فهرست مطالب

پژوهش نفت - پیاپی 94 (امرداد و شهریور 1396)

مجله پژوهش نفت
پیاپی 94 (امرداد و شهریور 1396)

  • 238 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1396/08/15
  • تعداد عناوین: 16
|
  • احمد رنجبر، سعید رضا الله کرم، امیر رضا رشید فرخی صفحات 4-19
    روش نویز الکتروشیمیایی از جمله روش های مطالعه رفتار خوردگی می باشد که با توجه به قابلیت های خاص آن در تشخیص مکانیزم خوردگی مورد توجه بسیاری از پژوهشگران بوده است. برای استفاده از این تکنیک روش های تحلیلی مختلفی استفاده شده است که در برخی موارد اختلاف های اساسی در نتایج آنها مشاهده می شود. برای بررسی بیشتر این تفاوت ها در این پژوهش از روش های تعیین شاخص موضعی شدن، آنالیز موجک و شیب نمودار PSD برای مطالعه رفتار خوردگی فولاد کربنی در محلول آبی دی اتانول آمین حاوی مقادیر مختلف H2S و CO2 استفاده شده است و مشخص شد که روش های شاخص موضعی شدن و آنالیز موجک سازگاری بسیار بالایی را نشان می دهند، اما تغییرات شیب PSD روند مشخص و منطقی را نشان نمی دهد. با مقایسه نتایج آزمون پلاریزاسیون و مقاومت نویز هم مشاهده می شود که اگرچه روند تغییرات مقاومت نویز و مقاومت پلاریزاسیون تقریبا مشابه هستند، اما مقادیر مطلق نرخ خوردگی عمومی حاصل از این دو روش برابر نمی باشد.
    کلیدواژگان: فولاد کربنی، نویز الکتروشیمیایی، دی اتانول آمین، آنالیز موجک، خوردگی
  • محمد جواد شکری افرا، بهزاد رستمی، محسن بهاءلو هوره، حمیدرضا نوروزی صفحات 20-31
    تزریق آب کربناته (آب اشباع از دی اکسیدکربن)، یکی از روش های ازدیاد برداشت است که در طول این فرآیند دی اکسیدکربن بدون ایجاد فاز جدیدی، از فاز آبی به فاز نفت منتقل می شود. به دلیل انحلال پذیری بیشتر دی اکسیدکربن در نفت نسبت به آب (در دما و فشار یکسان)، دی اکسیدکربن از آب به نفت منتقل می شود و در اثر انحلال دی اکسیدکربن در نفت، ویسکوزیته نفت کاهش یافته و درعین حال نفت متورم می شود که در بالا بردن میزان بازیافت نهایی موثر خواهد بود. در این میان، مطالعات اندکی اثر درجه سنگینی نفت را در تزریق ثانویه و ثالثیه آب کربناته در ماسه فشرده مورد بررسی قرار دادند. در این مطالعه سعی شده است با استفاده از انجام آزمایش های سیلاب زنی مغزه در دما و فشار مخزن با استفاده از نفت یکی از مخازن ایران، اثر سنگینی نفت در بازیافت بررسی شود. نتایج نشان می دهد با کاهش API و افزایش میزان گرانروی نفت اگر چه میزان بازیافت کلی چه در تزریق آب کربناته و چه در تزریق آب نمک کاهش پیدا می کند اما در تزریق آب کربناته به علت بهبود تحرک پذیری نفت نسبت به سیال تزریقی، عمکلرد تزریق آب کربناته نسبت به آب نمک افزایش پیدا خواهد کرد، به طوری که اگر تزریق به صورت ثانویه انجام شود میزان بازیافت نفت نسبت به حالت تزریق ثالثیه بیشتر خواهد بود. همچنین با سنگین تر شدن نفت اختلاف میزان بازیافت آب نمک و آب کربناته افزایش می یابد که بیانگر اولویت تزریق آب کربناته در مخازن نفت سنگین خواهد بود.
    کلیدواژگان: آب کربناته، درجه سنگینی نفت، ازدیاد برداشت نفت، سیلاب زنی مغزه، مکانیسم تولید
  • مینا ادیبی، داوود رشتچیان، محسن آزادفر صفحات 32-47
    کاهش سطح ذخایر نفتی و تغییرات قیمت سوخت های فسیلی و تاثیر سوء گازهای ایجادشده از احتراق آن ها، باعث افزایش روزافزون ارزش و اهمیت سوخت زیستی شده است و توجه زیادی را به خود جلب کرده است. سوخت زیستی که از سوخت های پاک بوده و از منابع تجدید پذیری مانند روغنی و گیاهی ساخته می شود، برای جایگزینی سوخت های فسیلی انتخاب مناسبی است. در این تحقیق بررسی تولید پیوسته سوخت زیستی از خوراک روغن سویا و متانول به روش ترانس استریفیکاسیون در حضور کاتالیست همگن بازی (هیدروکسید سدیم) و بهینه سازی پارامترهای مهم و تاثیرگذار در فرآیند تولید مدنظر قرار گرفت. راکتور مورد استفاده، راکتور لوله ای مجهز به همزن ثابت با بازدهی بالا و شرایط عملیاتی قابل کنترل با هزینه ساخت پایین است. در طراحی این راکتور از ترکیب مزایای چند راکتور دیگر بهره برده شده است؛ و درنتیجه موفق به دست یابی به درصد تبدیل واکنش 72/94% در زمان ماند min 61/1 شد. همچنین پارامترهای موثر در این فرایند شامل دما، شدت جریان، نسبت مولی الکل به روغن و درصد کاتالیست به کمک طراحی آزمایش با روش تاگوچی در سه سطح متفاوت بهینه سازی شد. درصد تبدیل واکنش در نقطه بهینه محاسبه شده توسط آنالیز واریانس برابر 53/98% هست که این مقدار در نقطه عملکرد بهینه بعد از ادغام فاکتور دما برابر 02/98% می شود.
    کلیدواژگان: تولید سوخت زیستی، ترانس استریفیکاسیون، کاتالیست همگن بازی، طراحی آزمایش تاگوچی، راکتور همزن ثابت
  • زیبا حسینی، اسدالله محبوبی، علی کدخدایی صفحات 48-59
    محتوای کل کربن آلی (TOC) یکی از نخستین عوامل مهم در مطالعات ژئوشیمیایی سنگ منشا است. این پارامتر با ارزش توسط دستگاه هایی همچون پیرولیز راک- ایول اندازه گیری می شود، که با وجود دقت زیاد بسیار وقت گیر و پرهزینه است. پژوهش حاضر یک مدل سازی مدرن ترکیبی را برای تخمین مقادیر TOC پیشنهاد نموده است. روش هیبریدی PSO-BP الگوریتمی تکامل یافته از ادغام دو الگوریتم هوشمند بهینه سازی اجتماع ذرات و الگوریتم پس انتشار خطا است، که با دقت بالایی روابط بین داده های چهار نگاره پتروفیزیکی (گاما، نوترون، مقاومت و صوتی) با TOC را شناسایی می کند. در این مطالعه نمونه های سنگ منشا از سازندهای پابده، گورپی و کژدمی از میدان نفتی اهواز بررسی شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که انطباق بسیار خوب میان مقادیر TOC برآورد شده توسط الگوریتم هیبریدی PSO-BP نسبت به مقادیر اندازه گیری شده با پیرولیز راک- ایول وجود دارد. مقایسه نتایج با مطالعات پیشین نیز نشان می دهد که روش طراحی شده PSO-BP، نسبت به الگوریتم های جداگانه یا روش های ترکیبی مشابهی که تاکنون مطرح شده اند در تخمین مقادیر TOC در میدان نفتی اهواز کارایی بیشتری دارد.
    کلیدواژگان: محتوای کل کربن آلی (TOC)، الگوریتم هیبریدی PSO، BP، داده های پتروفیزیکی، سنگ های منشا، میدان نفتی اهواز
  • طاهره عبدلی، غلامحسین ابراهیمی پور، محسن شهریاری مقدم صفحات 60-71
    وارد شدن نفت و پساب های نفتی به دریاها آسیب های جدی به حیات آبزیان وارد می کند. علاوه بر آن این ترکیبات در بافت های بدن آبزیان تجمع یافته و سلامت انسان ها را تهدید می کنند، در نتیجه توسعه روش های کارآمد جهت تصفیه این مواد حائز اهمیت است. در این پژوهش برای ارزیابی کارایی فرآیند پاکسازی زیستی، از رسوبات و آب مناطق مختلف در سواحل خلیج فارس در مجاورت شهر بندر عباس نمونه برداری و پس از غنی سازی، کارآمدترین باکتری تجزیه کننده نفت خام جداسازی، خالص و توسط روش های مولکولی (S rDNA 16) و بیوشیمیایی شناسایی شد. به منظور تعیین شرایط بهینه تجزیه زیستی نفت خام توسط سویه جداسازی شده فاکتورهای pH، دما، تعداد باکتری تلقیح شده، غلظت NH4Cl و K2HPO4 با استفاده از طراحی آزمایش به روش تاگوچی با آرایه (L16 (45 (پنج فاکتور هر کدام در چهار سطح) بهینه سازی شدند. سویه خالص شده در این مطالعه TA1 نام گذاری و بر اساس آنالیز مولکولی 99% به Alcanivorax dieseloleiشباهت نشان داد. از میان فاکتورهای بهینه شده pH و دما تاثیر گذارترین فاکتورها در تجزیه زیستی نفت خام بودند. 9=pH، C° 35 = دما، (اg/L 1) NH4Cl، (اg/L 25/0) K2HPO4 و 1/0= مایه تلقیح (OD600nm) به عنوان شرایط بهینه در نظر گرفته شد. تحت این شرایط بیش از 80% نفت خام تجزیه گردید. با توجه به توان بالای سویه خالص شده در تجزیه نفت خام و تعیین شرایط بهینه تجزیه زیستی، نتایج این مطالعه می تواند در زیست پالایی مناطق آلوده به ترکیبات نفتی در منطقه استفاده شود.
    کلیدواژگان: خلیج فارس، تاگوچی، Alcanivorax Dieselolei، زیست پالایی، پساب های نفتی
  • فرهاد خوشبخت، علی شکاری فرد، محمدرضا رسایی صفحات 72-85
    رخنه گل حفاری به دلیل اختلاف فشار گل موجود در حفره چاه و فشار سازند رخ داده و طی آن بخش مایع گل حفاری در مخزن رخنه کرده و ذرات جامد آن در دیواره چاه تشکیل ‏کیک گل را می دهد.‏ مقدار و هندسه رخنه توسط خصوصیات گل حفاری، ویژگی های سازند و اختلاف فشار بین گل و مخزن کنترل می شود. رخنه گل حفاری باعث آسیب دیدگی محزن، کاهش کیفیت مخزنی و کاهش توان تولید بخشی از سازند که تحت تاثیر این فرآیند قرار گرفته، می شود. همچنین رخنه گل حفاری، داده های برداشت شده از مخازن، نظیر نمودارهای چاه پیمایی، داده های لایه آزمایی، نمونه های سنگ و سیال را تحت تاثیر قرار می دهد. مدل های ریاضی و آزمایشگاهی متعددی برای شبیه سازی رخنه گل حفاری وجود دارد که هر یک به ابعاد خاصی از این فرآیند می پردازند. استفاده از این مدل ها در مخازن واقعی نتایج رضایت بخشی نداشته و نیازمند بهینه سازی هستند. در این مطالعه الگوریتمی بر پایه وارون سازی نمودارهای مقاومت ارائه شده است تا عوامل اصلی تعیین کننده رخنه گل حفاری از جمله تراوایی کیک گل بهینه شده و مدل سازی توزیع گل حفاری در مخزن بهبود یابد. نتایج این مطالعه در تفسیر داده های لایه آزمایی و نمودارهای چاه پیمایی قابل استفاده است. در این مطالعه برای بهینه سازی رخنه گل حفاری از طریق وارون سازی نمودارهای مقاومت القایی، برنامه کامپیوتری به شکل چرخه کار در نرم افزار پترل تهیه شد. مقدار خطای انطباق نمودارهای مقاومت بازسازی شده با نمودارهای مقاومت واقعی به عنوان معیار کمی بهبود توزیع رخنه گل حفاری در مخزن حاکی از بهبود چشمگیر مدل سازی رخنه گل حفاری با بهینه سازی خصوصیات کیک گل می باشد.
    کلیدواژگان: رخنه گل حفاری، نمودار مقاومت، مدل سازی، وارون سازی و مخزن
  • سید محمد علی صفوی، مریم توکل مقدم، فاطمه رکابدار صفحات 86-99
    هدف از این پژوهش بررسی اثر اصلاح مشخصات سطحی غشای پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF) بر عملکرد فیلتراسیون و کاهش گرفتگی غشا است. با توجه به خواص نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (TiO2) در کاهش گرفتگی غشاهای پلیمری و به منظور توزیع بهتر این نانوذره در سطح غشا که به عنوان چالش اصلی در این حوزه مطرح است، غشا نانوکامپوزیت PVDF/TiO2 در این پژوهش به روش رسوب گذاری کلوئیدی ساخته شد. از میان غشاهای تهیه شده به روش رسوب گذاری کلوئیدی، غشا تهیه شده در حمام انعقاد حاوی g/L 05/0 TiO2 به عنوان غشا بهینه ارائه گردید. کاهش زبری برای غشای بهینه به میزان 43/24 % و 15 % افزایش تراوش پذیری حاصل گردید. نتایج بررسی گرفتگی غشاهای نانوکامپوزیت با BSA، حاکی از ثاثیر مثبت روش رسوب گذاری کلوئیدی در توزیع نانوذرات در سطح غشا و کاهش گرفتگی غشاهای حاصله است. همچنین اثر اضافه کردن نانوذرات TiO2 به روش رسوب گذاری کلوئیدی بر کاهش گرفتگی غشاها در بیوراکتور غشایی جهت تصفیه پساب پالایشگاه نفتی مورد بررسی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: غشا PVDF، رسوب گذاری کلوئیدی، گرفتگی، TiO 2، بیوراکتور غشایی
  • پژمان براتی آبگرمی، خلیل شهبازی، مصیب کمری، محمد کمال قاسم العسگری صفحات 100-111
    ناپایداری و ریزش دیواره چاه در حین حفاری سازندهای شیلی یکی از دردسرسازترین و هزینه برترین اتفاقاتی است که مهندسان حفاری با آن مواجه هستند. از جمله تلاش های اولیه جهت کنترل این ناپایداری ها، استفاده از افزودنی های مناسب در سیالات حفاری پایه آبی می باشد. پژوهش حاضر با هدف معرفی یک افزودنی پایه آمینی جدید با نام تالوآمین اتوکسیله، در سیالات حفاری و به منظور کاهش تورم و افزایش پایداری سازندهای شیلی انجام گرفته است. خصوصیات بازدارندگی تورم شیلی تالوآمین اتوکسیله با استفاده از آزمون های مختلف با انواع شرایط محیطی متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بنتونایت در محیط های حاوی تالوآمین اتوکسیله توانایی جذب آب و هیدارته شدن را ندارد، و همچین تالوآمین اتوکسیله سبب کاهش تورم ذرات بنتونایت و مانع متلاشی شدن کنده های حفاری در محیط های آبی خواهد شد. از طرف دیگر، تالوآمین اتوکسیله دارای عملکرد قابل مقایسه در برابر پتاسیم کلراید به عنوان یک پایدارساز شیلی رایج در صنعت حفاری می باشد. تالوآمین اتوکسیله همچنین سازگاری مناسبی با دیگر افزایه های رایج در سیالات حفاری دارد. در ساختار تالوآمین گروه های آمینی وجود دارد که توانایی برقراری پیوندهای هیدروژنی با سطح صفحات ذرات بنتونایت را دارند که منجر به کاهش میزان جذب آب بر این سطوح گردیده است که در نهایت سبب کاهش در میزان تورم ذرات بنتونایت می گردد.
    کلیدواژگان: پایدارساز شیلی، تالوآمین اتوکسیله، تورم سنج خطی دینامیکی، سیالات حفاری، پیوند هیدروژنی
  • رضا حاجی محمدی، حسین امانی، مرتضی حسینی صفحات 112-122
    استفاده از بیوسورفکتنت ها به جای سورفکتنت های شیمیایی در صنعت نفت به لحاظ اثرات زیست محیطی حائز اهمیت می باشد. رامنولیپیدها به عنوان یکی از موثرترین بیوسورفکتنت ها برای کاهش ویسکوزیته نفت سنگین و به تبع آن افزایش درجه API آن به شمار می روند. در این تحقیق ابتدا بیوسورفکتنت رامنولیپید از باکتری سودوموناس آئروجینوزا ATCC28793 استخراج گردید و سپس با استفاده از IR اسپکتروسکوپی و کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) شناسایی شد. نتایج به دست آمده از ساخت امولسیون های آب در نفت نشان داد که ویسکوزیته و درجه API نفت خام سنگین به ترتیب از مقدار اولیه mPa.s 2360 و 18به مقدار نهایی mPa.s 930 و 28 رسید. علاوه بر آن شاخص امولسیون (E24) در غلظت w/v 8% از رامنولیپید 98% بود. آزمایش ها نشان داد که امولسیون های شاخته شده در pH بین 8 تا14، دمای 30 تا oC 90 و ماکزیمم غلظت نمک w/v 8% پایدار بودند. قطر متوسط ذرات پخش شده آب در نفت با استفاده از دستگاه DLS اندازه گرفته شد و بین μm 70-50 بود. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد رامنولیپیدتولید شده توانایی بالایی در کاهش ویسکوزته نفت خام سنگین و افزایش درجه API آن دارد ، بنابراین می تواند جایگزین بسیار مناسبی برای سورفکتنت های شیمیایی و سنتزی در صنعت نفت و پتروشیمی و کاربردهای زیست محیطی داشته باشد.
    کلیدواژگان: بیوسورفکتنت رامنولیپید، سودوموناس آئروجینوزا، نفت سنگین، ویسکوزیته، سبک سازی
  • ادریس مردانی، بابک مختاری، بهرام سلطانی سولگانی صفحات 123-134
    رسوب آسفالتین یکی از مشکلات اساسی در تولید نفت خام می باشد. یکی از روش های مناسب برای جلوگیری از رسوب آسفالتین استفاده از ترکیبات شیمیایی مختلف به عنوان ممانعت کننده یا پخش کننده ذرات آسفالتین است. در این راستا به دلیل ماهیت قطبی آسفالتین، اسیدها دسته ای مهمی از ترکیبات شیمیایی هستند که می توانند جهت کاهش مشکل رسوب آسفالتین به کار روند. میزان کارایی اسیدها وابسته به برهم کنش آنها با تجمعات آسفالتین می باشد. در این تحقیق، میزان برهم کنش اسیدهای تک عاملی، چندعاملی و مخلوط دوتایی آنها با آسفالتین استخراج شده از یک نمونه نفت خام ایران با استفاده از طیف سنجی فرابنفش-مرئی بررسی شده است. کاهش میزان جذب محلول آسفالتین-تولوئن در حضور محلول آبی اسیدها، شاخصی از میزان برهم کنش اسیدها با آسفالتین می باشد. عملکرد این اسیدها و مخلوط دوتایی آن ها جهت کاهش میزان رسوب آسفالتین در مقادیر مولی مختلف باهم مقایسه شد. نتایج آزمایش ها نشان داد با افزایش میزان مقادیر مولی، میزان برهم کنش اسیدها با آسفالتین افزایش می یابد. بین اسیدهای بررسی شده، میزان برهم کنش اگزالیک اسید و آدیپیک اسید با آسفالتین نسبت به اسیدهای دیگر بیشتر است. همچنین، اثر مخلوط هایی دوتایی اسیدها بر روی میزان رسوب آسفالتین بررسی شد نتایج نشان داد که مخلوط های دوتایی حاوی پارا-تولوئن سولفونیک اسید نسبت به دیگر مخلوط های دوتایی، بیشترین میزان برهم کنش را با تجمعات آسفالتین در جهت کاهش میزان رسوب دارند.
    کلیدواژگان: آسفالتین، اسیدهای تک عاملی و چندعاملی، تغییرات جذب، طیف سنجی فرابنفش، مرئی، رسوب آسفالتین
  • فرهاد شهرکی، عباس قره قاشی، کیانوش رزاقی، ستار قادر، محمد علی تورنگی صفحات 135-149
    در این تحقیق مدل ریاضی و شبیه سازی دو راکتور پشت سر هم زوج شدن اکسایشی متان (OCM) و سنتز فیشرتروپش (FT) بررسی شد که راکتور سنتز فیشرتروپش به دو صورت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت: راکتور بستر ثابت معمولی و راکتور بستر ثابت غشایی دو مرحله ای (ترکیبی از دو راکتور بستر ثابت معمولی و بستر ثابت غشایی). در این ساختار، خوراک ورودی به راکتور فیشرتروپش (راکتور دوم) به وسیله فرایند زوج شدن اکسایشی متان (راکتور اول) فراهم می شود. این مدل جهت تولید هیدروکربن های با ارزش از جمله اتیلن از متان به کار برده شده است. مدل به صورت عددی با تقریب تفاضل محدود و مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل معمولی مرتبه اول در جهت محوری حل شد. نتایج نشان داد که با قرار دادن راکتور فیشرتروپش بعد از راکتور زوج شدن اکسایشی متان می توان از محصولات بلا استفاده راکتور زوج شدن اکسایشی متان استفاده کرد و باعث افزایش تولید اتیلن و هیدروکربن های با ارزش دیگر شد. همچنین نتایج نشان دادند که استفاده از راکتور دو مرحله ای بستر ثابت غشایی فیشرتروپش بعد از زوج شدن اکسایشی متان باعث نفوذ هیدروژن از طریق غشاء شده و بازده اتیلن را به میزان 3/0% بهبود بخشید و علاوه بر آن باعث کاهش تولید محصولات جانبی راکتور فیشرتروپش (کاهش بازده کربن دی اکسید به میزان 6%) در مقایسه با راکتور معمولی بستر ثابت فیشرتروپش شد.
    کلیدواژگان: انتخاب پذیری اتیلن، مدل سازی راکتور دو مرحله ای بستر ثابت غشایی فیشرتروپش، گاز سنتز، زوج شدن اکسایشی
  • میثم حقگو، آرزو جعفری صفحات 150-164
    فن آوری جدید و منحصر به فرد نانو این ظرفیت و پتانسیل را دارد که تغییرات چشم گیری در حوزه های متنوع نفت و گاز ایجاد نماید و تحقیقات اخیر نشان داده است که حضور نانوذرات در آب تزریقی به میادین نفتی باعث افزایش بازیافت نفت می شود. از آنجایی که تولید از مخازن شکاف دار سهم قابل توجهی از تولید نفت در دنیا را به خود اختصاص داده است؛ در این تحقیق تاثیر پارامترهای مختلف شکاف از قبیل: طول، زاویه، موقعیت و تعداد شکاف هنگام تزریق نانوسیال حاوی 1 درصد وزنی نانوذره سیلیکا در مجموعه میکرومدل بررسی شد. قبل از تزریق، بررسی های مرتبط با پایداری نانوسیال های مورد استفاده که شامل آب مقطر و محلول حاوی 1 درصد وزنی نانوذره سیلیکا و محلول حاوی1 درصد وزنی نانوذره سیلیکا و 3 درصد وزنی نمک NaCl بودند، به صورت کیفی و کمی انجام شد و نتایج نشان دهنده پایداری مناسب نانوذره سیلیکا می باشد. پس از طراحی و ساخت میکرومدل های مختلف و نیز تهیه سیالات به منظور تزریق درون میکرومدل، فرآیند تزریق توسط دوربین عکس برداری شد. با توجه به آنالیز تصویرهای گرفته شده در بازه های زمانی مشخص میزان بازیافت نفت در هر فرآیند تزریق محاسبه می شود. همچنین به منظور بررسی مکانیسم های موثر بر ازدیاد برداشت نفت اندازه گیری های مرتبط با گرانروی سیال تزریقی و میزان کشش میان سطحی انجام گرفته است. بررسی داده های میکروسکوپی تاثیر نانوذره بر تغییر ترشوندگی محیط به حالت آبدوست در بخش هایی از میکرومدل را نشان می دهد که این امر باعث افزایش ضریب بازیافت میکروسکوپی نفت می شود. نتایج آزمایشگاهی حاصل از مطالعه پارامترهای موثر شکاف ثابت می کند که با افزایش طول شکاف از 2 به cm 6 میزان بازیافت نفت تا 42/8% هنگام تزریق آب مقطر کاهش یافته است و وجود شکاف های عمود بر مسیر جریان میزان بازیافت نفت بیشتری به میزان 38/3% را برای حالت تزریق نانوسیال حاوی نانوذره سیلیکا نشان داد. همچنین هرچه شکاف به محل تولید نفت نزدیک تر باشد میزان تولید نفت بیشتر می شود و وجود دو شکاف موازی نیز تولید نفت را به میزان 2/4% افزایش داده است.
    کلیدواژگان: شکاف، پایداری، نانوذره سیلیکا، ازدیاد برداشت نفت، تغییر ترشوندگی
  • سعید پرویزی قلعه، عفت رحیمی فر، علی کردوانی صفحات 165-176
    لایه های نازک ماسه ای ما بین رس توانایی تولید هیدروکربن داشته واگر این لایه ها به خوبی مطالعه و بررسی شوند می توان هیدروکربن از آن ها تولید کرد. غالبا این لایه ها به دلیل ضخامت کم لایه و قدرت تفکیک کم ابزارهای رایج نمودارگیری ارزیابی پتروفیزیکی مخزن در روش های معمول ارزیابی، نادیده گرفته شده و تنها میانگین خواص این لایه ها محاسبه می شود که این باعث ایجاد خطا در پیش بینی میزان نفت وگاز موجود در لایه ها می گردد. برای بررسی وآنالیز بهتر این لایه ها وبالا بردن تولید از مخزن روش های مختلفی وجود دارد و با استفاده از این روش ها، می توان توالی ماسه شیلی لایه ای را به خوبی شناسایی کرده وخواص پتروفیزیکی آن ها را محاسبه نمود. در این مقاله با استفاده از مدل توماس اشتیبر و نمودارهای رایج ارزیابی مخزن توالی های ماسه ای شیلی نازک لایه (LSS) مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. با استفاده از ماژول Laminated Shaly Sand Analysis نرم افزار Geolog 2/7، مدل توماس اشتیبر بر روی لایه های مورد نظر اجرا شد و نتایج این مدل و نمودارهای رایج ارزیابی مخزن با استفاده از این نرم افزار مورد آنالیز و بررسی قرار گرفتند. با توجه به نتایج آنالیز در حالت بدون اعمال حدود برش و با استفاده از مدل توماس اشتیبر و ابزارهای رایج نمودارگیری مشاهده شد که مقادیر تخلخل برای چاه A به اندازه 5/6 % و برای چاه B به اندازه 4/5 % افزایش یافته و مقادیراشباع آب برای چاه A به اندازه 8/38 % و برای چاه B به اندازه 3/16 % کاهش یافته اند. در نهایت با مقایسه نتایج آنالیزها این نتیجه حاصل شد که مدل توماس اشتیبر با دقت بالاتری نسبت به نمودارهای رایج ارزیابی مخزن خواص توالی های ماسه شیلی نازک لایه را محاسبه می کندو در مطالعه این توالی ها می توان از این مدل استفاده کرد.
    کلیدواژگان: توالی ماسه شیلی لایه ای، مدل توماس اشتیبر، نمودارهای رایج ارزیابی پتروفیزیکی مخزن، خواص پتروفیزیکی
  • مرتضی محمودی، جمشید خورشیدی مال احمدی، طالب زارعی صفحات 177-190
    در این مطالعه، یکی از بویلرهای شرکت نفت فلات قاره ایران در جزیره خارک) درود 3، واحد بویلر) مورد تحلیل همزمان دینامیک سیالات محاسباتی و اکسرژی قرار گرفته است. بویلر مورد نظر از نوع فایر تیوب و به قطر 1360 و طول mm 5980 و سه گذر لوله می باشد. هندسه مورد نظر در نرم افزار SolidWork رسم شده است و در نرم افزار Fluent معادلات آن حل گردیده است. علاوه بر معادلات ممنتم، از معادلات انرژی و احتراق برای مدل مورد نظر استفاده شده است. فضای محاسباتی شامل مشعل، کوره، محفظه برگشت گازهای داغ در انتهای کوره ها، دسته لوله های پاس دوم، محفظه برگشت گازهای داغ از روی سوپر هیتر به سمت دسته لوله های پاس سوم و در نهایت خروجی دودکش است. توزیع دما، فشار، توزیع سرعت در بویلر و همچنین توزیع غلضت اجزای تولید شده از فرآیند احتراق به دست آورده شده است. نتایج شبیه سازی با داده های تجربی تطابق خوبی را نشان می دهد. نتایج نشان می دهد که ناحیه بیشینه میزان کسر جرمی NO منطبق با ناحیه بیشینه دمای تشکیل شده در قسمت کوره می باشد. آلوده کننده NO در بخش شعله بیشینه بوده و با انتقال حرارت از کوره و کاهش دمای گاز در انتهای کوره، کاهش می یابد. در ادامه به تحلیل اکسرژی به منظور امکان سنجی بهینه سازی بویلر پرداخته شده است. نتایج تحلیل اکسرژی با مقادیر عملیاتی برای شار حرارت تولیدی توسط سوخت گاز آورده شده و درصد خطا محاسبه گردیده است. نتایج نشان می دهد با افزایش دمای سوخت به C°160، نرخ انتقال حرارت تابشی کوره افزایش یافته و دمای شعله و به دنبال آن آلوده کننده NO نیز کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: بویلر فایر تیوب، دینامیک سیالات محاسباتی، اکسرژی، احتراق، راندمان حرارتی
  • فرهاد سلیمی صفحات 191-203
    رسوب آسفالتین پدیده پیچیده ای است که تقریبا در تمام چاه های نفت، تاسیسات سرچاهی و انتقال نفت های آسفالتینی دیده می شود. هدف از این کار ارائه مدلی برای پیش بینی نرخ رسوب آسفالتین در خطوط جریانی است. در این کار رسوب آسفالتین از نفت خام به صورت آزمایشگاهی و تئوری با استفاده از دستگاه حلقه بسته تحت رژیم آشفته مورد بررسی قرار گرفت. روش اندازه گیری مقدار رسوب، روش گرمایی بود. دراین کار تاثیر پارامترهایی مانند سرعت، دمای سطح لوله، غلظت آسفالتین بر روی نرخ رسوب مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان داد که افزایش سرعت، کاهش غلظت آسفالتین نفت و کاهش دمای سطح موجب کاهش نرخ رسوب روی دیواره می شود. به علاوه، مدل هایی برای اندازه گیری نرخ رسوب بر مبنای مدل های پیش بینی رسوب گذاری در مبدل ها ارائه شد. این مدل ها دارای دو ترم تشکیل رسوب و ترم دفع رسوب هستند.در نوع اول ترم تشکیل رسوب در همه مدل ها تقریبا یکسان است ولی در نوع دوم ترم دفع رسوب به دو شکل ارائه می شود. نتایج برازش مدل ها بر داده های آزمایشگاهی نشان می دهد که مدل ها به خوبی بر داده های آزمایشگاهی منطبق می باشند و مدل نوع دوم بهتر از مدل اول بر داده های آزمایشگاهی تطابق دارد.
    کلیدواژگان: آسفالتین، نرخ رسوب، معادله رسوب گذاری، سیستم های جریانی، روش گرمایی
  • سمانه زارعی، حمید گنجی، مریم سعدی، مهدی رشیدزاده صفحات 204-213
    قسمت اعظم تبدیل سولفید هیدروژن به گوگرد در کوره واکنش فرایند بازیاقت گوگرد انجام می شود و این مرحله نقش بسیار مهمی در تعیین ترکیب درصد خروجی واحد کلاوس دارد و عملکرد تجهیزات عملیاتی پایین دست را تحت تاثیر قرار می-دهد. بنابراین شناخت واکنشهای صورت پذیرفته در کوره واکنش نقش حیاتی در مدلسازی و تعیین شرایط بهینه فرایند دارد. در این مطالعه با به کارگیری داده های صنعتی پالایشگاه های گازی کشور، شبکه واکنش بهینه ای جهت مدل سازی دقیق این کوره واکنش ها معرفی گردید. با توجه به حضور کربن دی سولفید در خروجی کوره واکنش های پالایشگاه های گازی، واکنش تشکیل این ماده از میان سه مسیر معرفی شده شناسایی و ضرایب سینتیکی آن گزارش شد. نتایج بیانگر این مطلب است که شبکه واکنش معرفی شده برای مدل سازی کوره واکنش پالایشگاه های گازی از دقت مناسبی در تخمین غلظت های خروجی برخوردار است به طوریکه درصد خطای متوسط مدل با داده های صنعتی 90/9% محاسبه شد. همچنین با به کارگیری شبکه واکنش به دست آمده و مدل توسعه داده شده برای پالایشگاه های گازی، شرایط عملیاتی کوره واکنش در این بخش بهینه شدند.
    کلیدواژگان: بازیافت گوگرد، کوره واکنش، مدل سازی، بهینه سازی، سینتیک
|
  • Ahmad Ranjbar, Saeed Reza Allahkaram*, Amir Reza Rashidfarokhi Pages 4-19
    Electrochemical noise measurement is considered by many researchers as one of the most well-known methods for studying corrosion mechanism due to its broad capabilities. Various analytical methods have been applied to use this technique, while in some cases; some discrepancies have been being detected in their obtained results. To further investigate these differences, various techniques consisting of localized index, wavelet transform and the slope of PSD were utilized to study corrosion behavior of carbon steel in diethanolamine aqueous solution containing different concentrations of absorbed H2S and CO2 gases. It was found that the localized index and wavelet analytical techniques were in a good agreement, while the slope of PSD changes did not indicate a logical trend. By making a comparison between the polarization test results and the noise resistance results, it could be deduced that although the trend of noise and polarization changes were quite similar, but the absolute values of corrosion rates were not equal.
    Keywords: Carbon Steel, Electrochemical Noise, Diethanolamine, Wavelet, Corrosion
  • Behzad Rostami*, Mohammad Javad Shokri Afra, Mohsen Bahaloo Hore, Hamidrezanorouzi Pages 20-31
    Carbonated water (CO2 saturated water) injection is one of the enhanced oil recovery methods that during this process, CO2 without forming a new phase transfers from the aqueous phase to the oil phase. Due to the higher solubility of CO2 in oil phase compare to the aqueous phase (at the same temperature and pressure), CO2 migrates from water to oil phase and because of CO2 dissolution, oil viscosity decreases and oil swells which will be effected the ultimate oil recovery. Few studies have investigated the effect of oil API in secondary and tertiary carbonated water injection in compacted sandstone. In this study, the core flooding experiments were performed at the reservoir temperature and pressure with one of Iran oil reservoirs to investigate the effect of oil API on the oil recovery. Based on the results, with API decreasing and viscosity increasing, the ultimate recovery in both carbonated water and saline water injection was decreased but in carbonated water injection because of improving oil mobility compare to injected fluid, the performance of carbonated water injection increased. Therefore, if the injection is performed as the secondary injection, the oil recovery rate will be higher than the tertiary injection. Also higher oil API numbers cause more difference between the recovery of carbonated water and saline water that represents the priority of carbonated water injection in the heavy oil reservoir.
    Keywords: Carbonated Water, Oil API Degree, Enhanced Oil Recovery, Core Flooding, Production Mechanism
  • Mina Adibi*, Davood Rashtchian, Mohsen Azadfar Pages 32-47
    Reduction in the oil reserves’ levels, the variation of fossil fuel prices and GHG have led to grow the value of attention to biodiesel. Reserves of fossil fuels are running out and should have proper alternative for them. Environmental benign and renewable properties of biodiesel make it consider suitable candidate to replace fossil fuels. In this study, continuous production of biodiesel and optimization of important and influential parameters have been investigated. The method was concluded of trans-esterification of soya oil with methanol as feed in presence of homogeneous catalyst of NaOH. A plug flow reactor containing a static mixer with high efficiency, low cost and controllable operating conditions was used. The reactor was designed as it used the combination of advantages other reactors to achieve %94.72 conversion at 1.61minute. Four factors including; (1) the methanol/oil molar ratio, (2) flow rate of feed, (3) the reaction temperature and (4) the catalyst percent in 3-level were optimized by Taguchi experimental design. The optimized conversion point which was obtained by ANOVA method at %98.53 was converted to 98.02% after merging the temperature factor.
    Keywords: Biodiesel Production, Transesterification, Basic Homogeneous Catalyst, Taguchi Experimental Design, Static Mixer Reactor
  • Ziba Hosseini, Asadollah Mahboubi*, Ali Kadkhodaie Pages 48-59
    Total organic carbon (TOC) is one of the important parameters in source-rock geochemical studies. This important parameter is measured by Rock-Evel pyrolysis. This method is more accurate, but it requires high cost and time. This research has proposed a modern hybrid model for the estimation of TOC. PSO-BP hybrid model is an evaluated algorithm by combining particle swarm optimization (PSO) with back propagation (BP) algorithms. The algorithm with high correlation finds the relation between 4 petrophysical logs (GR, CNL, LLD, and DT) with amount of TOC. In this case study, source rock samples from Pabdeh, Gourpi and Kajdomi formations in the Ahwaz oilfield are interested. Results show that there is high correlation between estimated TOC by PSO-BP model and measured TOC by Rock-Eval pyrolysis. The correlation of the results with previously studies demonstrates that PSO-BP model is more applicable than the individual algorithms or recently similar combined models in the Ahwaz oilfield.
    Keywords: Total Organic Carbon (TOC), Hybrid PSO-BP Algorithm, Petrophysical Data, Source Rocks, Ahwaz Oilfield
  • Tahereh Abdoli, Gholamhossein Ebrahimipour, Mohsen Shahriari Moghadam Pages 60-71
    Seeping oil and oily waste into the seas can cause serious damage to aquatic life. These compounds tend to bioaccumulate and threaten human health, Therefore, it is important to develop efficient methods for the treatment of these compounds. In this study, sediment and water from different regions of the Persian Gulf (Bandar Abbas) were sampled and enriched in mineral salt medium. The most efficient crude oil degrading bacteria was purified and then identified by molecular (16S rDNA) and biochemical analysis. The Taguchi experimental design L16 (45) was used to optimize the biodegradation process of crude oil by the isolated strain. This investigation applied the parameters of pH, temperature, optical density and concentration of NH4Cl and K2HPO4. The results showed that isolated strain had 99% similarity to Alcanivorax dieselolei and named TA1. Temperature and pH had the greatest influence on crude oil biodegradation. Maximum biodegradation efficiency was predicted to occur at pH= 9, temperature = 35 ͦC, NH4Cl (g/L)= 1, K2HPO4 (g/L)= 0.25 and optical density (OD)= 0.1. Under these conditions more than 80% of crude oil was degraded. Due to high ability of isolated strain to degrade crude oil, the results of this study can be used in the bioremediation of petroleum contaminated soil in the studied area.
    Keywords: Persian Gulf, Taguchi, Alcanivorax Dieselolei, Bioremediation, Oily Waste
  • Farhad Khoshbakht*, Ali Shekarifard, Mohammad Reza Rasaie Pages 72-85
    Mud invasion occurs in permeable formations because of overbalance drilling. During mud invasion, liquid phase of mud invades into formation, and the solid phase accumulates on the borehole wall (mud cake). Rate, volume and geometry of mud invasion are controlled by (1) mud properties, (2) petrophysical properties of formation and (3) pressure difference between mud and reservoir. The invasion of mud severely damages reservoirs and reduces its productivity. In addition, it has negative impact on the acquired data, e.g. wireline logs, formation tester and also rock and fluid sample. Different mathematical and experimental models have been developed to model mud invasion considering different aspects of the problem. Implementing these models in real cases does not have satisfactory results because they need major modifications. In this paper, we adjust mud cake permeability as the main controlling parameter of mud invasion. It is accomplished by inversion of resistivity logs. We developed different workflows using Petrel software to simulate the mud invasion and invert the resistivity log. The objective function of the inversion was the difference between modeled and real resistivity logs. After optimizing the mud cake permeability, the mud invasion profile significantly improved.
    Keywords: Drilling Mud Invasion, Resistivity Log, Modeling, Inversion, Reservoir
  • Seyed Mohammadali Safavi, Maryam Tavakolmoghadam*, Fatemeh Rekabdar Pages 86-99
    The main objective of this research is to investigate the effect of surface modification of Polyvinylidene fluoride (PVDF) membrane on its filtration performance and fouling reduction. Considering Titanium dioxide (TiO2) nanoparticles properties in fouling reduction of polymeric membranes and in order to obtain ultrafine and stable nanodispersions on the membrane surface which is the main challenge in this field, composite PVDF/TiO2 ultrafiltration membranes were prepared via phase inversion and colloidal precipitation method. Among various prepared membranes, the PVDF/TiO2 composite membrane using 0.05 g/L of TiO2 in the coagulation bath was selected as the optimum membrane. Roughness reduction of about %24.34 and permeation increase of %15 for the optimum membrane were obtained. The result of the fouling analysis of nanocomposite membranes with BSA showed the improved effect of colliudal precipitation method in naoparticle dispersion on the membrane surface and fouling reduction of the prepared membranes. Indeed, the effect of TiO2 nanoparticle addition via colloidal precipitation method on membrane fouling reduction in membrane bioreactors for refinery wastewater treatment was investigated.
    Keywords: PVDF Membrane, Colloidal Precipitation, Fouling, TiO2, Membrane Bioreactor
  • Pezhman Barati, Khalil Shahbazi*, Mosayyeb Kamari, Mohammad Kamal Ghassem Alaskari Pages 100-111
    Wellbore instability during the drilling of shale formation is the most troublesome and the costly issue facing drilling engineers. Early attempts to control these instabilities are the usage of appropriate additives in water based drilling fluids. This study aims to introduce a new water-based drilling fluid amine-based additive called tallow amine ethoxylate in order to hydration decrease and stability increase of shale formation. Shale hydration Inhibition performance of tallow amine ethoxylate was investigated through different experiments under various experimental conditions. The results showed that bentonite particles are not capable of being hydrated or dispersed in the mediums containing tallow amine ethoxylate, and also tallow amine ethoxylate had comparable and competitive inhibition performance with potassium chloride as a common shale stabilizer in drilling industry. Tallow amine ethoxylate is also compatible with other common drilling fluid additives. Some functional groups exist in tallow amine ethoxylate which are capable of forming hydrogen bonding with surfaces of bentonite particles, leading to decrease of water adsorption on bentonite particles’ surfaces which results in bentonite swelling reduction.
    Keywords: Shale Stabilizer, Tallow Amine Ethoxylate, Dynamic Linear Swelling, Drilling Fluid, Hydrogen Bond
  • Reza Hajimohammadi, Hossein Amani, Morteza Hosseini Pages 112-122
    Using of Biosurfactants instead of chemical surfactants in oil industry is important in terms of environmental impact. Rhamnolipids is one of the effective Biosurfactants for reducing the viscosity of heavy crude oil and consequently for increasing the API gravity of heavy oil. In this research, Rhamnolipid Biosurfactant was produced from Pseudomonas aeroginosa ATCC28793 and was characterized using thin layer chromatography (TLC) and FTIR spectroscopy. The obtained results from production of water in oil(W/O) emulsions showed that initial viscosity and API gravity of the heavy oil reached from 2360 mPa.s and 18 to 930 mPa.s and 28, respectively. In addition, emulsification index (E24) was found to be %98 in the Rhamnolipid concentration of %8 w/v. During the experiment, it was observed that the emulsions were stable in the pH range of 8 to 14, temperature from 30 to 90˚C and for salinity up to %8 w/v of NaCl solution. The average diameter of W/O droplets which was evaluated by dynamic light scattering (DLS) showed that the average water droplets were in the range of 50-70 µm. The obtained results from the present research reveal that the produced Rhamnolipid has significant ability for reduction of viscosity and increase in the API gravity of heavy oil; therefore, it can be suitable alternative method instead of synthetic and chemical surfactants in petroleum and oil industry and environmental applications.
    Keywords: Biosurfactant Rhamnolipid, Heavy Oil, Pseudomonas Aeroginosa, Viscosity, Upgrading
  • Edris Mardani, Babak Mokhtari*, Bahram Soltani Soulgani Pages 123-134
    Asphaltene deposition is one of the main problems in crude oil production. Using of asphaltene dispersants and inhibitors are one of the effective methods for preventing deposition of asphaltene particles. Acids are an important class of chemical compounds that could reduce asphaltene problems, regarding to the polarity of asphaltenes and acid molecules. Their efficiency is related to the amount of asphaltene-acid interaction. In this study, the amount of the interaction of acids and their binary mixtures was studied with extracted asphaltene from Iran crude oil by using UV-vis spectroscopy. Different acids were examined that included mono and multi-functional acids. In this method, decreasing the UV absorbance was assisted as index for the amount of the interaction of acids with asphaltene in the asphaltene-toluene solution with the presence of aqueous solution of acids and their binary mixtures. Solubility performance of acids and their binary mixtures was compared for reducing the amount of asphaltene precipitation by changing their mole volume. Experimental results show that the interaction of asphaltene-acids increases with increasing the amount of acid. Among the all studied acids, Interactions of adipic acid and oxalic acid with asphaltene are more than of other acids. The effect of acids binary mixture also investigated on asphaltene precipitation. Results of experiments show that the binary mixtures which is containing para-toluene sulfonic acid has the most interaction with asphaltene particles to reduce amount of precipitation.
    Keywords: Asphaltene, Mono, Mmulti-Functional Acids, Variation of Absorbance, UV-vis Spectroscopy, Asphaltene Precipitation
  • Farhad Shahraki*, Abbas Ghareghashi, Kiyanoosh Razzaghi, Sattar Ghader, Mohammad Ali Torangi Pages 135-149
    In this research, mathematical model and simulation of two consecutive reactors of Oxidative Coupling of Methane (OCM) and Fischer Tropsch synthesis (FTS) was investigated that FT reactor was analysed in two different ways: fixed bed conventional reactor and membrane dual type fixed bed reactor (The combination of two reactors of conventional fixed bed reactor and membrane fixed bed reactor). In this structure, feedstock of FT reactor (second reactor) is provided via OCM process. This model is used to produce valuable hydrocarbons such as ethylene from methane. The model was solved numerically by using the finite difference approximation and a set of first order ordinary differential equations (ODE) in the axial direction. The results are indicated that by placing the FT reactor after OCM reactor, we can use the by-products of OCM reactor, as a result increase the production of ethylene and other valuable hydrocarbons. Moreover, results showed that the use of dual type membrane fixed bed FT reactor after OCM caused the hydrogen permeation via membrane and improved the yield of ethylene up to 3% and also caused a decrease in the production of by-products of FT reactor (reduction in carbon dioxide yield up to 6%) compared to the conventional fixed-bed FT reactor.
    Keywords: Dual type membrane fixed bed Fischer Tropsch reactor modelling, Oxidative Coupling of Methane, Ethylene yield, Consecutive reactors, Ethylene selectivity, Methane yield
  • Meysam Haghgou, Arezou Jafari* Pages 150-164
    The unique and new nanotechnology has the potential to make significant changes in various fields of oil and gas. Recent researches have illustrated that increase of oil recovery is caused by the presence of nanoparticles in water injection. Since the production from fractured reservoirs is an important part of world’s oil generation, in this research, the influence of various fracture parameters; such as, length, angle, position and the number of fracture have been studied during the injection of nanofluid with 1 wt% silica nanoparticles. Related measurements with nanofluids stability show the proper constancy of silica nanoparticles. After analyzing the taken pictures at specified intervals, the oil recovery is calculated in each injection process. In addition, to investigate the effective mechanisms in enhanced oil recovery, the injected fluid viscosity and also the interfacial tension has been measured. Results show that silica nanoparticles have positive impacts on enhanced oil recovery in all models. Also reviewing the microscopic data indicates that nanoparticles have influence on wettability alteration of environment into hydrophilic state in parts of the micromodel. Investigation of effective parameters shows that by increasing the fracture length, the oil recovery factor has been decreased to 8/42. Further, the fracture existence perpendicular to the flow path leads to more oil recovery factor (3/38 for nanofluid injection). In addition, by decreasing the fracture distance from the oil production area, the recovery improves, and also the existence of two parallel fractures has increased the oil production to 4/2.
    Keywords: Fracture, Stability, Silica Nanoparticle, Enhanced Oil Recovery, Wettability Alteration
  • Saeed Parvizi Ghaleh*, Effat Rahimi Far, Ali Kordavani Pages 165-176
    Thin layers of sand within clay are capable of producing hydrocarbons in the case of being carefully analyzed. These layers are often ignored because of their low thickness and low resolution of common reservoir petrophysical evaluation logging tools in conventional methods. These tools only calculate the average properties of these layers which make a wrong prediction of amount of oil and gas in layers. There are some methods for better analysis of the layers and increasing the production of reservoir which can accurately identify thin laminated shaly sand and calculated petrophysical parameters with high precision. In this paper, laminated shaly sand layers (LSS) are studied by using Thomas Stieber model and common reservoir petrophysical evaluation logs. Thomas Stieber model is applied to the desired layer by laminated shaly sand analysis module in Geolog 7.2 software, and the results of this model and the common reservoir petrophysical evaluation logs were analyzed by using this software. According to the results of the Thomas Stieber and conventional logs’ analyses without implementing shear cut-offs, the amount of the porosity increased 6.5 % and 5.4 % for well A and B, respectively. Also, the amount of the water saturation for well A and B decreased 38.8 % and 16.3 %, respectively. Finally, by comparing the results of the analysis, it was concluded that Thomas Stieber model calculates properties of laminated shaly sand layers more accurate than the common reservoir petrophysical evaluation logs and this model can be used to study these sequences.
    Keywords: Laminated Shaly Sand (LSS), Thomas Stieber Model, Conventional Log, Petrophysical Properties
  • Morteza Mahmoudi, Jamshid Khorshidi*, Taleb Zarei Pages 177-190
    In this study, Exergy analysis and computational fluid dynamics simulation of one of the Iranian Offshore Oil Company boilers at Kharg Island, Dorood 3 (boiler unit) has been carried out simultaneously. A type of fire tube boiler with length of 5980 mm and a diameter of 1360 and three pass tubes is investigated. Desired geometry is drawn using SolidWork software, and the equations are solved using Fluent software. In addition to the momentum equations, the energy and combustion equations were also used to the model. Computational space, including burners, furnaces, hot gas chamber at the end of furnaces, the second pass of the tubes, hot gas chamber from the super heater passes into the third tube pass and finally the stack. Temperature, pressure, velocity and concentration distribution in the boiler has been obtained. The simulation results show good agreement with the experimental data. The results show that the area of maximum mass fraction of NO is made in accordance with the area of maximum temperature in the furnace. NO contaminant is maximum in the flame area. NO contaminant is reduced when the gas temperature in the furnace is reduced;moreover, Exergy analysis is discussed to determine the feasibility of optimize boiler. The results of exergy analysis of operations for the produced heat flux values by fuel gas are obtained and percent error is calculated. The results show that with increasing temperature to °160C fuel, the furnace radiant heat transfer rate increased and the flame temperature and consequently also reduce NO contaminant.
    Keywords: Fire Tube Boiler, Computational Fluid Dynamics, Exergy, Combustion, Thermal Efficiency
  • Frahad Salimi Pages 191-203
    Asphaltene deposition is one of the main problems in asphaltenic oil fields. In this study, asphaltene deposition from crude oil has been studied experimentally using a test loop using an accurate temperature monitoring technique during Turbulent flow. The effects of oil velocity, surface temperature and the concentration of flocculated asphaltene on the rate of asphaltene deposition are investigated. The results show that asphaltene deposition rate increases by increasing both surface temperature and concentration of flocculated asphaltene. As the oil velocity increased, less deposition was noticed for the tests performed in this experimental study. The models were used for measuring the rate of asphaltene deposition is based on fouling models for heat exchanger. These models have two terms, the deposition and removal terms. The deposition terms are the same in the all of the models but the rate of removal is described either by shear-related or mass-transfer related expressions. The results of the data fitting show or authenticate that there are good agreement between the predicted thickness and the experimental value. Besides, the models that include the mass transfer in the removal term show a good agreement between the model data and experimental data. Therefore, these models are suitable and reliable enough for predicting experimental data.
    Keywords: Asphaltene, Rate of Deposition, Fouling Model, Flowing System
  • Samane Zarei, Hamid Ganj*, Maryam Sadi, Mehdi Rashidzadeh Pages 204-213
    In the Claus sulfur recovery units, the major part of hydrogen sulfide conversion to elemental sulfur takes place in the reaction furnace. A reaction furnace determines the effluent concentration of Claus process and influences the performance of downstream equipments. Consequently, understanding the reactions taking place in the reaction furnace has a critical role in the modeling and optimizing Claus process. In this study, an optimum reaction scheme was introduced for accurate modeling of the reaction furnaces using industrial data from refineries. Due to the presence of carbon disulfide in the reaction furnaces effluent of gas refineries, the formation reaction of this substance was investigated using three possible routes; moreover, the kinetic coefficients were reported. The results show that the model has reasonable precision in prediction of outlet concentration, so that the mean absolute percentage error was 9.90%. By applying the developed kinetic model and the reaction scheme, operating conditions of the reaction furnace of gas refineries were optimized.
    Keywords: Sulfur Recovery, Reaction furnace, Modeling, Optimization, Kinetic