فهرست مطالب
مجله پژوهش نفت
پیاپی 79 (آذر و دی 1393)
- تاریخ انتشار: 1393/09/24
- تعداد عناوین: 16
-
-
صفحات 4-10یکی از مشکلات استفاده از هیدرات های گازی، شرایط سخت تشکیل آنها یعنی لزوم وجود دماهای پایین و فشارهای بالا است. ایجاد این شرایط برای تشکیل هیدرات مستلزم هزینه های زیادی بوده و همین طور باعث سخت شدن شرایط عملیاتی می شود. بنابراین یافتن راهی برای تسهیل شرایط تشکیل هیدرات بسیار مهم است. استفاده از نمک های آمونیوم در آب، شرایط تشکیل هیدرات را به میزان زیادی تسهیل می کند. یکی از این نمک ها، تترا ان- بوتیل آمونیوم فلوراید (TBAF) است. در این تحقیق، داده های ترمودینامیکی تشکیل هیدرات در سیستم «آب و TBAF و متان» اندازه گیری شده است. داده های ترمودینامیکی برای این سیستم ها، در سه غلظت وزنی 2، 5 و %15 TBAF اندازه گیری و گزارش شده است. داده های اندازه گیری شده با داده های مقالات در غلظت 31 % وزنی و همچنین با داده های تعادلی هیدرات های ساده گازی (هیدرات در سیستم آب و گاز) مقایسه شدند. استفاده از TBAF دمای تشکیل هیدرات را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. همچنین با افزایش غلظت TBAF دمای تعادلی تشکیل هیدرات شبه کلاتریت افزایش پیدا می کند.
کلیدواژگان: شبه کلاتریت ها، TBAF، متان، تسهیل کننده های ترمودینامیکی، داده های تعادلی -
صفحات 11-20شواهد مطالعات لرزه ای در دریای عمان با استفاده از نشان گر شبیه ساز بستر دریا و نشان گرهای لرزه ای لکه مسطح و لکه روشن نشان می دهد که هیدرات گازی در رسوباتی که عمق آنها بیشتر از m 1150 باشد و در محدوده ای بالغ بر km2 27000 مشاهده شده است. در این مقاله با مدل سازی ضخامت محدوده پایداری هیدرات گازی و در نظر گرفتن خصوصیات میانگین زمین شناسی، تخمین مناسبی از حجم هیدرات گازی ارائه می گردد. برای این منظور مدل میلکو و ساسن مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به عدم قطعیت در ترکیب گاز، با در نظر گرفتن سه نوع ترکیب متفاوت گازی، حداقل عمق آب که هیدرات گازی می تواند در دریای عمان پایدار باشد، بین 430 تا m 872 متغیر می باشد. همچنین ضخامت متوسط محدوده پایداری هیدرات گازی 217 تا m 446 زیربستر دریا محاسبه گردید. بر این اساس حجم گاز هیدراته در دریای عمان در محدوده 11 تا 21 تریلیون متر مکعب در شرایط استاندارد دما و فشار پیش بینی می شود که با مقدار گاز میدان عظیم پارس جنوبی قابل مقایسه می باشد. بنابراین، وجود این منبع انرژی در دریای عمان ضرورت انجام مطالعات ویژه جهت تولید و ارزیابی اقتصادی را بیش از پیش مورد تاکید قرار می دهد.
کلیدواژگان: هیدرات گازی، دریای عمان، محدوده پایداری هیدرات گازی، منبع انرژی، نشان گرهای لرزه ای -
صفحات 21-30در این مقاله به منظور مدل سازی فرآیند بیوفیلتراسیون از مدل ریاضی اوتنگراف اصلاح شده استفاده شده است که امکان در نظر گرفتن همزمان محدودیت در واکنش بیولوژیکی و محدودیت در نفوذ آلاینده به فاز بیوفیلم را فراهم می کند. مزیت اصلی این مدل در مقایسه با سایر مدل ها سادگی و داشتن حل تحلیلی است. نتایج مدل سازی نشان می دهد که مدل اوتنگراف اصلاح شده، داده های آزمایشگاهی حذف وینیل کلراید از جریان هوا را با ضریب تبیین (R2) بالاتر از 0/95 پیش بینی می نماید به طوری که خطای نسبی مدل و داده های تجربی به ترتیب 0/41، 0/59 و 0/54 درصد برای ستون های اول، دوم و سوم محاسبه شده است. پارامترهای سینتیکی مانند ثابت سرعت واکنش بیولوژیکی که به صورت تجربی به سختی قابل اندازه گیری است، توسط برازش مدل به ترتیب برابر 1، 1/042 و g/m3.h 0/9957 برای سه ستون محاسبه شده است. با استفاده از پارامترهای به دست آمده، امکان پیش بینی عملکرد بیوفیلتر فراهم می گردد. برای رسیدن به غلظت مجاز برای یک شیفت کاری 8 ساعته، مطابق استاندارد مدیریت سلامت و ایمنی حرفه ای آمریکا OSHA، لازم است دبی خروجی و زمان ماند بستر خالی به ترتیب به m3/h 0/129 و s 196 برسد که متناظر با بازده حذف 90 % می باشد.
کلیدواژگان: بیوفیلتراسیون، وینیل کلراید، مدل سازی، مدل اوتنگراف و بازده حذف -
صفحات 31-39در این پژوهش هیبرید نانو لوله کربنی چند دیواره/ سیلیکا به عنوان عامل پایدارکننده امولسیون های پیکرینگ آب سازند و نفت به منظور استفاده در فرآیندهای ازدیاد برداشت نفت ساخته شده است. غلظت بالای کاتیون های موجود در آب که معمولا در آب های سازند یافت می شود، باعث تغییر در موازنه آب دوستی- آب گریزی در هیبرید ساخته شده می شود، به گونه ای که ساختار به دست آمده توانایی تشکیل امولسیون پیکرینگ را پیدا می کند. کاتیون های یک ظرفیتی و دو ظرفیتی عامل اصلی تغییر در ویژگی های ساختار هیبرید هستند. امولسیون تشکیل شده به وسیله نانو هیبرید بسیار پایدار است و به صورت خود به خودی و بدون نیاز به امولسیفایرها و اختلاط مکانیکی تشکیل می شود. برای بررسی ساختار هیبرید به دلیل تاثیر کاتیون ها بر روی آن، از FT-IR و پتانسیل زتا و برای بررسی ساختار و ریخت هیبرید ساخته شده از پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(M) و عبوری (TEM) استفاده شد. از قطرات امولسیون ها به کمک میکروسکوپ نوری تصویر گرفته شد. اضافه شدن این هیبریدها به نمونه های آب همراه نفت/ نفت باعث تشکیل امولسیون های پایدار شد. همچنین نتایج نشان داد که اثر کاتیون های دو ظرفیتی بر تغییر خواص آب دوستی/ آب گریزی ساختار، بیشتر از کاتیون های تک ظرفیتی است.
کلیدواژگان: نانو لوله کربنی، سیلیکا، هیبرید نانو ساختار، کاتیون، امولسیون پیکرینگ -
صفحات 40-51
نمودارگیری تشدید مغناطیسی هسته یکی از مدرن ترین ابزارهای نمودارگیری در چاه های نفت است که برای محاسبه پارامترهای پتروفیزیکی مخازن به کار می رود. یکی از توانایی های نمودارگیری تشدید مغناطیسی هسته، تعیین نوع هیدروکربن های حاضر در نزدیکی گمانه است. در این تکنیک دو روش برای تعیین نوع هیدروکربن ها وجود دارد: TW دوتایی و TE دوتایی. در این مقاله هیدروکربن های موجود در سازند آسماری و ایلام در منطقه نفتی اهواز مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور پس از بررسی پارامترهای پتروفیزیکی مخزن مانند تخلخل، اشباع آب و ویسکوزیته، داده های تخلخل با داده های استاندارد مقایسه می گردد، که توافق بسیار خوبی دیده می شود. سپس نوع هیدروکربن موجود در این چاه به صورت کیفی مورد بررسی قرار می گیرد. در ادامه به دلیل وجود داده های کوتاه TW و بلند TW در عمق m 3019 به بررسی حضور هیدروکربن پرداخته می شود. مقدار تخلخل نفت 0/027 به دست می آید که دقیقا برابر با مقدار داده های تجربی است. در انجام محاسبات، اشباع آب از طریق مدل سیال جایگزین و ویسکوزیته از طریق T2lmمحاسبه می گردد.
کلیدواژگان: TW دوتایی، مدل سیال جایگزین، T2lm، کوتاه TW، بلند TW -
صفحات 52-62شکست حرارتی هیدروکربن ها از فرآیندهای مهم صنعتی است که منجر به تشکیل الفین ها به ویژه اتیلن و پروپیلن به عنوان محصولات مطلوب و کک به عنوان محصول نامطلوب می شود. از اثرات سوء تشکیل کک می توان به کاهش انتقال حرارت، افزایش افت فشار در راکتور، افزایش سوخت مصرفی و کاهش عمر راکتور اشاره کرد. با انتخاب آلیاژ مناسب در ساخت راکتورها، انتخاب خوراک مناسب و یا استفاده از برخی بازدارنده ها می توان میزان تشکیل کک را کاهش داد. برای جلوگیری از تشکیل کک، افزودنی های مختلفی مطالعه شده است که آزمایشات نشان می دهد ترکیبات سولفوری مانند دی متیل دی سولفید و کربن دی سولفید می تواند تا حد زیادی باعث کاهش تشکیل کک شود. در این مقاله با استفاده از نفتای سنگین به عنوان خوراک معمول ورودی به راکتورها، بازدارنده های سولفیدی ذکر شده در بالا، آلیاژ فولاد زنگ نزن 304 و همچنین دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM/EDAX) به بررسی تغییرات ساختاری و چگونگی کاهش تشکیل کک پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد بازدارنده دی متیل دی سولفید بر روی آلیاژ فولاد زنگ نزن بهترین تاثیر را داشته و از تشکیل کک جلوگیری می کند.
کلیدواژگان: شکست حرارتی، نشست کک، نفتای سنگین، بازدارنده های سولفیدی و میکروسکوپ الکترونی روبشی -
صفحات 63-71در تحقیق حاضر یک فرمولاسیون اصلاح شده جدید جهت ساخت و تولید سیمان کلاس G چاه های نفت ارائه گردیده است. از آنجایی که سیمان های تولیدی کشور فاقد رئولوژی، زمان بندش و همچنین مقاومت مناسب می باشند لذا یک فرمولاسیون جدید جهت ساخت این سیمان در مقیاس آزمایشگاهی ارائه گردید [1]. کلینکر مورد استفاده با استفاده از سرندهای آزمایشگاهی به اجزای مختلف با اندازه های متنوع طبقه بندی شده و در نهایت با درصد مشخصی از گچ مخلوط و سیمان مورد نظر آماده سازی گردید. سیمان آماده سازی شده یک محصول غیریکنواخت و دانه درشت تر نسبت به سیمان های موجود بوده و50% ذرات تشکیل دهنده آن در محدوده 3 تا μ 30 قرار گرفته اند که در مقایسه با سیمان های استاندارد کاهش 20 تا 30% در محدوده مورد نظر را دارا می باشد. علیرغم وجود خصوصیات رئولوژیکی مناسب، سازگاری با افزایه های مختلف، زمان بندش مطلوب و همچنین کاهش آب مصرفی دوغاب به اندازه 10% که منجر به استحکام تراکمی 24 ساعته بالاتر سیمان نسبت به سیمان های معمولی می شد از دیگر ویژگی های این نوع سیمان می باشند؛ اما سیمان مورد نظر به دلیل درشت دانه بودن دارای استحکام تراکمی 8 ساعته کمتری نسبت به سیمان های استاندارد می باشد. لذا سیستم تولید این سیمان از حالت تولید با سیستم آسیاب و سرند به تولید کامل با آسیاب های گلوله ای تغییر یافته و محصولی کاملا همگن با سطح ویژه یکسان آماده سازی شد. نتایج کنترل کیفی سیمان مورد نظر نشان می دهد که علاوه بر بهبود تمامی خصوصیات مورد بررسی، با کاهش آب به اندازه 10%، مقاومت تراکمی 8 ساعته به اندازه 21% نسبت به سیمان های استاندارد افزایش یافته است. همچنین این سیستم دارای قابلیت اجرایی کامل در کارخانجات تولیدی داخلی می باشد.
کلیدواژگان: توزیع دانه بندی، سیمان غیریکنواخت، سطح ویژه، استحکام تراکمی، دوغاب سیمان، سازگاری، سیمان دانه درشت، خصوصیات رئولوژیکی، زمان بندش، آسیاب -
صفحات 72-82روش های متعددی برای بررسی رفتار مویینگی سیالات چند فازی درون محیط متخلخل سنگ مخزن وجود دارد. یکی از این روش ها، استفاده از داده های اندازه گیری شده در آزمایشگاه و روش دیگر استفاده از توابع ریاضی است. از ضروری ترین ویژگی های این توابع، داشتن درجه آزادی کافی برای مدل سازی می باشد. در این مقاله ابتدا روش تحلیلی که توسط لوملند و ابل تافت ارائه شده بررسی گردیده و نتایج آن برای تخمین منحنی های فشار مویینگی حاصل از آزمایشات سانتریفیوژ بر روی نمونه های متعددی از سنگ کربناته یکی از میادین هیدروکربوری مناطق نفتی جنوب کشور استفاده شده است. سپس به منظور توسعه روش LET، با تغییر در برخی پارامترها، منحنی های فشار مویینگی مدل سازی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که روش توسعه یافته بدون نیاز به انجام آزمایشات فشار مویینگی و صرف هزینه، تنها با استفاده از داده های معمول مغزه قادر به پیش بینی منحنی های فشار مویینگی می باشد. برای نشان دادن اعتبار روش توسعه یافته، از نتایج آزمایشات متعدد فشار مویینگی که با روش سانتریفیوژ در فرآیند تخلیه بر روی نمونه های سنگ کربناته یکی از میادین هیدروکربوری جنوب ایران انجام شده، استفاده شده است. با توجه به مقادیر خطای محاسبه شده برای نتایج این روش (0/18 >r2)، این روش ضمن سهولت به کارگیری، از میزان دقت قابل قبولی نیز برخوردار می باشد.
کلیدواژگان: فشار مویینگی، مدل LET 1، فرآیند تخلیه، مدل سازی رفتار مویینگی، روش سانتریفیوژ -
صفحات 83-94در این مقاله اثر جهت همزن بر رفتار هیدرودینامیکی و نحوه هوادهی اسپارجرهای راکتور واحد ترفتالیک اسید پتروشیمی شهید تندگویان شبیه سازی گردیده است. شبیه سازی ها با رویکرد چندفازی اولرین-اولرین، مدل اغتشاش RNG k-ε به صورت ناپایا، سه بعدی و توسط نرم افزار Fluent 6.3.26 انجام گرفت. معادلات حاکم به روش حجم محدود برای تمام دامنه محاسباتی سیستم حل گردید و جهت شبیه سازی رفتار همزن در راکتور از مدل قاب چرخان استفاده شد. از آنجائی که هوای فشرده از پایین راکتور توسط چهار اسپارجر تزریق می شود، نتایج شبیه سازی نشان داد، همزن توربینی با جریان بالارونده سبب افزایش زمان ماند حباب ها و شدت اختلاط در بالای راکتور می شود. همچنین بیشتر انرژی این همزن صرف حرکت سیال شده و مقدار کمی از آن صرف اختلاط فازها می شود. برای همزن توربینی با جریان پایین رونده، جریان مایع، گاز خروجی از اسپارجرها را در خلاف جهت منحرف کرده و جریان گاز را به مرکز راکتور هدایت می کند.
کلیدواژگان: راکتور حبابی، دوغابی همزن دار، دینامیک سیالات محاسباتی، رویکرد شبه دوفازی، مدل اغتشاش RNG k، ? -
صفحات 95-107نفت قابل استحصال در 17 میدان نفتی در قسمت ایرانی خلیج فارس در حدود 15 میلیارد بشکه برآورد می گردد که این مقدار نفت ذخیره، منطقه را از لحاظ پتانسیل هیدروکربوری ممتاز می نماید. به منظور مطالعه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نفت این میادین و تعیین خصوصیات سنگ های منشاء احتمالی، تعداد 33 نمونه نفتی از این میادین برداشت شد و مورد آنالیزهای عنصری، کروماتوگرافی گازی و ایزوتوپی قرار گرفت. بیشتر نمونه های مورد مطالعه دارای سولفور بالایی است که با افزایش میزان سولفور از کیفیت نفت ها (API) کاسته می شود. بیشترین میزان سولفور در نمونه میدان خارگ-درود (مخزن آسماری) و کمترین میزان آن در نمونه نفت میدان رسالت (مخزن سورمه) گزارش شده است. با انجام آنالیزهای کروماتوگرافی ستونی، کروماتوگرافی گازی و ایزوتوپ کربن، درصد برش های مختلف هیدروکربنی، توزیع آلکان های نرمال، نسبت ایزوپرونوییدهای خطی پریستان و فیتان، اندیس ارجحیت هیدروکربنی و مقادیر ایزوتوپی کربن پایدار تعیین گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، بیشتر نمونه های نفتی خلیج فارس را می توان جزء نفت های پارافینیکی طبقه بندی کرد که احتمالا از سنگ های کربناته دریایی حاوی کروژن های نوع II و II-S با سن مزوزوییک که در شرایط غیر اکسیدان نهشته شده اند، تولید می گردد.
کلیدواژگان: خلیج فارس، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، کروماتوگرافی گازی، ایزوپرونویید های خطی، ایزوتوپ کربن -
صفحات 108-120در این تحقیق، عملکرد یک غشای پلیمری تحت فرآیند اولترافیلتراسیون آب تولید شده همراه نفت با استفاده از یک فرآیند دو مرحله ای مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله اول، تاثیر پارامترهای عملیاتی مانند اختلاف فشار دو طرف غشاء، دما و سرعت جریان عرضی خوراک بر روی میزان افت فلاکس ناشی از گرفتگی غشا در طول فرآیند مورد مطالعه قرار گرفت. برای طراحی آزمایشات و بهینه سازی نتایج آزمایشگاهی، از آرایه متعامد (33)9 L روش تاگوچی استفاده شد. برای تعیین مهم ترین پارامترهای موثر بر درصد افت فلاکس ناشی از گرفتگی غشاء، روش آنالیز واریانس مورد استفاده قرار گرفت. شرایط بهینه در سطح اول فشار (bar 1/5)، سطح دوم درجه حرارت (oC 40) و سطح سوم سرعت جریان عرضی (m/s 1) به دست آمد. در مرحله دوم، عملکرد سیستم اولترافیلتراسیون توسط غشای پلیمری تحت شرایط بهینه بررسی شد و میزان پس زنی روغن و گریس، TSS، کدورت و TOC به ترتیب برابر 99%، 100%، 99% و 68% دست آمد. همچنین اندازه ذرات موجود در خوراک از محدوده nm 800-200 به nm 0/3-1/5 کاهش یافت.
کلیدواژگان: آب تولید شده همراه نفت، اولترافیلتراسیون، بهینه سازی، تاگوچی، غشای پلیمری -
صفحات 120-134ذخیره سازی دی اکسید کربن در مخازن آب شور به عنوان روشی موثر برای کاهش گازهای گلخانه ای شناخته شده است. پیش بینی رفتار دراز مدت دی اکسید کربن تزریقی نیازمند شناخت مکانیسم های حاضر در فرآیند می باشد. دی اکسید کربن تزریقی با نفوذ در آب شور، باعث افزایش چگالی آب شور و وقوع پدیده اختلاط همرفتی می شود. در نتیجه نرخ انحلال افزایش می یابد. بنابراین شناخت فاکتورهای موثر بر اختلاط همرفتی در مخازن آب شور از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله یک مدل دو بعدی و تک فاز برای مدل سازی اختلاط همرفتی ارائه می گردد. آنالیز مقیاسی اختلاط همرفتی در مخازن آب شور بیان شده و پارامترهای همرفتی به صورت تابعی از عدد رایلی سیستم بیان می گردد. برای اولین بار در این مطالعه زمان افزایش انحلال ناشی از اختلاط همرفتی به عنوان یک پارامتر مهم در ارزیابی سایت های مناسب ذخیره سازی بر حسب عدد رایلی به صورت کمی مورد بررسی قرار گرفته است؛ نتایج نشان می دهد که افزایش انحلال ناشی از اختلاط همرفتی در زمانی حدود سه برابر زمان شروع ناپایداری ها شکل می گیرد. نتایج این مقاله شناخت و آگاهی لازم برای اجرای پروژه های ذخیره سازی دی اکسید کربن در مخازن آب شور عمیق را بدون نیاز به شبیه سازی های هزینه بر، افزایش می دهد.
کلیدواژگان: آنالیز مقیاسی، اختلاط همرفتی، ذخیره سازی دی اکسید کربن، زمان انحراف اختلاط همرفتی از نفوذ مولکولی، شبیه سازی عددی -
صفحات 135-146یکی از روش های معمول غربال گری مخازن جهت انجام پروژه های ازدیاد برداشت، مقایسه پروژه های انجام شده موفق در جهان با مخازن موجود است. از آنجایی که در این روش ممکن است به دلیل عدم وجود نمونه مشابه، بعضی از مخازن مناسب جهت تزریق در نظر گرفته نشوند، وجود روش مناسب دیگری برای غربال گری مخازن جهت انجام پروژه های ازدیاد برداشت ضروری به نظر می رسد. در این مقاله ابتدا با استفاده از ترکیب روش طراحی آزمایش ها و شبیه سازی ترکیبی مخازن، پارامترهای سنگ و سیال موثر بر عملکرد تزریق دو گاز نیتروژن و گاز طبیعی جهت تثبیت فشار در مخازن معمولی تعیین می شود، سپس اثر مستقل و متقابل این پارامترها در تزریق هر یک از گازها به صورت جداگانه مورد تحلیل آماری قرار گرفته و با یکدیگر مقایسه می گردد. در انتها نیز رابطه تجربی مناسب جهت تخمین ضریب بازیافت نهایی نفت در تزریق هر یک از گازها ارائه می شود که با استفاده از آن می توان چندین مخزن مختلف کاندیدای تزریق هر یک از دو گاز را غربال گری اولیه کرد.
کلیدواژگان: غربال گری مخازن، تزریق گاز، پارامترهای موثر، تحلیل آماری، ضریب بازیافت -
صفحات 147-155در تحقیق حاضر، نانو کامپوزیت اپوکسی رزین با نانوخاک رس از طریق اختلاط مکانیکی و با بهره گیری از همزن برشی الکتریکی ساخته شد و روش های رزین اپوکسی تقویت شده با نانو ذره خاک رس اصلاح شده مورد مطالعه قرار گرفت. پس از انتخاب روش بهینه (استفاده از حلال یک مرحله ای)، اثر غلظت نانو ذره، سرعت و زمان اختلاط، نقش حلال و تابش امواج ماوراء صوت بررسی و پس از آن، خواص نانو کامپوزیت ساخته شده با نمونه اپوکسی خالص مقایسه گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهد که استفاده از حلال در بهبود رفتار مکانیکی محصول موثر بوده و نتیجه آزمون تفرق اشعه ایکس (XRD) موید میان لایه ای شدن، لایه لایه شدن و افزایش فاصله لایه های سیلیکاتی در نانو کامپوزیت به علت توزیع مناسب ذرات خاک رس تا غلظت 5 % نانو ذره می باشد. با افزایش 5% خاک رس به رزین اپوکسی، استحکام کششی و مدول کششی به ترتیب به میزان 13/4 % و 21/5 % درصد و مدول خمشی 27/2% افزایش یافت.
کلیدواژگان: رزین اپوکسی، رفتار مکانیکی، ماوراء صوت، XRD، لایه های سیلیکاتی -
صفحات 156-165در این تحقیق دلایل رسوب گرفتگی در یک دستگاه کلریناتور و فرسایش برخی قطعات آن بررسی شده است. کلریناتور مذکور برای تزریق گاز کلر به آب خنک کننده مورد استفاده قرار می گیرد. ارزیابی های ظاهری به وضوح تشکیل رسوب خاکستری رنگ در جداره داخلی محفظه کلریناتور و ایجاد فرسایش در این قسمت را نشان می دهد. علاوه بر این، تجمع شدید رسوب سفید رنگ در داخل محفظه شیشه ای فلومتر کلریناتور باعث انسداد مسیر انتقال گاز کلر و در نتیجه عدم کارایی دستگاه مذکور گردیده است. آنالیزهای TGA،اFTIR و EDS انطباق خوبی بین جنس دو نمونه رسوب با پلی وینیل کلراید را نشان می دهد. نتایج آنالیز TGA نشان داد که نمونه رسوب داخل محفظه کلریناتور (رسوب تیره رنگ) و محفظه شیشه ای فلومتر (رسوب صمغی سفید) به ترتیب حاوی 28/51% و 16/7% وزنی رسوب معدنی است. همچنین نتایج آنالیز FTIR، آب درون مولکولی در ترکیب معدنی دو نمونه رسوب را نشان می دهد. مطابق آنالیز EDX، عناصر آهن و مس در هر دو نمونه رسوب شناسایی شد. مطابق نتایج حاصل، به نظر می رسد رطوبت همراه با گاز در بروز فرسایش قطعات کلریناتور و رسوب گرفتگی نقش مهمی دارد.
کلیدواژگان: سیستم خنک کننده، کلریناتور، رسوب گرفتگی، فرسایش، پلی وینیل کلراید (PVC) - یادداشت پژوهشی
-
صفحات 166-171نفوذپذیری نسبی یکی از پارامترهای مهم و موثر در مهندسی مخازن می باشد که مقدار آن از طریق اندازه گیری های آزمایشگاهی زمان بر و پر هزینه تعیین می شود. با در نظر گرفتن ارتباط میان نفوذپذیری نسبی و مقاومت الکتریکی، می توان نفوذپذیری نسبی فاز های مختلف (تر کننده و غیرترکننده) را با توجه به داده های نمودارهای مقاومت الکتریکی تخمین زد. این تحقیق به تعیین نفوذپذیری نسبی با استفاده از لاگ های مقاومت الکتریکی بر روی یکی از میادین نفتی کشور و مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی پرداخته است. با توجه به در دسترس بودن لاگ های مقاومت الکتریکی برای چاه های نفتی مختلف، این پژوهش می تواند نقش مهمی در امکان سنجی تعیین نفوذپذیری نسبی از طریق داده های لاگ های مقاومت الکتریکی ایفا کند که از بعد زمانی، اقتصادی و شبیه سازی پویا در مخازن حائز اهمیت می باشد.
کلیدواژگان: نفوذپذیری نسبی، مهندسی مخازن، فاز ترکننده، فاز غیرترکننده، لاگ های مقاومت الکتریکی
-
Pages 4-10One of the main limitations in the process of hydrate formation for its positive application is the requirement of high pressures and low temperatures. Establishing a unit with these conditions is expensive and unsafe. Therefore, finding the methods for the promotion of this process is very important. The utilization of ammonium salts in water noticeably promotes the hydrate formation conditions. One of these salts is tetra n-butyl ammonium fluoride (TBAF). In this research, the equilibrium data of semi-clathrate hydrate for the system of water/TBAF/methane have been measured and reported. Three concentrations of TBAF (2, 5, and 15 wt.%) were used for the experimental measurements. The comparison of the measured data with the simple hydrate (the hydrate for the system of water/methane) equilibrium data showed the high promotion effect of TBAF on methane hydrate formation. By increasing the concentration of TBAF, its promotion effect increases and the hydrate formation P-T curve shifts to the right side.Keywords: Semi, clathrates, TBAF, Methane, Thermodynamic Promoters, Equilibrium Data
-
Pages 11-20According to a recent seismic survey in the Oman Sea, hydrate bearing layers were detected through observation of significant bottom simulating reflector, flat spot, and bright spot attributes in the area of 27,000 km2. This paper estimates the minimum water depth required for gas hydrate formation in the Oman Sea. Also, the thickness of the gas hydrate stability zone (GHSZ) is modeled on the basis of the Oman Sea basin properties. This leads to the first estimation of the volume of hydrate-bound gas sequestered in the Oman Sea. Using Milkov and Sassen’s model, the thickness of the GHSZ is calculated. Considering three different gas compositions, the minimum water depth stability calculations suggest that gas hydrate may crystallize as shallow as ~430 m to a water depth of ~872 m and the average thickness of the GHSZ was estimated to be ~217– 446 m in the Oman Sea. The estimated volume of hydrate-bound gas is 11–21×1012 m3 at standard temperature and pressure (STP) depending on the source gas composition, which is comparable to initial gas in place of South Pars gas field. Therefore, gas hydrate accumulation in the Oman Sea and free gas beneath could be a future energy source from which natural gas could be recovered profitably in the near future.Keywords: Gas Hydrate, Oman Sea, Thickness of Gas Hydrate Stability Zone, Energy Resource, Seismic Indicator
-
Pages 21-30In this paper, the modified Ottengraf model (MOM), as a mathematical model, is applied to modeling the biofiltration process. The model facilitates considering both biological reaction and diffusion limitations simultaneously. The main advantages of this model are simplicity and an analytical solution compared with other mathematical models for biofiltration process. The modeling results show that the modified Ottengraf model can predict the experimental results for vinyl chloride removal from an air stream with an R-squared value higher than 0.95 and the relative errors between the model and the experimental results for first, second, and third column were 0.41, 0.59, and 0.54 respectively. Kinetic parameters such as reaction rate constant were estimated by fitting the measurements to the model for three columns as 1, 1.042, and 0.9957 g/m3.hr respectively. Using fitted parameters, it is possible to predict biofilter performance in other experimental conditions. According to the OSHA standard, for achieving an allowable VC concentration, during 8-hour work shifts in the outlet stream of the biofilter under consideration, the flow rate and empty bed residence time should be 0.129 m3/hr and 196 sec respectively. The removal efficiency of 90% was achieved using the mentioned empty bed residence time and flow rate.Keywords: Biofiltration, Vinyl Chloride, Modeling, Modified Ottengraf Model, Removal Efficiency
-
Pages 31-39Functionalized multi-walled carbon nanotube (MWCNT)/silica nanohybrid was synthesized and proposed as a stabilizing agent for water-in-oil pickering emulsion. The high cation content of the formation water balanced the hydrophilicity/ hydrophobicity of the structure and therefore stabilized an emulsion phase without any chemical or mechanical treatment. Bivalent cations, such as magnesium and calcium, changed the hydrophilic-lipophilic balance (HLB) more intensely than the sodium univalent cation. The experiments conducted on the formation water samples from two oil reservoirs, located in the southwest of Iran, revealed that other anions/cations did not impact the performance of the nanohybrid as the pickering emulsion stabilizer. The proposed nanohybrid may hold a great promise to be adopted in enhanced oil recovery (EOR) processes as it does not require any emulsifier and it is free of any mechanical treatments. The key factor, which affected the performance of the proposed nanohybrid, pertained to the type of the cation contained in water. Bivalent cations, such as magnesium and calcium, changed the hydrophilic-lipophilic balance (HLB) more intensely than the sodium univalent cation.Keywords: Nanohbrid, Pickering, Multi, walled Carbon Nanohybrid, Silica
-
Pages 40-51
NMR logging is one of the most modern tools in oil wells, which is employed for obtaining petrophysical parameters. One of the most important abilities of NMR is hydrocarbon typing near the borehole. In this technique, there are two methods for hydrocarbon typing: dual TW method and dual TE method. The current paper studies the hydrocarbons in Asmari and Ilam formations of Ahwaz oil zone. At first, the petrophysical parameters of the reservoir such as porosity, water saturation, and viscosity were studied and it was found out that there was a good consistency in porosity data with the standard one; then, the hydrocarbon typing in this well was qualitatively investigated. Next, due to the presence of Twlong and Twshort at a depth of 3019 meter, the porosity of oil was obtained to be 0.027, which was exactly the same as the values obtained in the experimental data. The water saturation and viscosity were calculated using fluid substitution model and T2lm respectively.
Keywords: Dual TW, Fluid Substitution Model, T2lm, TWshort, TWlong -
Pages 52-62The thermal cracking of hydrocarbons is one of the most important industrial processes producing olefin products including ethylene and propylene as desirable products. The undesirable process is coke formation, which causes several problems in thermal cracking reactors such as heat transfer reduction, increasing the pressure drop in the reactor, increasing fuel consumption, shortening the life of the reactor, and so on. Consequently, such undesirable affects can be decreased by choosing a proper alloy in reactor construction, using right feed, or some inhibitors. To prevent the formation of coke, some inhibitors were investigated. The variety of experiments showed that inhibitors like dimethyl disulfide and carbon disulfide could strongly decrease the coke formation. In this article, the reduction of coke formation and structural changes were investigated by using heavy naphtha as the normal feedstock entering the reactor, the above sulfide inhibitors, and stainless steel 304 as well as employing scanning electron microscope (SEM/EDAX) as an analysis technique.Keywords: Steam Cracking, Coke Deposition, Heavy Naphtha, Sulfides Inhibitors, SEM, EDAX
-
Pages 63-71In this paper, a modified formulation of class G cement for manufacturing and production has been proposed. Since the produced industry cements have no proper rheological properties, thickening time, and compressive strength, a new formulation has been proposed on the laboratory scale. The clinker was classified into a wide range of particle sizes and the final cement was prepared by mixing them with gypsum. The designed cement is non-uniform and coarser than conventional cements and 50 percent of particles are in the range of 3-30 µm, which shows a 20-30% decrease in the aforementioned range as compared to standard cements. Although the designed cement has very good rheological properties, thickening time, and lesser water usage about 10% which causes a higher 24-hour compressive strength, there is a lower early compressive strength when compared to standard cements. Hence the production system was changed from ball mill and sieves to production by ball mill alone and homogenous cement with the same specific surface area was produced. In addition to having all the desired properties, by a 10% decrease of water usage in the cement system, the early compressive strength was improved by 21% compared to standard cements based on quality control results. Moreover, this production system can completely be implemented at the production plants.Keywords: Particle Size Distribution, Non, uniform Cement, Specific Surface Area, Compressive Strength, Cement Slurry, Compatibility, Coarse Grain Cement, Rheological Properties, Thickening Time, Mill
-
Pages 72-82There are several methods to study the capillary behavior of multi-phase flow performance within reservoir rock. One is the actual determination of multiphase flow properties from measured data, and the other is the representation of the proposed functions for capillary pressure. It is essential that these functions have sufficient degrees of freedom to model the measured data. In this study, the new analytical correlation (LET function, proposed by Lomeland and Ebeltoft) is first defined and used to investigate the results of experimental capillary pressure by centrifuge for numerous samples from an Iran carbonate reservoir rock of southern oil fields. Then, by tuning the existing parameters in the function, a model was developed and completed to predict the capillary pressure curves. The results show that without any time and cost used for the experimental measurements of capillary pressure and only by applying the routine core parameters, the developed model can estimate the capillary pressure curves. This developed model is very simple to use and more accurate than other models. In order to demonstrate the validity of this correlation, the predicted results are compared with those obtained from several experimental measurements conducting a centrifuge method on several core samples from one of the Iran carbonated rocks. Regarding the amount of the calculated error (R2<0.18), this method has acceptable accuracy and is easy to use.Keywords: Capillary Pressure, LET Function, Drainage Mechanism, Modeling Capillary Pressure, Centrifuge Method
-
Pages 83-94this work, agitated slurry-bubble reactor was simulated with the aid of computational fluid dynamics techniques. The effects of impeller flow direction on hydrodynamic behavior and the aeration quality of reactor spargers (terephthalic acid CTA, production in Shahid Tondgooyan petrochemical complex) were investigated. To this aim, an Eulerian multiphase approach and RNG k-ε turbulence model were employed for large-scale CFD simulations. The results showed that up-flow impeller caused an increase in bubble residence time and mixing intensity in the higher zones of the reactor. Therefore, the length of the liquid path and the number of direction changes were greater in the case of up-flow impeller compared to down-flow one. As a result, the energy associated with the down-flow impeller (at the bottom of reactor) was much higher than the up-flow one; hence the turbulence intensity for the down-flow impeller was also relatively high. For down flow pattern, the outlet gas of spargers caused a reverse flow by the liquid flow and pushed the gas to the reactor center.Keywords: Agitated Slurry Bubble Reactor, Computational Fluid Dynamics (CFD), Pseudo Two, phase Approach, RNG k, ε Turbulence Model
-
Pages 95-107Fifteen billion barrels of recoverable oil accumulated in 17 oilfields make the Iranian sector of the Persian Gulf one of the most proliferous regions in the world. The elemental and isotopic analyses as well as gas chromatography were conducted on 33 oil samples selected from different reservoirs in order to study the physical and chemical properties and identify the probable source rock characteristics. Most of the oil samples were characterized as the high sulfur content. The sulfur contents increase as API decreases. The Asmari reservoir of Kharg-Dorood oilfield contains the highest sulfur content whereas the Surmeh reservoir of Resalat oilfield has the lowest content. Different hydrocarbon fraction contents such as n-alkane distribution, acyclic isoprenoids ratios of pristane and phytane, carbon preference index, and stable carbon isotope ratios were determined by conducting the column chromatography, gas chromatography, and stable carbon isotopic analysis. Based on the results, most of the oil samples could be classified under paraffinic oils probably sourced from Mesozoic marine carbonate bearing type II and II-S kerogen deposited under anoxic condition.Keywords: Persian Gulf, Physical, Chemical Properties, Gas Chromatography, Acyclic Isoprenoids, Carbon Isotope
-
The Optimization of Operating Conditions in a Membrane Ultrafiltration System Using Taguchi ApproachPages 108-120In this paper, the performance of a polymeric membrane was studied using a two-stage ultrafiltration treatment of produced water. At first, the effects of operating parameters, i.e. transmembrane pressure, temperature, and cross flow velocity on the flux decline caused by membrane fouling were investigated. In order to design the experiments and optimize the experimental results, the L9 (33) orthogonal array of Taguchi method was used. The analysis of variance was employed to determine the most significant parameters affecting the flux decline caused by membrane fouling. The optimum conditions were found at the first level of transmembrane pressure (1.5 bar), the second level of temperature (40 °C), and the third level of cross flow velocity (1 m/s). In the second stage, the performance of ultrafiltration system by the polymeric membrane was studied under the optimum conditions, 99% oil and grease, 100% TSS, 99% turbidity, and 68% TOC removal were obtained. Moreover, the particles size of the feed decreased from the range of 200-800 nm to 1.5-3 nm.Keywords: Produced Water, Ultrafiltration, Optimization, Taguchi, Polymeric Membrane
-
Pages 120-134The permanent storage of CO2 in deep saline aquifers is known as an effective method for reducing the greenhouse gas emissions. Predicting the long-term fate of the injected CO2 requires an understanding of the basic mechanisms involved in the storage process. CO2 injected in deep saline aquifers diffuses in resident brine, which increases the brine density and potentially leads to convective mixing raising the rate of dissolution. Hence it is important to realize the factors enhancing convection in deep saline aquifers. In this paper, a two dimensional, single-phase model is developed for modeling of the convective mixing. The scaling analysis of the convective mixing of CO2 in saline aquifers is presented and convection parameters are described as a function of system Rayleigh number. For the first time, in this study the start time of enhancement in CO2 dissolution due to convective mixing was studied quantitatively. The results indicate that the enhancement in CO2 dissolution due to convective mixing occurs at a time about three times of the onset time of instabilities. The results of this study increase our knowledge of the appropriate implementation of geological CO2 storage in deep saline aquifers, without the need for costly simulations.Keywords: CO2 Sequestration, Convective Mixing, Departure Time, Numerical Simulation, Saline Aquifers, Scaling Analysis
-
Pages 135-146One of the common methods for reservoir screeining in EOR projects is comparison of prosperous projects is comparison between successfulcarried out projects and available reservoirs in the whole world. Because of lack of similar samples in this method, some of reservoirs are not considered for injection, so casing of another EOR method is necessary. In this paper, at first, by combination of Experimental design and Compositional simulation, rock and fluid effective parameters are detected in N2 and CH4 gas injections for pressure maintenance in reservoirs. Then, indirect and interaction effect of these parameters are analyzed and compared for both gas injections. separately for both gases injection are analyzed and compared. Finally, for estimation of oil recovery factor, empirical correlation is proposed. This correlation is used for primary screening in N2 and CH4 injection projects.Keywords: Reservoir Screening, Gas Injection, Effective Parameters, Statistical Analysis, Recovery Factor
-
Pages 147-155In the present work, nanocomposites were processed and fabricated by mechanical mixing of epoxy resin with organoclay using an electric shear mixer. Methods of preparation, fabrication, and characterization of epoxy resin reinforced with organically- modified montmorillonite (OMMT) have been studied. The optimum scheme and procedure were selected and the effects of nanoclay concentration, rate and time of mixing, rule of solvent, sonication time were investigated. After that, the mechanical properties of fabricated samples were evaluated and compared with pure epoxy. It was found that using solvent in preparing the composites improved mechanical behavior. The X-ray diffraction (XRD) results showed intercalation, some degree of exfoliation, and increasing of d- spacing of silicate layers in the nanocomposites fabricated with the shear mixing because of well-dispersion when adding nanoclay up to 5 wt.%. By adding 5 wt.% nanoclay, tensile strength and modulus, and flexural modulus increased 13.4%, 21.5%, and 27.2% respectively.Keywords: Thermoset Resin, Mechanical Properties, Shear Mixing, Sonication
-
Pages 156-165In this study, the reasons for both sediment formation in a chlorinator instrument and erosion of some of its components have been investigated. This system was used to inject chlorine gas to cooling water. Visual examination clearly demonstrated the formation of gray sediments in the inner side of the chlorinator chamber along with the erosion. Furthermore, the excessive accumulation of white precipitated materials has blocked the glassy tube of the chlorinator. These events, however, have made the chlorinator system inefficient. The results of TGA, FTIR, and EDS analyses have clearly shown the best match between both unknown deposits and PVC materials. The portion of minerals in both gray and resinous white sediment materials was determined to be 28.51 and 16.7% respectively. Metallic elements such as iron and copper were also identified in the composition of sediment materials by EDS analysis. Additionally, the existence of intramolecular water in the mineral portion of the deposited materials was clearly demonstrated in the FTIR spectra. On the whole, it seems that wet chlorine has a crucial role in the erosion of chlorinator parts and subsequent deposit formation.Keywords: Cooling Water System, Chlorinator, Sediment Formation, Erosion, Polyvinyl Chloride (PVC)
-
Pages 166-171Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Iran [email protected] Relative permeability is one of the most important parameters affecting reservoir performance; it is determined from experimental measurements (e.g. cores), which can be time consuming and costly. Considering the relationship between relative permeability and resistivity, the relative permeability of phase diagrams (wet and nonwet) can be estimated by using resistivity data. This study determined the relative permeability by using resistivity logs in one of the Iran oil fields and compared it with experimental results. In view of the availability of resistivity logs from oil wells, this research can play an important role in the feasibility study of estimating the relative permeability by resistivity logs, which could be valuable in terms of saving time, economics, and dynamic reservoir simulation.Keywords: Relative Permeability, Reservoir Engineering, Wetting Phase, Non, wetting Phase, Resistivity Logs, Dynamic Reservoir Simulation
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.