conditions, velocity boundary layer is somewhat asymmetrical on the cold wall and the fluid at the center of enclosure remains stratified and still. The existing graphs also indicate that the turbulence intensity is higher for forced convection than natural convection. Also, the maximum turbulence intensity is greater for drilling mud than water. One of the most prominent outcomes to be named is that, under similar circumstances, the Nusselt number for water is far more than the one for drilling mud, which confirms that convection heat transfer is greater in the water than the drilling mud.
    Keywords: Non Newtonian Fluid, Mixed Convection Heat Transfer, Turbulence Flow, Square Enclosure, Finite Volume Method
  • Page 101
    The magnitude of in-situ stresses is one of the most important factors affecting wellbore stability. In cases we do not encounter special tectonic conditions, in-situ stresses usually consist of three major trajectories, two horizontal and one vertical. In this paper insitu stresses are estimated in the final depth of 4 wells in Mansouri oil field, southwest of Iran. As the most important parameter in vertical stress estimation is density, the formation surrounds the well is divided into three zones: with density log, without density log but with graphical log, and without density and graphical log. Then, the density of formation is evaluated by using these logs and the vertical stress is estimated in wells No. 1, 47, 48, and 56. A relation is also suggested to estimate the horizontal stress by using empirical relations. The results show that the vertical stress gradient calculated in the studied wells has inconsiderable variations in magnitude and can be used as a reference in future studies.
    Keywords: Vertical Stress, Petrophysical Logs, Graphical Logs, Stress Gradient, Mansouri Oil Field