فهرست مطالب

پژوهش نفت - پیاپی 80 (بهمن و اسفند 1393)

مجله پژوهش نفت
پیاپی 80 (بهمن و اسفند 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/12/18
  • تعداد عناوین: 16
|
  • سجاد قلی نژاد*، محسن مسیحی صفحات 4-18
    دانستن جهت و توزیع فضایی شکاف ها در مخازن شکاف دار برای پیش بینی جریان سیالات در این نوع مخازن امری ضروری است. در میان روش های موجود برای مدل سازی توزیع شکاف ها، روش بهینه سازی تبرید شبیه سازی شده به دلیل توانایی آن در حل مسائل بزرگ و نیز یافتن مقادیر کمینه مطلق از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مطالعه، هدف ارائه یک روش تبرید شبیه سازی شده انطباق پذیر و سریع، برای مدل سازی شکاف ها می باشد. این روش با ارائه یک مدل برای تخمین مقدار اولیه پارامتر شبه دما، پیشنهاد یک مدل انطباق پذیر برای طول زنجیر مارکوف و در نهایت پیشنهاد یک مدل انطباق پذیر و سریع برای کاهش مقدار پارامتر شبه دما، باعث افزایش سرعت محاسبات الگوریتم تبرید شبیه سازی شده می شود. همچنین در این مطالعه، یک تابع هدف خاص مورد بررسی قرار داده شده و این نکته نشان داده می شود که چرا الگوی شکاف های تولید شده با این روش منجر به دو دسته شکاف عمود برهم می شود. در ادامه تابع هدف بهبود داده شده که بتواند الگوی شکاف های مزدوج با هر زاویه دلخواهی را تولید کند.
    کلیدواژگان: توزیع فضایی شکاف ها، تبرید شبیه سازی شده انطباق پذیر، شکاف های مزدوج
  • مصطفی کشاورز مروجی *، بهارک سجادی صفحات 19-27
    در این مقاله اثر حضور مواد فعال سطحی بر پارامترهای هیدرودینامیک و مشخصه انتقال جرم در یک بیورآکتور هواراند با گردش داخلی استوانه ای با بستر آکنده بررسی شده است. ماندگی کلی گاز، سرعت گردش مایع و زمان اختلاط به عنوان پارامترهای هیدرودینامیکی و ضریب حجمی انتقال جرم اکسیژن به عنوان مشخصه انتقال جرم در نظر گرفته شده است. برای پرکردن بستر بیورآکتور، 25 آکنه استوانه ای با فواصل منظم در کنار یکدیگر قرار داده شده است. کلیه آزمایش ها در سیستم هوا و آب حاوی دو نوع ماده فعال سطحی کاتیونی و غیر یونی با غلظت ppm 5، با سرعت هوادهی در محدوده 19/ 0 تا cm/s 0/97 و در شرایط محیطی (فشار اتمسفریک و دمای C° 25) انجام شده است. در بیورآکتور هواراند با بستر آکنده نسبت به حالت بدون آکنه، سرعت گردش مایع، ماندگی کلی گاز و ضریب حجمی انتقال جرم اکسیژن کاهش و زمان اختلاط افزایش می یابد. در سیستم حاوی مواد فعال سطحی قطر حباب ها حدود 30% کاهش پیدا کرده و تقریبا یکسان می شوند. لذا، با تحلیل نتایج آزمایشگاهی مشاهده شد که در حضور مواد فعال سطحی، ماندگی گاز و زمان اختلاط افزایش و سرعت گردش مایع و ضریب حجمی انتقال جرم کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: بیورآکتور هواراند، مواد فعال سطحی، هیدرودینامیک، انتقال جرم و آکنه
  • حمیدرضا کیهانی*، محمدعلی ریاحی، غلامحسین نوروزی صفحات 28-41
    در این تحقیق یک رویکرد دو مرحله ای برای پیش بینی تراوایی از نمودارهای چاه ارائه شده است که با استفاده از رگرسیون غیرپارامتری در رابطه با آنالیز آماری چندمتغیره ارائه شده است. ابتدا، داده های چاه به انواع الکتروفاسیس ها طبقه بندی می شوند. این طبقه بندی بر اساس اندازه گیری های به دست آمده از نمودارهای چاه است که منعکس کننده کانی ها و رخساره های سنگی در بازه نمودارگیری است. این فرایند ترکیبی از آنالیز مولفه های اصلی، آنالیز خوشه ایمبتنی بر مدل و آنالیز تفکیک کننده برای توصیف و شناسایی انواع الکتروفاسیس ها است. سپس، از تکنیک های رگرسیون غیرپارامتری برای پیش بینی تراوایی برای هر الکتروفاسیس استفاده شده است. سه روش غیرپارامتری مورد بررسی در این مقاله الگوریتم انتظار مشروط متناوب، ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی مصنوعی هستند که مزیت ها و محدودیت های نسبی آنها بررسی شده است، در این میان الگوریتم انتظار مشروط متناوب نتایج بهتری برای داده های تست به دست می دهد. روش های پیشنهادی در این تحقیق در یک مخزن کربناته بسیار ناهمگن در جنوب غربی ایران مورد استفاده قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: تراوایی، الکتروفاسیس، آنالیز مولفه های اصلی، الگوریتم انتظار مشروط متناوب، ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی مصنوعی
  • سعید عباسی *، عباس شهرآبادی، محمد حشمتی، علی اصغر قره شیخلو صفحات 41-53
    طبیعت برخی فرآیندهای انجام شده در سازند، مانند فرآیندهای تزریق آب به گونه ای است که تا حدودی، آسیب وارده ناشی از آنها به سازند، غیر قابل اجتناب می نماید. یکی از مهمترین مباحث در این موضوع، تخمین و برآورد این آسیب دیدگی در سازند می باشد. در این مقاله تکیه اصلی بر روی اثرپذیری پارامترهایی نظیر فشار و ذرات معلق در آب تزریقی است که در ادامه سعی می گردد اثر شکاف ایجاد شده در نمونه سنگ مخزن بواسطه پارامترهای فوق، در مدل فیزیکی از دیدگاه آسیب دیدگی سازند مورد بررسی قرار گیرد. در این تحقیق با انتخاب نمونه مغزه های ماسه ای یکی از میادین نفتی ایران که در حال تزریق آب به آبده مخزن می باشد سعی گردیده مدل فیزیکی مخزن توسط نمونه های فوق در آزمایشگاه شبیه سازی گردد. با توجه به عدم کیفیت مناسب آب و وجود املاح و ذرات بالا در آب تزریقی، بر خلاف انتظار آسیب دیدگی محسوس در نتایج آزمایشگاهی مشاهده نگردید. هر چند کاهش نفوذپذیری نامحسوس در نمونه های بدون شکاف مشاهده شد اما نکته قابل توجه تغییر ساختار سنگ در هنگام تزریق و عدم افزایش فشار تزریق در نمونه های دارای شکاف بود. به عبارتی وجود شکافها و تغییر ساختار سنگ، به خصوص در سنگ های ماسه ای با سیمان شدگی ضعیف می تواند عاملی جهت حرکت ذرات و یا انتقال آسیب دیدگی به عمق مخزن و یا اطراف چاه تولیدی باشد. از طرفی عدم یکپارچگی سنگ مخزن و نیروهای جریانی بر ذرات، جدا شدن ذرات و تغییر ساختار سنگ را به دنبال خواهد داشت که افزایش فشار تزریق را جبران نموده و شرایط یکسانی را با تغییر جریان تزریقی به همراه خواهد داشت. این موضوع می تواند تفاوت مشاهدات میدانی را با نتایج آزمایشگاه به همراه داشته باشد. لذا در این تحقیق با فراهم سازی شرایط اطراف چاه و ایجاد مدل فیزیکی مشابه سعی گردید به طور کیفی نیز به منشاء این تفاوت ها اشاره شود.
    کلیدواژگان: آسیب دیدگی سازند، تزریق آب، کاهش نفوذپذیری، توزیع اندازه حفرات، مخزن شکاف دار، توزیع اندازه ذرات
  • مرضیه شکرریز*، فروزان حاجی علی اکبری، الهه ابراهیم پورضیایی صفحات 54-62
    روانکارها و مواد افزودنی به آنها که سبب افزایش طول عمر و کیفیت روغن می گردد، به دلیل مسایل زیست محیطی بسیار مورد توجه هستند. نانو ذرات مختلفی برای این منظور معرفی شده اند. استفاده از این نانو ذرات مشکلاتی همچون عدم حلالیت و یا پراکندگی مناسب در محیط روغن دارد که برای رفع این معضل از پوشش های آلی استفاده می شود. در این تحقیق نانو ذره نیکل پوشش دار به روش میکروامولسیون تهیه شد. از سدیم دودسیل سولفات به عنوان ماده فعال سطحی و حلال های آب و اتانول استفاده گردید. پارامترهای موثر نظیر نوع و میزان پوشش در واکنش بررسی شد. مشخصات فیزیکی (قطر ذره و سطح موثر) محصول، توسط تکنیک های دستگاهی XRD، BET، TEM بررسی گردید. نانوذره تهیه شده دارای مرفولوژی کروی، اندازه nm 13-7 و سطح موثر m2/g 30 می باشد. عملکرد ضد سایشی نانوذره نیکل در روغن پایه و روغن چند درجه ای توسط آزمون های چهار ساچمه و فالکس بررسی شد. نانوذره نیکل با پوشش دی الکیل دی تیو فسفریک اسید، افزایش قدرت جوش خوردگی روغن موتور چنددرجه ای را در آزمون چهار ساچمه از خود نشان داد.
    کلیدواژگان: نانو ذره نیکل، پوشش دار کردن، ضد سایش، روغن موتور چند درجه ای، مواد افزودنی
  • نرگس عدالتی منش*، علی کدخدایی، بهرام علیزاده، محمدحسین حیدری فرد صفحات 63-74
    در این پژوهش براساس داده های ژئوشیمیایی و پتروفیزیکی، عمق دقیق سنگ های منشاء احتمالی سازندهای پابده و کژدمی در میادین نفتی آغاجاری و پازنان تفکیک شده و گسترش این سازندها (ضخامت) و تغییرات ماده آلی در دیگر چاه ها نیز مورد بررسی قرار گرفته است. سازند پابده را از نظر میزان TOC می توان به 3 بخش فوقانی و زیرین (A و C) با TOC کمتر از 1% و میانی با TOC بالاتر از 1% (بخش B)، تقسیم نمود که بخش های A و C غالبا آهکی بوده و در بخش B شیل گسترش بیشتری دارد. با مشاهده بخش غنی (B) در سازند پابده و با توجه به کیفیت آن، مقدار ماده آلی بالای 2% به عنوان زون غنی شناسایی شد. ضخامت بخش B در همه چاه ها بیشتر از دو بخش دیگر است. میانگین ماده آلی سازند پابده 1 تا 3% است. زون B به عنوان زون اصلی سنگ های منشاء و زون های (A و C) به عنوان زون فرعی مشخص شدند. سازند کژدمی در چاه پازنان شماره 23 به دلیل قرارگیری در خارج از محدوده بلندی های قدیمی بیشترین میزان غنای ماده آلی را دارد. اما چاه 17 به دلیل قرارگیری در ناحیه پرحرارت بلندی های قدیمی، اگرچه دارای زون غنی می باشد، اما در اثر حرارت بالا مواد آلی سریع به نفت تبدیل شده و مواد آلی کمتری باقی مانده است. جهت بررسی جامع وضعیت غنای ماده آلی سازندهای پابده و کژدمی در این چاه ها، محل دقیق نمونه برداری و میزان ماده آلی توسط نرم افزار مشخص شده است که میزان انطباق زون غنی آنها با پیرولیز راک ایول مشخص می شود.
    کلیدواژگان: زون بندی، تغییرات 1TOC، داده های ژئوشیمیایی و پتروفیزیکی، بلندی های قدیمه، میادین نفتی آغاجاری و پازنان
  • سید حمیدرضا یوسفی *، علیرضا صناعی، علیرضا ناصری صفحات 75-84
    گرانروی گاز یکی از مهم ترین پارامترهای مهندسی نفت می باشد، به طوری که گرانروی، جریان گاز در محیط متخلخل، چاه و خطوط لوله را تحت تاثیر قرار می دهد. لذا تعیین مقدار دقیق آن در فشار و دمای عملیاتی (به ویژه در شرایط مخزن) هیدروکربوری بسیار حائز اهمیت است. گرانروی گاز در آزمایشگاه قابل اندازه گیری است؛ ولی آزمایشات مربوط به آن پرهزینه و زمان بر می باشند. در ایران نیز تا کنون دستگاه آزمایشگاهی اندازه گیری گرانروی گاز وجود نداشته است. با توجه به این شرایط معمولا برای محاسبه گرانروی گاز از روابط و معادلات تجربی استفاده می شود. در این مقاله یک رابطه تجربی جدید برای پیش بینی گرانروی گازها ارائه شده است. این رابطه تجربی جدید با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی، تکنیک های آماری و بهینه سازی خطی به دست آمده است. اعتبارسنجی این معادله تجربی با رسم مقادیر پیش بینی شده گرانروی گاز بر حسب فشار در دماهای مختلف صورت گرفته است. نتایج مقایسه این معادله با معادلات تجربی ارائه شده قبلی برای داده های واقعی نشان می دهد که این رابطه از دقت و صحت بالاتری نسبت به روابط گذشته برخوردار است.
    کلیدواژگان: گرانروی گاز، شبکه عصبی مصنوعی، معادله تجربی، رگرسیون چندمتغیره، بهینه سازی خطی
  • مریم قائدیان*، امین شفقت، مهرداد محرابی صفحات 85-95
    محدودیت های زیست محیطی درخصوص کاهش انتشار آلاینده ها مانند اکسیدهای گوگرد ناشی از سوختن سوخت های فسیلی، کاهش محتوای گوگرد برش های مختلف نفتی را الزام آور نموده است. روش گوگردزدایی اکسیداسیونی از جمله روش هایی است که به دلیل مزایایی همچون سادگی نسبی فرآیند، شرایط عملیاتی ملایم، هزینه سرمایه گذاری کمتر و عدم نیاز به هیدروژن، در سال های اخیر بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است. تلفیق تکنولوژی های نوین در عرصه شیمی با فرآیندهای شیمیایی متداول، باعث افزایش بازده برخی واکنش های شیمیایی گردیده است. در این پژوهش از امواج اولتراسونیک برای کمک به فرایند گوگردزدایی اکسیداسیونی استفاده شده است تا میزان گوگرد گازوییل نمونه به حد استاندارد قوانین زیست محیطی برسد. اثر هر یک از پارامترهای مربوط به دو بخش اکسیداسیون و استخراج مورد بررسی قرار گرفته و با تحلیل نتایج آزمایشگاهی به دست آمده از طراحی آزمایش، پارامترهای مناسب برای دست یابی به حداکثر گوگردزدایی تعیین گردید. با بهره گیری از امواج اولتراسونیک و پارامترهای بهینه در گوگردزدایی اکسیداسیونی، 90% گوگردزدایی با بازدهی بیش از 95 % از فاز آلی حاصل شد.
    کلیدواژگان: گوگردزدایی اکسیداسیونی، گازوییل، امواج اولتراسونیک، کاتالیست انتقال فازی، استخراج
  • مهدی جلایر*، رضا مرندی، تورج نصرآبادی صفحات 96-104
    همگام با توسعه فرآیندهای تصفیه پساب، فرآیند اکسیداسیون پیشرفته در سالیان اخیر مورد توجه خاص قرار گرفته است. در این تحقیق از فرآیند ازناسیون به عنوان یک روش اکسیداسیون پیشرفته جهت کاهش مقدار لجن بیولوژیکی حاصل از تصفیه پساب پالایشگاه نفت بندرعباس استفاده گردید. نمونه های لجن برگشتی به حوض اکسیداسیون در شرایط آزمایشگاهی تحت ازن زنی با سرعت ثابت و طی مدت زمان 20 تا 120دقیقه و با مقادیر 0516/ 0 تا mgO3/mgMLSS 0/6192 قرار گرفت و در زمان های مختلف COD و مقدار لجن باقی مانده نمونه ها تعیین گردید. نتایج نشان می دهد که ازناسیون لجن مورد آزمایش موجب کاهش چشم گیر مقدارلجن، بهبود شرایط ته نشینی و کاهش بارآلودگی شده است. بهترین شرایط در مدت زمان تزریق 80 دقیقه و با مقدار ازن mgO3/mgMLSS 4128/ 0 حاصل شد که منجر به کاهش 67 /36 % لجن نهایی گردید. در این شرایط، میزان بارآلودگی لجن از mg/L 15570 با کاهش 71/ 42% به mg/L 8920 تنزل یافته است. با توجه به تولید ماهیانه 40 تا50 تن لجن مازاد در پالایشگاه بندرعباس، استفاده از این روش موجب کاهش بیش از 18 تنی لجن نهایی شده و علاوه بر کاهش مخاطرات زیست محیطی، باعث کاهش هزینه های مدیریت پسماند می گردد. هرچند اظهار نظر نهایی درخصوص مقدار کاهش هزینه، نیازمند آنالیزهای دقیق تر و برآوردهای اقتصادی و تحقیقات بیشتر است.
    کلیدواژگان: اکسیداسیون پیشرفته، کاهش لجن، ازناسیون، لجن بیولوژیکی، پالایشگاه نفت
  • سیدعلی موسوی دهقانی* صفحات 105-113
    در این مقاله به بررسی عملکرد مدل MMFH و مدل جامد در پیش بینی اثر تزریق گازهای ترش بر میزان تشکیل آسفالتین در مخازن نفتی پرداخته می شود. آسفالتین به عنوان قطبی ترین و سنگین ترین جزء موجود در ترکیبات هیدروکربنی است که با به هم خوردن شرایط تعادلی آن در یک ترکیب نفتی در اثر تغییر عواملی همانند دما، فشار و ترکیب سیال از فاز هیدروکربنی جدا شده و فاز آسفالتین را تشکیل می دهد. علی رغم مطالعات و کارهای زیادی که برای مدل سازی رفتار فازی آسفالتین تحت تاثیر عوامل مختلف انجام شده است، به دلیل پیچیدگی های زیاد این ترکیبات تعداد بسیار محدودی مدل قادر به پیش بینی درست رفتار فازی آسفالتین می باشند. دو مدل مهم در این زمینه یکی مدل اصلاح شده میلر بر پایه تئوری محلول پلیمری فلوری- هاگینز و دیگری مدل جامد می باشد. پارامترهای هردو مدل در ابتدا با تعدادی داده آزمایشگاهی برازش شده و سپس، اثر تزریق گازهای اسیدی در دما و فشارهای بالا بر روی میزان تشکیل آسفالتین با استفاده از مدل های مذکور پیش بینی می گردد. در بخش پیش بینی، پایداری مدل و نیز تطابق نتایج با تئوری ها و یا داده های آزمایشگاهی به عنوان ملاک مقایسه و برتری مدل ها انتخاب شده است. همان طور که در بخش نتایج دیده می شود، در هردو مورد یعنی پایداری مدل و نیز تطابق با مشاهدات میدانی، تئوری و داده های آزمایشگاهی، مدل MMFH برتری نسبی بر مدل جامد مورد استفاده در نرم افزارهای تجاری دارد.
    کلیدواژگان: آسفالتین، تزریق گاز، سیال مخزن هیدروکربنی، مدل جامد، مدل MMFH، تئوری محلول پلیمری
  • حامد همت پور*، مصطفی نعمت زاده، محمدرضا اصفهانی، حسام آلوکی بختیاری صفحات 114-122
    تعیین مدل تراوایی نسبی جهت استفاده در نرم افزارهای شبیه سازی مخزن یکی از بنیادی ترین موضوعات در مطالعات مخزن است. در این مطالعه تراوایی نسبی آب- نفت با انجام آزمایشات در حالت ناپایا و در شرایط مخزن بر روی نمونه سنگ های کربناته سه مخزن B، A وC با استفاده از روش JBN محاسبه شده و سپس با استفاده از این داده ها مدل های مختلف تراوایی نسبی با یکدیگر مقایسه گردیده است.با بررسی نتایج آزمایشات، می توان نتیجه گرفت که مدل LET در مخازن کربناته و ناهمگون (در گروه های مختلف سنگی) جواب های بهتری نسبت به مدل های دیگر می دهد. به طوری که میانگین خطای استاندارد در این مدل برای تراوایی نسبی نفت و آب به ترتیب حدود 00488/ 0 و 00119/ 0 است که به میزان قابل توجهی پایین تر از مدل های دیگر می باشد. همچنین این مدل می تواند حالت s-شکل منحنی های تراوایی نسبی که در اکثر مخازن کربناته ایران دیده می شود را بهتر پیش بینی نماید.
    کلیدواژگان: تراوایی نسبی، مخازن کربناته، مدل Corey، مدل LET، مدل Burdine
  • سید احمد مرتضوی*، عبدالرحیم جواهریان صفحات 123-134
    حضور انواع نوفه از جمله نوفه تصادفی در داده لرزه ای همواره مشکلاتی را در استفاده از داده لرزه ای بوجود می آورد، لذا این نوع از نوفه ها باید در مراحل پردازشی تضعیف گردند. روش تجزیه مقدار منفرد بر اساس جبر خطی و بر پایه همدوسی داده بنا شده است که می تواند پدیده های همدوس افقی را در تصاویر مشخصه ابتدایی شناسایی نماید. برای تضعیف نوفه تصادفی در داده نقطه عمقی مشترک پس از تحلیل سرعت و انجام تصحیحات دینامیک و پیش از برانبارش، تجزیه مقدار منفرد روی داده اعمال می گردد. بازتاب های افقی شده در تصاویر مشخصه ابتدایی شناسایی شده و بازسازی می گردند و سایر تصاویر مشخصه که حاوی نوفه تصادفی هستند برابر صفر قرار گرفته و در نتیجه نوفه تصادفی تضعیف خواهد شد. از آنجایی که تجزیه مقدار منفرد می تواند پدیده های افقی را به خوبی شناسایی نماید، بنابراین اگر تصحیحات استاتیک و یا دینامیک به خوبی روی داده ها اعمال نشده باشند و در داده نقطه عمقی مشترک بازتاب ها به جای افقی بودن دارای اعوجاج باشند، تجزیه مقدار منفرد، نمی تواند آنها را به خوبی از نوفه شناسایی نماید. در این مقاله مراحل مذکور روی یک داده نقطه عمقی مشترک مصنوعی با سطوح مختلفی از نسبت سیگنال به نوفه و یک داده واقعی مربوط به یکی از میادین هیدروکربوری ایران واقع در خشکی اعمال شده است. بر اساس نتایج، فیلتر تجزیه مقدار منفرد به خوبی می تواند ضمن حفظ بازتاب ها تا حد زیادی نوفه تصادفی را تضعیف نماید. این مسئله در داده مصنوعی حتی با سطح نوفه زیاد یعنی (نسبت سیگنال به نوفه یک) نیز به خوبی قابل مشاهده است.
    کلیدواژگان: نوفه تصادفی، تضعیف نوفه، تجزیه مقدار منفرد، تصویر مشخصه
  • علیرضا نصیری*، محمد محمدزاده ثانی، حسین جلالی فر، سعید جعفری صفحات 135-146
    ناپایداری در لایه های شیلی یکی از مشکلات بارز در صنعت حفاری مخصوصا در حیطه صنایع نفت و گاز به شمار می رودکه هرساله هزینه زیادی صرف جلوگیری از این مشکل می گردد. تماس بین محلول حفاری پایه آبی و سازند شیلی باعث ایجاد تورم و افزایش فشار منفذی در دیواره چاه شده و ادامه این فرآیند طی زمان باعث ناپایداری دیواره چاه می باشد. اختلاف پتانسیل ایجاد شده بین محلول حفاری و سازند شیلی باعث تغییرات در فشار منفذی، فشار تورم، درصد جذب آب توسط شیل و ضریب غشاء می گردد. در این مقاله با استفاده از روش های تحلیلی و مدل سازی عددی، تفاضل محدود، واکنش های فیزیکی و شیمیایی ایجاد شده بین محلول حفاری پایه آبی و سازند شیلی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از مدل سازی عددی نشان داد که سیالات مورد استفاده در میدان مورد مطالعه، جهت جلوگیری از ناپایداری چاه ناشی از تورم شیل ها، از کارائی لازم برخوردار می باشند وهمچنین مشخص شد که محلول کلرید پتاسیم از عملکرد بهتری برخوردار می باشد، بطوریکه کمترین فشار تورم و فشار منفذی در حالت استفاده از آن بوجود خواهد آمد.
    کلیدواژگان: پتانسیل شیمیایی، فشار تورم، فشار منفذی، ضریب غشاء، لایه شیلی
  • فاطمه مظاهری*، فرج الله فیضی، جهانبخش دانشیان، داریوش باغبانی، داود جهانی صفحات 147-161
    در این پژوهش نمونه های بخش های C4 تا F سازند قم از منظر پتروگرافی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که مهم ترین فرآیند دیاژنتیکی تاثیرگذار بر روی کربنات ها، دولومیتی شدن می باشد. اما دولومیتی شدن مخزن نتوانسته تخلخل مخزن را بالا ببرد و تخلخل ماتریکس به طور کلی پایین است. دولومیکرایت و دولومیکروسپارایت که به طور عمده باعث توسعه تخلخل ماتریکس می شوند، به صورت محدود توسعه یافته و عمده دولومیت های تشکیل شده در این برش از نوع انتخابی است. توسعه سیمان (به خصوص سیمان دولومیتی) در مراحل تدفین عمیق باعث پرشدن تخلخل موجود در سنگ شده و درصد بالای دولومیتی شدن باعث تشکیل موزاییک های درهم قفل شده می گردد. همچنین فشردگی و تشکیل استیلولیت ها و نیز ایلیتی شدن با بستن گلوگاه حفره ها منجر به کاهش تخلخل و تراوایی می شود. مطالعات میکروسکوپی حاکی از حضور 9 نوع دولومیت در این منطقه است که در چهار مدل دولومیتی شدن شامل مدل سبخا، مدل برگشتی، مدل تدفینی عمیق و مدل دو رگ شکل گرفته اند. وجود سازند قرمز بالایی در بالای سازند قم، همچنین وجود رس و مارن در سازند قم به عنوان ترکیبات رسی می تواند از منابع اصلی تامین Mg برای تشکیل دولومیت های سازند قم باشد.
    کلیدواژگان: دولومیت، سازند قم، یورتشاه، مدل دولومیتی، تخلخل
  • حسین امانی* صفحات 162-169
    در سال های اخیر استفاده از میکرومدل های شیشه ای به منظور فهم و مشاهده مکانیسم ازدیاد برداشت نفت مورد توجه محققین قرار گرفته است. میکرومدل این امکان را فراهم می کند تا با مشاهده حرکت سیال، بازده جابه جایی در مقیاس حفرات بررسی شود. در این تحقیق، توانایی باکتری HATH سودومناس آرجینوزا برای رشد و تولید بیوسورفکتنت رامنولیپید با استفاده از روغن آفتاب گردان به عنوان ماده کربنی بررسی شده است. رامنولیپید تولید شده می تواند کشش سطحی را ازmN/m 70 به mN/m 28 و کشش بین سطحی را از mN/m 36 به mN/m 4 در غلظت CMC کاهش دهد. این ویژگی ها تایید می کند رامنولیپید تولید شده پتانسیل خوبی برای کاربرد در ازدیاد برداشت نفت به خصوص در ازدیاد برداشت به روش میکروبی دارد. همچنین با استفاده از دستگاه میکرومدل در آزمایش های مشاهده ای، اثر رامنولیپید تولید شده در ازدیاد برداشت نفت مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد با تزریق رامنولیپید با غلظت mg/l 120، در حدود 5% ازدیاد برداشت برای نفت خام حاصل می شود.
    کلیدواژگان: بیوسورفکتنت، بیوراکتور، رامنولیپید، میکرومدل، ازدیاد برداشت میکروبی نفت
  • محسن عزتی*، بهمن سلیمانی، فرهاد خوشبخت، محمد صفرخان موذنی صفحات 170-174
    حجم شیل یکی از مهم ترین پارامترهای مورد بررسی در کلیه مطالعات پتروفیزیکی و کیفیت مخزنی است. استفاده از مغزه، برای اندازه گیری خصوصیات پتروفیزیکی با محدویت ها و مشکلاتی همراه است به عنوان مثال مغزه گیری همراه با صرف هزینه های بالا بوده و معمولا بازیافت آن (به ویژه در مخازن شکاف دار) به طور کامل انجام نمی پذیرد. در ایران از نمودارهای تصویری غالبا برای تحلیل شکستگی استفاده شده و در سایر زمینه ها مانند محاسبه حجم شیل، تخلخل، شناسایی محیط رسوبی و... چندان مورد استفاده قرار نگرفته است. در این مقاله حجم شیل موجود در سازند دالان، با اعمال روش باینریزاسیون بر روی نمودار تصویری FMI در یکی از مخازن کربناته جنوب غرب ایران محاسبه گردید. برای راستی آزمایی روش پیشنهادی، حجم شیل با استفاده از اندیس نمودار گاما (CGR) نیز محاسبه شد و مقادیر حجم شیل به دست آمده از نمودارهای FMI و گاما با هم مقایسه گردید. میزان حجم شیل به دست آمده از دو نمودار تطابق خوبی با هم نشان می دهد و قسمت هایی که محاسبه حجم شیل با استفاده از نمودار FMI با خطا همراه می شود، مربوط به مکان هایی است که شکستگی های باز در مجاورت میان لایه های شیلی قرار می گیرند.
    کلیدواژگان: FMI، حجم شیل، باینریزاسیون، نمودار گاما، شکستگی
|
  • S. Gholinezhad*, Mohsen Masihi Pages 4-18
    Knowing the orientation and spatial configuration of fractures in naturally fractured reservoirs is necessary for the prediction of the flow in those reservoirs. Among the fracture network modeling methods، simulated annealing algorithm (SA)، due to its capability in solving large problems and finding a global optimum، is well-known. This paper proposes a new adaptive and fast simulated annealing algorithm for modeling naturally fractured reservoirs. This algorithm improves computation performance without degrading solution quality by incorporating a method for the estimation of the initial value of the temperature like parameter، T0، using an adaptive Markov chain length، NT (inner iterations) and suggesting a new fast and adaptive annealing schedule. Moreover، we discuss some aspects of a special objective function and proof this issue that why the minimum of this objective function occurs when the final configuration is a two orthogonal fracture sets with the same number of fractures in each set. Finally، we extend this objective function and modify it to develop an objective function that could generate conjugate fractures with any arbitrary intersection angle.
    Keywords: Spatial Configuration, Adaptive Simulated Annealing, Conjugate Fractures
  • M. Keshavarz Moraveji*, B. Sajjadi Pages 19-27
    In this research, the effects of surface active agents on the hydrodynamic parameters and mass transfer characteristics in an internal loop airlift bioreactor with packed were investigated. Overall gas holdup, liquid circulation velocity and mixing time as the hydrodynamic parameters and volumetric mass transfer coefficient as the mass transfer characteristics were considered. Twenty five cylindrical packings were horizontally set inside the reactor. The experiments were carried out with two various surface active agent solutions containing cationic and non-ionic surfactants at a concentration of 5 ppm at the aeration velocities of 0.19-0.97 cm/s under ambient conditions (atmospheric pressure and temperature of 25 °C). The packings installation reduced the liquid circulation velocity, gas holdup, and oxygen volumetric mass transfer coefficient, while increased the mixing time compared with the unpacked column. Furthermore, bubble diameter was reduced around 30%, while they got the same diameter in the systems containing the surface active agents. It was concluded that the mixing time and gas holdup increased, whereas oxygen mass transfer coefficient and liquid circulation velocity decreased in the presence of surface active agents
    Keywords: Airlift Bioreactor, Surface Active Agents, Hydrodynamics, Mass Transfer, Packing
  • H. R. Kayhani*, M. A. Riahi, Gh. H. Nourozi Pages 28-41
    An electrofacies in defined by a similar set of log responses that characterize a specific bed and allow it to be distinguished from other beds. Electrofacies characterization is a simple and cost-effective approach to obtaining permeability estimates in heterogeneous carbonate reservoirs using commonly available well logs. Formation permeability is often measured directly from core samples in the laboratory or evaluated from the well test data. The first method is very expensive. Moreover, the well test data or core data are not available in every well in a field; however, the majority of wells are logged. We propose a two-step approach to permeability prediction from well logs that uses nonparametric regression in conjunction with multivariate statistical analysis. First, we classify the well-log data into electrofacies types. This classification does not require any artificial subdivision of the data population and it follows naturally based on the unique characteristics of well-log measurements reflecting minerals and lithofacies within the logged interval. A combination of principal components analysis (PCA), model-based cluster analysis (MCA), and discriminant analysis is used to characterize and identify electrofacies types. Second, we apply nonparametric regression techniques to predict permeability using well logs within each electrofacies. Three nonparametric approaches are examined, namely alternating conditional expectations (ACE), support vector machine (SVM), and artificial neural networks (ANN), and the relative advantages and disadvantages are explored. For permeability predictions, the ACE model appears to outperform the other nonparametric approaches. We applied the proposed technique to a highly heterogeneous carbonate reservoir in the southwest of Iran.
    Keywords: Permeability, Electrofacies, Principal Components Analysis, Alternating Conditional Expectations, Support Vector Machine, Artificial Neural Networks
  • S. Abbasi*, A. Shahrabadi, M. Heshmati, A. A. Gharreh Sheikhloo Pages 41-53
    Water injection process has inevitably been scaling process associated. One of the important discussions in this field is to evaluate formation damage. In the current paper, the effect of some parameters on permeability reduction is investigated. In this study, the fracture effect on formation damage in reservoir rock is studied using a physical model. In addition, injection rate and pressure effects are considered in the physical model. Rock structure and heterogeneity restrict investigating formation damage phenomena. We selected some core samples in one of the oil fields injecting water in aquifer for the simulation of the physical model in laboratory. We tried to perform different scenarios using injected water sample in core flooding process. Although, permeability reduction is observed in no fractured samples, injection pressure increasing is not concluded in injection process in the fractured sample. On the other hand, fracture creation in samples, especially the sandstone sample with weak cementation, can be cause of particle movement or formation damage transfer through reservoir (far from injection well). This subject create problems later after injection especially in production wells where they depend on more parameters e.g. rock structure, texture, pore and particle size distribution, and reservoir heterogeneity.
    Keywords: Formation Damage, Particle Movement, Water Injection, Permeability Reduction, Pore Size Distribution, Fractured Reservoir, Particle Size Distribution
  • M. Shekarriz*, F. Hajialiakbari, E. Ebrahim Pour Ziaiee Pages 54-62
    Lubricants and their additives are important due to their properties which allow longer life and are used widely as an in tribology. In recent decades, they have become more important because of environmental affairs. There are a lot of nanoparticles which can decrease this problem, but they are not suitable enough as their solubility and dispersion in lubricants is low. The best way is using organic coating agent to overcome this problem. In this paper, we synthesized coated nickel nanoparticles by using a micro-emulsion method, sodium dodecylsulfate as a surface active agent in water and ethanol as solvents. Some effective parameters were considered such as the type and quantity of coating agent. The physical properties such as particle size and specific surface area were determined by analytical instruments (TEM, BET, and XRD). The synthesized nickel nanoparticle has a spherical morphology. The particle size is between 7-13 nm and its special surface area is 30 m2/gr. Antiwear properties of nickel nanoparticles in base and multigrade oil were also determined via four ball and Falex tests.
    Keywords: Nickel Nanoparticle, Coating Agent, Antiwear, Lubricant Additives
  • N. Edalatimanesh*, A. Kadkhodaie, B. Alizadeh, M. H.Heidarifard Pages 63-74
    Based on the geochemical and petrophysical data, an exact depth of possible source rocks of Pabdeh and Kazhdumi formations in the Aghajari and Pazanan oilfields was separated and the formation spread (thickness) and organic material variations for each well was examined. Pabdeh formation can be divided into three units based on TOC amount, namely the upper and the lower units A and C with less than 1% TOC and the middle unit with higher than 1% TOC (unit). A and C units are mainly lime stony and the shale is more spread in B unit. Zone B is the main source rock zone and A and C are identified as sub-zones. Observing the rich unit (B) in Pabdeh formation and according to its quality having more than 2% organic matter, it is identified as a rich zone. The thickness of B is more than the two other units in all the wells. The average of organic matter in Pabdeh formation is 1 to 3 percent. Some of these wells are located on Paleo height, in which geothermal gradient increases the transition of organic matter to oil and decreases an average amount of organic matter. This phenomenon is impressed by adjacent fault zones or Paleo height boundaries. Pz#23 has high organic matte richness due to the location out of the Paleo height limit, but in Pz#17, due to location in the high thermal portion of Paleo height, high thermal conditions have caused a decrease in organic matter content immediately and low organic matter remained; but, it still has rich zones. For an accurate and comprehensive examination of organic matter enrichment in Pabdeh and Kazhdumi formations in these wells, an exact position of sampling and amount of organic matter are characterized with software and their adaptation rate with enriched zone is determined by using Rock Eval pyrolysis.
    Keywords: Zoning, TOC Variations, Geochemical, Petrophysical Data, Paleo Height, Giant Pazanan, Aghajari Oilfield
  • S. H. R. Yousefi*, A. R. Sanaei, A. Naseri Pages 75-84
    Gas viscosity is one of the most important parameters in petroleum engineering affecting fluid flow in porous media, well, and pipelines. Therefore, it is important to use an accurate value in any ranges of operational pressure and temperature. Gas viscosity is measurable in laboratories but it is costly and time consuming. Also, in Iran, there is no apparatus to measure gas viscosity accurately in laboratories; thus engineers rely on empirical correlations to estimate gas viscosity. In this study, a novel method is used to predict hydrocarbon gas viscosity. This new gas viscosity correlation is developed using artificial neural network, statistical techniques, and a non-linear optimization. Moreover, the validation of this correlation has been approved. The results show that this model has more accuracy compared to other ones for a massive data set.
    Keywords: Gas Viscosity, Correlation, Artificial Neural Networks, Multivariable Regression, Nonlinear Optimization
  • Amin Shafeghat, Maryam Ghaedian*, Mehrdad Mehrabi Pages 85-95
    Environmental restrictions on emission due to fossil fuel combustion have pushed refiners to decrease the sulfur content of products like gasoil and gasoline. The simple concept of ODS method has drawn the attention of many research groups in last few years. Some advantages of this method comparing to other new ones include its simplicity, mild operation condition, low investment cost, and no hydrogen consumption. Many aspects of this process have been investigated; therefore, some different reaction systems are developed. The basis of ODS is oxidizing the organo-sulfur compounds to their sulfones and then removing sulfones from hydrocarbon media. The combination of new technical facilities and traditional chemical processes tend to improve the chemical reaction systems. In this study, by using the ultrasonic waves, the sulfur content of a gasoil sample is decreased to an acceptable limit by Euro environmental laws. Optimum parameters for maximum desulfurization are determined by the analysis of experimental design results. Applying the ultrasonic waves and using optimized parameters, more than 90 percent desulfurization and less than 5 percent hydrocarbon losses are achieved.
    Keywords: Oxidative Desulfurization, Gasoil, Ultrasonic Waves, Phase Transfer Agent, Extraction
  • M. Jalayer*, R. Marandi, T. Nasrabadi Pages 96-104
    Considering the development of refining industries, the ability of the treatment of heavy crude oil with high sulfur, salt, heavy metals, and other undesirable conditions, and the severity of environmental standards, the treatment of refinery wastewater and the disposal of remaining sludge is more difficult than before. With the development of wastewater treatment processes, nowadays more attention are paid to advanced oxidation processes (AOPs). In this work, ozonation as an advanced oxidation process is used for the reduction of biological sludge of Bandar Abbas refinery wastewater. Samples of returned sludge to oxidation basin were ozonated for 20-120 minutes with an amount of 0.0516 to 0.6192 mgO3/mgTSS and in each case COD and remained sludge were defined. The results show that ozone can reduce the amount of sludge and COD with an improvement in the settling conditions. The best conditions were in case of ozone injection for 80 minutes at 0.4128 mgO3/mgTSS. This case can reduce the final sludge up to 36.67% and in this condition COD was reduced from 15570mg/l to 8920mg/l with a 42.71% reduction. Considering the monthly production of 40-50 tons of excess sludge in Bandar Abbas refinery, using this procedure can reduce the final sludge up to 18 tons/month with reducing environmental hazards with the minimization of the waste management costs.
    Keywords: Advanced Oxidation, Sludge Reduction, Ozonation, Biological Sludge, Oil Refinery
  • S. A. Mosavi Dehghani* Pages 105-113
    In this work, the MMFH model and Solid model performance in predicting sour gas injection effects on the asphaltene formation and precipitation in crude oils is investigated. The asphaltene is the heaviest and the most polar parts of the crude oil. The changes in pressure, temperature, and/or composition can cause instability of the asphaltene in petroleum system and finally lead to asphaltene precipitation and deposition. Herein, two models, i.e. MMFH and Solid models, are investigated to predict asphaltene instability in three real oil samples. The stability of the models and their compatibility with the experimental and field observation are assumed as the model application comparison basis. First, the model parameters are tuned via the experimental data and then the adjusted models are used for predicting the sour gas injection and pressure effects on the asphaltene precipitation. As it can be seen, the MMFH models is better than the solid model (this model is used in the commercial software for reservoir simulation) in both comparison criteria, namely the model stability and compatibility with the other results.
    Keywords: Asphaltene, Gas Injection, Hydrocarbon reservirs, Solid Model, MMFH Model, Polymer Solution
  • H. Hematpoor*, M. Nematzadeh, M. R. Esfahani, H. Aloki Bakhtiari Pages 114-122
    The determination of relative permeability model used in reservoir simulation software is the corner stone of reservoir studies. Nowadays, in order to estimate relative permeability, several models are presented, having their own features. Corey model is one of the most well-known models, because it has simple calculation. However, it behaves inappropriately in facing heterogenic carbonate rock. Also, insufficient studies on comparing different models on carbonate rock are undeniable. Therefore, the assessment of different models and determining the appropriate model to result in a better estimation in carbonate rock is the aim of this study. In this work, after conducting unsteady-state relative permeability experiment under reservoir conditions from three reservoirs, namely A, B, and C, the relative permeability was calculated by using JBN method. Then, all the models could be compared. According to the results, it can be concluded that the LET model in heterogenic carbonate rock (various rock type) leads to a better result compared with the other models and it causes a significant decrease in standard error value for the relative permeability of oil and water to 0.00488 and 0.00119. Furthermore, it is found that this model can predict the S-shape behavior of relative permeability, seeing in Iranian carbonate reservoirs, perfectly.
    Keywords: Relative Permeability, Carbonate Reservoir, Corey Model, LET Model, Burdine Mode
  • S. A. Mortazavi*, A. Javaherian Pages 123-134
    The presence of many types of noises such as random noise in the seismic data cause some problems; so, they must be attenuated in the processing steps. Singular value decomposition (SVD) is a coherency and linear algebra based filter, which can detect horizontal events in the first eigenimages. For random noise attenuation, after geometry assigning, in common depth point (CDP) gather, after velocity analysis and dynamic corrections and before stacking data, SVD is applied to data. The aligned reflectors are detected at first eigenimages, then they are reconstructed; hence another eigenimage, which contains random noise, is zeroed and the random noise will be attenuated. Because the SVD can detect the horizontal event, if static and dynamic corrections are not applied to data correctly and in the common depth point gather, the reflectors have fluctuations and SVD cannot separate between reflectors and random noise viable. In this paper, these steps are applied to a synthetic common depth point gather with various ratios of signal to noise and to a real common depth point gather from one of the Iranian land hydrocarbon field. According to the results, singular value decomposition can attenuate the random noise and preserves the reflectors considrably. Furthermore, this subject is shown in the synthetic data with high noise level (SNR=1).
    Keywords: Random Noise, Attenuation, Singular Value Decomposition, Eigenimages
  • M. Mohammad Zadeh*, H. Jalali Far, A. R. Nasiri, S. Jafari Pages 135-146
    Instability in shale layers is accounted as one of the biggest problems in drilling industry and area of gas and oil craft. Yearly, industrialists spend a great deal of money to solve this problem. Connection between drilling fluid water base and shale formation causes the swelling development and an increase of pore pressure in the walls of wells; the continuation of this process during time span will be one of the most important factors for the stability of well walls. The potential difference developed/created between drilling fluid and shale formation will cause changes in pore pressure, swelling pressure, water absorption percentage by the shale and the coefficient of membrane. By using the mathematical methods and numerical modeling of finite difference methods, the physical and chemical reactions developed between drilling fluid of water base and shale formation were studied in this work. The results obtained from the numerical modeling express this fact that using fluids in the studied field, to prevent the instability of well resulted from swellings of shells, creates the necessary efficiency and the potassium chloride fluid shows better performance among them. Therefore, the least swelling pressure and pore pressure have been developed by using it.
    Keywords: Chemical Potential, Swelling Pressure, Pore Pressure, Membrane Coefficient, Shale Layer
  • F. Mazaheri*, F. Fayazi, J. Daneshian, D. Baghbani, D. Jahani Pages 147-161
    Petrographic studies on samples of C-4 to F members of Qum Formation shows that dolomitization is one of the most important diagenetic processes affecting carbonate members. Despite this fact that the dolomitization process is one of main reasons for developing porosity and reservoir properties, in section under study, reservoir properties are totally poor and matrix porosity is low. The distribution of dolomicrite and dolomicrosparite has mainly outspreaded the matrix porosity in a limited distance; much of the dolomite in this section is partial dolomitization. The development of cement (mainly dolomitic cement) in deep burial depth as filling the pore, the high percentage of dolomitization formed intertwined mosaics, compaction, stylolitization, and illitization closing the pore throat and reducing porosity and permeability caused reservoir property to become poor. Microscopic studies revealed the presence of 9 types of dolomite, four models of dolomitization in Qum Formation in this section, including Sabkha model, the leakage model, deep burial model, and Do-Rag model. Upper Red Formation on the Qum Formation and the presence of clay and marl in Qum Formation as a combination of clay are the main sources of Mg supply for the Qum Formation dolomites.
    Keywords: Dolomite, Qum Formation, Yort, e, shah, Dolomitic Model, Porosity
  • H. Amani* Pages 162-169
    In recent years, micromodels have been used to investigate and understand the mechanisms of oil recovery. Micromodels provide the opportunity to observe fluid flow and investigate displacement efficiency on the pore scale. In this work, the ability of Pseudomonas aeruginosa HATH to grow and produce rhamnolipid biosurfactant on sunflower as a carbon source is shown. The produced rhamnolipid can reduce the surface tension from 70 mNm/ to 28 mN/m and interfacial tension from 36 mN/m to 4 mN/m at the CMC concentration. These characteristics show that the produced rhamnolipid has a great potential for the oil recovery, especially in microbial enhanced oil recovery. Furthermore, the effect of produced rhamnolipid on enhanced oil recovery has been studied using a micromodel. The results of the experiments show that after rhamnolipid flooding at the CMC concentration (120 mg/l), about 5% of crude oil is recovered from a micromodel.
    Keywords: Biosurfactants, Rhamnolipid, Micromodel, Microbial Enhanced Oil Recovery
  • M. Ezati*, B. Soleimani, F. Khoshbakht Moazeni Pages 170-174
    Shale volume is one of the main parameters in petrophysical and reservoir studies. Using core to petrophysical parameter determination has some problems and limitations such as coring costs too much and normally it cannot be completely recovered (especially in fractured reservoirs). Image logs dominantly have been used for fracture analysis in Iran, while they have been used to a lesser extent in other fields such as shale volume calculation, porosity, sedimentary environment recognition, etc. In this study, the shale volume of Dalan formation was estimated by applying Binarization method to the FMI image log in one of carbonate reservoirs of the SouthWestern oil fields of Iran. For the validation of suggesting approach, shale volume has also been estimated from GR log Index (CGR) and was compared with FMI shale volume. Shale volume resulted from FMI and CGR logs are compatible and shale volume determination using FMI has some errors caused by locating open fractures next to the shale interlayers.
    Keywords: FMI, Shale Volume, Binarization, GR Log, Fracture