فهرست مطالب

مجله پژوهش نفت
پیاپی 108 (آذر و دی 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/10/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • علیرضا روزبهانی، امیرحسین سعیدی دهاقانی*، سید شهاب الدین آیت اللهی صفحات 4-16
    از میان روش های ازدیاد برداشت نفت، تزریق آب و بخصوص تزریق آب کم شور، روش ازدیاد برداشت کم هزینه‎ای محسوب می شود. در سال های اخیر مطالعات در این مورد بیشتر به بررسی اثر تزریق آب برروی برهم کنش سنگ/ نفت/ آب تخصیص داده شده است. هدف از انجام مطالعه پیش رو بررسی برهم کنش سیال/ سیال و بدون در نظر گرفتن وجود سنگ است که درمورد آن مطالعات کمی انجام شده است. در آزمایش های این پژوهش تعدادی تست بطری طراحی و انجام شده است که در آن 20% نفت خام مرده و 80% آب با شوری های مختلف از ppm000/6 تا ppm000/40 در مجاورت هم قرار گرفتند. با نمونه گیری از قسمت امولسیونی شده در سطح تماس بین آب و نفت، توزیع اندازه قطرات آب در نفت به دست آمد. اندازه قطرات آب از 02/0 تا mm 65/1 (با در نظر گرفتن داده هایی که مقادیر آنها خارج از محدوده دیگر داده ها بوده است) و فراوانی نسبی دسته بندی ها حداکثر mm 73/0 بود. نتایج نشان داد که با کاهش شوری اندازه قطرات نیز کاهش یافته و همچنین، از بین نمک های مورد آزمایش (سدیم کلرید، کلسیم کلرید، منیزم کلرید و سدیم سولفات)، کلسیم کلرید بیش از سه نمک دیگر توانایی در جذب مواد فعال سطحی طبیعی نفت به سمت سطح تماس و افزایش پایداری امولسیون را دارد. در آزمایش های مربوطه نشان داده شد که توان افزایش پایداری امولسیون توسط نمک ها (جذب مواد فعال سطحی طبیعی نفت مانند آسفالتین و رزین به سمت سطح تماس) به ترتیب کلسیم کلرید، منیزیم کلرید، سدیم سولفات و سدیم کلرید است. این امر به دلیل واکنش یون های نمک موجود در آب با نفت و تفاوت در چگالی بار هر یک از یون ها و فعالیت سطحی آن ها است.
    کلیدواژگان: امولسیون، پایداری، آب کم شور، نفت، نوع یون، شوری
  • ابوذر سلیمان زاده، عباس هلالی زاده*، محمد جامی الاحمدی، بهرام سلطانی سولگانی صفحات 17-27
    ضریب هدایت گرمایی سنگ هایی که به صورت جزئی اشباع شده اند، به عواملی مانند خواص ماتریس سنگ و فضای متخلخل، سیالات موجود در سنگ و میزان اشباع آن ها بستگی دارد. ساختار پیچیده فضای متخلخل، مشکلات زیادی را برای پیش بینی ضریب هدایت گرمایی سنگ در درجه اشباعات مختلف ایجاد می کند. اگرچه محققین زیادی روابط تجربی و مدل های تئوری جهت تعیین ضریب هدایت گرمایی محیط های متخلخل و از جمله سنگ ارائه کرده اند، اما اکثر آن ها قابل کاربرد برای سنگ هایی است که تنها با یک سیال به صورت کامل اشباع شده باشند. می توان از آنالوژی  بین انتقال الکتریسیته و انتقال حرارت درون سنگ، جهت توسعه مدل های پیش بینی کننده ضریب هدایت گرمایی سنگ در شرایط اشباع جزئی استفاده کرد. در این مقاله، ضریب هدایت گرمایی برای شش مغزه کربناته یکی از مخازن جنوب ایران در شرایط خلا و برای چهار نمونه از این شش نمونه در شرایط اشباع 100% با آب و چهار اشباع جزئی با آب (فاز دوم هوا)، توسط دستگاهی که در دانشگاه صنعت نفت طراحی و ساخته شده است، اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که ضریب هدایت گرمایی در شرایط خلا با افزایش تخلخل، کاهش می یابد. علاوه بر این، آزمایش ها روشن می سازد که ضریب هدایت گرمایی با افزایش درجه اشباع آب، افزایش می یابد. همچنین در این کار، یک مدل ریاضی برای پیش بینی ضریب هدایت گرمایی سنگ هایی که به صورت جزئی با آب اشباع شده اند، ارائه شد. اساس این مدل، آنالوژی بین انتقال الکتریسیته و انتقال حرارت است که نتایج آزمایشگاهی، کاربردی بودن آن را تایید می کند.
    کلیدواژگان: ضریب هدایت گرمایی، رسانش الکتریکی، انتقال حرارت، آنالوژی، اشباع جزئی با آب
  • احسان خامه چی*، مهرداد قاسمی، محمد کاشی صفحات 28-40
    تراوایی، ضریب پوسته و ضریب ذخیره چاه سه پارامتر اساسی مخزن و چاه هستند. روش معمول برای به دست آوردن مقادیر این پارامترها چاه آزمایی است. در این روش داده های فشاری به دست آمده براساس زمان در منحنی های نیمه لگاریتمی و لگاریتمی رسم شده و با روش ها و فرمول های مشخص این مقادیر محاسبه می شود. در این مطالعه یک روش جدید برای به دست آوردن پارامترهای چاه آزمایی با استفاده از هوش مصنوعی معرفی می شود. ابتدا با استفاده از پارامترهای مربوط به دو چاه واقعی، داده های فشار- زمان به وسیله نرم افزار چاه آزمایی سفیر 10/4 تولید می شود. چون مقادیر به دست آمده دارای پراکندگی زیاد هستند، داده ها توسط تبدیل موجک دوبیشز نویززدایی شده و تحلیل و بررسی داده ها راحت تر صورت می پذیرد. سپس با ترکیب الگوریتم های ژنتیک و لونبرگ مارکارد پارامترهای اساسی مخزن محاسبه می شوند. در مرحله آخر داده های فشاری در نرم افزار رایج چاه آزمایی سفیر 10/4 وارد گردیده و مقادیر تراوایی، ضریب پوسته و ضریب ذخیره چاه محاسبه شد. الگوریتم ترکیبی توانست مقادیر تراوایی، ضریب پوسته، ضریب ذخیره چاه و شعاع خارجی را به ترتیب با خطای میانگین 565/1%، 60/3%، 06/1% و 553/1% نسبت به نرم افزار چاه آزمایی سفیر 10/4 محاسبه کند.
    کلیدواژگان: تراوایی، ضریب پوسته، ضریب ذخیره چاه، هوش مصنوعی، چاه آزمایی
  • محبوبه محمدطاهری*، زهرا طاهری ریزی، محمدحسین ملازینلی صفحات 41-49
    حضور فاز هیدروکربنی در مطالعات موردی بررسی ریسک تشکیل هیدرات امری بسیار محتمل است. سینتیک تشکیل هیدرات می تواند متاثر از حضور فاز هیدروکربنی در نتیجه اعمال مقاومت های انتقال جرم و حرارت باشد. در این کار علمی بنیادی، اثر حضور سیال هیدروکربنی بر مراحل هسته زایی و رشد در تشکیل هیدرات گازی متان بررسی شد. بدین منظور، آزمون ها در دو نرخ سردسازی و نسبت حجمی فاز هیدروکربن به آب متفاوت انجام و پارامترهایی نظیر زمان و دمای القا، میزان درصد تبدیل آب به هیدرات و زمان متوقف شدن رشد بلورهای هیدرات اندازه گیری و یا محاسبه شد. مشاهده شد که حضور فاز هیدروکربنی بدون توجه به نرخ سردسازی سبب کاهش زمان و دمای القا و به عبارتی، کاهش زمان مرحله هسته زایی می شود. حضور فاز هیدروکربنی بر میزان درصد تبدیل آب به هیدرات و بر مدت زمان رشد بلورهای هیدرات نیز اثر معنادار داشت. به طور کلی در نتیجه پراکندگی قطرات آب در فاز هیدروکربنی و افزایش سطح مرزی فاز آب و تشکیل لایه هیدرات به دور قطرات، میزان درصد تبدیل آب به هیدرات و مدت زمان رشد بلورهای هیدرات کاهش یافت. از طرفی دیگر، با افزایش نسبت میزان فاز هیدروکربنی به آب، پیشرفت سینتیک تشکیل هیدرات و میزان تبدیل آب به هیدرات محدودتر شد.
    کلیدواژگان: هیدرات متان، زمان القا، سینتیک تشکیل هیدرات، فاز هیدروکربن مایع، نرخ سردسازی
  • یاسر سلیمی دلشاد، علی مرادزاده*، عزت الله کاظم زاده، پیمان پورافشاری، عباس مجدی صفحات 50-64
    حین تولید از مخازن هیدروکربنی و فرآیند تزریق، تغییرات فشار منفذی باعث تراکم مخزن می گردد که منجر به اثرگذاری مستقیم روی خواص پتروفیزیکی سنگ مخزن می شود. بنابراین، شناخت تغییرات رفتار سنگ و خواص مخزنی وابسته به تنش مانند تخلخل و نفوذپذیری بسیار با اهمیت است. در این مطالعه، تلاش می شود اثر بارگذاری هیدرواستاتیک بر خواص پتروفیزیکی، ژئومکانیکی و ساختاری سنگ مخزن کربناته بررسی شده و تغییرات تخلخل، نفوذپذیری و توزیع اندازه حفرات مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند. جهت بررسی تغییرات صورت گرفته در رفتار ژئومکانیکی سنگ مخزن کربناته، سرعت موج برشی و تراکمی دو نمونه سنگ مخزن با خواص ظاهری و فیزیکی مشابه تحت بارهای مختلف اندازه گیری شد. همچنین، به منظور بررسی ساختار و تغییرات داخلی نمونه های سنگ مخزن از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. نتایج حاصل از این مطالعه حاکی از آن است که با افزایش بارگذاری، نفوذپذیری و تخلخل در آخرین مرحله بارگذاری به ترتیب 14/36% و 39/7% روند کاهشی از خود نشان می دهند. بررسی سرعت های موج برشی و تراکمی نشان دادند که با افزایش فشار آنها روند افزایشی داشته و این مسئله ناشی از میزان نسبت حجم فضای ماتریکس سنگ به فضای خالی آن است. تلفیق آنالیز تصاویر SEM و تغییرات اندازه حفرات نشان می دهد که در اثر بارگذاری، حفرات ریزتر و متراکم تر گشته و میانگین اندازه دانه ها کوچک تر می گردد، که این خردشدن و قرارگیری ذرات ریزتر در میان ذرات درشت تر میزان تخلخل و تراوایی را کاهش می دهد. شناخت روند تغییرات خواص پتروفیزیکی به همراه بررسی تغییرات ساختاری و ژئومکانیکی متناظر آنها در استراتژی های تولید از مخازن نفتی و فرآیندهای تخلیه سیالات از مخازن از اهمیت به سزایی برخوردار هستند.
    کلیدواژگان: بارگذاری هیدرواستاتیک، خواص ژئومکانیکی، سنگ مخزن کربناته، آنالیز میکروسکوپی، سرعت امواج صوتی
  • مجید غنیمتی، محسن لشگری* صفحات 65-72
    در کار حاضر، نیم رسانای نانو ساختار/ مزو متخلخل نوع p پایدار و ارزان قیمت منگنز سولفید به روش هیدروترمال سنتز و در فرآیند تبدیل فوتوکاتالیستی محلول قلیایی حاوی H2S برای تولید هیدروژن و سولفور در دما و فشار محیط مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی میدان گسیل و عبوری (FESEM ،TEM) و همدمای جذب- واجذب (BET)، نانوساختار بودن انرژی ماده سنتز شده را تایید نمودند. همچنین، با استفاده از داده های مطالعات طیف سنجی بازتاب نفوذی فرابنفش- مرئی (DRS؛ کوبلکا- مونک) و امپدانس الکتروشیمیایی (نمودار مات- شاتکی)، انرژی شکاف نواری و پتانسیل های نوار مسطح، ظرفیت و هدایت برای این ماده نیم رسانا تعیین گردید. مطالعات نورکاتالیستی نشان دادند ترکیب سنتزی از توانایی خوبی برای تولید سوخت هیدروژن و عنصر گوگرد برخوردار است (بازده کوانتومی: 12%، اندازه گیری شده در nm 434). همچنین، بعد از h 3 کار واکنش گاه حاوی g 2/0 نورکاتالیست، مقدار گاز هیدروژن آزاد شده و محصول گوگرد به ترتیب µmol 1350 و mgr 42 به دست آمد.
    کلیدواژگان: تخریب فوتوکاتالیستی H2S، سوخت هیدروژن، نیم رسانای سولفیدی نانوساختار، تولید سولفور، حذف آلاینده
  • سپیده ویس کرمی، خلیل شهبازی*، سعادت محمد حسین زاده صفحات 73-84
    میزان حجم بالای نفت غیرقابل استحصال مخازن کربناته به روش های اولیه هدفی مهم برای به کارگیری روش های ازدیاد برداشت شیمیایی نفت است. اما شرایط خاص این گونه مخازن نظیر دمای بالا، تجانس ناپذیری نمک های موجود در آب سازند و آب دریا و همچنین، ترشوندگی نفت دوست این مخازن از جمله عواملی هستند که تولید مطلوب از آنها را با چالش جدی مواجه می کنند. لذا در این پژوهش به بررسی پایداری، روند کاهش کشش سطحی و تغییر ترشوندگی لایه نفتی در اثر سیلاب زنی با استفاده از دو نوع ماده فعال سطحی آنیونی DSS و SDBS و دو نوع ماده فعال سطحی کاتیونی CTAB و CPC پرداخته شده است. ضریب بازیافت حاصل در اثر استفاده از این مواد به ترتیب 63، 48، 44 و 35% مشاهده گردید که بیشترین ضریب بازیافت در اثر اعمال ماده فعال سطحی DSS به دست آمد. همچنین، به منظور بررسی تغییر ترشوندگی در اثر حضور ماده فعال سطحی در محیط متخلخل، نمونه سنگ مخزن به مدت دو هفته نفت دوست گردید و با اندازه گیری زاویه تماس °160 شرایط نفت دوستی به اثبات رسید. روند تغییر ترشوندگی در اثر زمان دهی با استفاده از دو نوع ماده فعال سطحی آنیونی DSS و SDB و دو نوع ماده فعال سطحی کاتیونی CTAB و CPC بررسی شد. زوایای تماس به دست آمده به ترتیب °100، °90، °60 و °7/48 بوده است. بیشترین تغییر ترشوندگی در اثر استفاده از CPC مشاهده گردید. این ماده توانسته است زاویه تماس را از °160 به °7/48 تغییر دهد.
    کلیدواژگان: سیلاب زنی میکرومدل، ماده فعال سطحی، رئولوژی، تغییر ترشوندگی، زاویه تماس
  • مهدی فدائی، فروغ عاملی*، سیدحسن هاشم آبادی صفحات 85-96

    با توجه به اهمیت اندازه گیری جریان های چند فازی در صنایع نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی، در این مطالعه به امکان سنجی روش های مختلف اندازه گیری جریان دوفازی آب و هوا پرداخته شده است. مدار جریان دو فازی مورد استفاده و تجهیزات آن شامل دبی سنج روزنه ای و مانومتر جیوه ای، با توجه به استانداردهای مربوطه طراحی و ساخته شد. در مدار دوفازی طراحی شده، دبی هر یک از فازهای آب و هوا قبل از ورود به ناحیه اختلاط و تشکیل جریان دوفازی با استفاده از دبی سنج های الکترومغناطیسی و توربینی اندازه گیری شدند. دبی جرمی کل عبوری از دبی سنج روزنه ای برابر با مجموع دبی های جرمی اندازه گیری شده توسط دبی سنج های الکترومغناطیسی و توربینی است. با استفاده از دبی سنج روزنه ای موجود در مدار دوفازی و مشخص بودن دبی جرمی کل جریان دوفازی عبوری از آن، افت فشار دبی سنج روزنه ای به ازای مقادیر مختلف دبی و کسر حجمی فازهای آب و هوا در جریان دوفازی تعیین شد. محدوده تغییرات عدد رینولدز جریان دوفازی 10000-744 و محدوده تغییرات کسر حجمی هوا 40% - 15% در نظر گرفته شد. در این مطالعه، تاثیر عدد رینولدز و کسر حجمی هوا در جریان دوفازی بر عملکرد دبی سنج روزنه ای بررسی شد. در جریان سنج روزنه ای، در اعداد رینولدز پایین که الگوی جریان پیستونی برقرار است، شیب تغییرات ضریب تخلیه برحسب عدد رینولدز جریان دوفازی، بیشتر است و با افزایش عدد رینولدز جریان دوفازی و تغییر الگوی جریان از پیستونی به لایه ای، این شیب کاهش می یابد. جریان سنج روزنه ای تحت جریان عبوری دوفازی با استفاده از مدل های مختلف آشفتگی مورد شبیه سازی CFD قرار گرفت. طبق نتایج حاصل، مدل آشفتگی کا-اپسیلون استاندارد نتایج دقیق تری نسبت به سایر مدل های آشفتگی حاصل نمود. پژوهش حاضر زمینه اندازه گیری جریان های دوفازی در صنایع نفت و گاز را فراهم می آورد.

    کلیدواژگان: مطالعه تجربی، شبیه سازی CFD، اندازه گیری جریان، جریان دوفازی، دبی سنج روزنه ای
  • بهزاد رایگانی*، محمد نجفی یاسوری، جواد بداق جمالی، حمید سرخیل صفحات 97-106

    امروزه نشت نفت به دریاها و اقیانوس ها از مهم ترین عوامل آلودگی این منابع در سطح جهان به شمار می رود. شناسایی به هنگام، جلوگیری از نشت نفت به اکوسیستم های دریایی و کاهش اثرات زیان بار آن بر محیط ضروری می باشد. تکنولوژی سنجش از دور به دلیل برداشت داده در بخش های مختلف طیف الکترومغناطیس و دید ناحیه ای وسیع، برای پایش هوایی در تشخیص زودهنگام آلودگی های نفتی مناسب می باشد. در این پژوهش از تصاویر سطح دوم سنجنده مودیس برای سال های 2005 تا 2015 استفاده شده است. به طوری که با بهره گیری از روش بارزسازی داده های سنجنده مودیس به پایش آلودگی های نفتی پرداخته شده است. اساس این روش بارزسازی استفاده از پارامترهای آماری بلندمدت میانگین و انحراف معیار از سری های زمانی باند شماره 1 یا 2 سنجنده مودیس می باشد. به طوریکه با استفاده از یک روش ابتکاری داده های نامناسب سری مربوطه، سلول به سلول حذف شده و سپس میانگین و انحراف معیار بلندمدت از داده های سری باند شماره 1 یا 2 محاسبه شده و همچنین ارزش هر سلول به کمک آن دو پارامتر استاندارد شد. به طوری که با این روش رویداد نفتی بارزسازی گردید. در ادامه برای جداسازی لکه نفتی از روش توزیع فراوانی نرمال استفاده شد که با اعمال یک آستانه، سلول های آلوده به نفت جدا شدند. بدین صورت آلودگی نفتی که در سال های  2007 و2010 رخ داده بود با کمک مدل طراحی شده جداسازی شد و با نقشه ی حاصل از تفسیر کارشناسانه رویداد نفتی، صحت سنجی گردید. نقشه حاصل هریک از رویدادهای نفتی با صحت کلی 96% و ضریب کاپا(دقت روش) 95/0 برای آگوست 2007، صحت کلی95% و ضریب کاپا 92/0 برای جولای 2010 به دست آمد. نتایج کلی تحقیق نشان داد که مدل ساخته شده دقت کافی برای تشخیص و جداسازی آلودگی نفتی را دارا می باشد.

    کلیدواژگان: سنجش ازدور، نشت نفت، سنجده مودیس، سری زمانی داده ماهواره ای، ماسک نویزها
  • عبدالرحمن مغانی رحیمی*، ابوذر صادقی، علی کعبی فلاحیه اصل صفحات 107-118
    امروزه به دلیل افت فشار مخازن نفتی، انرژی طبیعی مخزن قادر به تولید نفت باقی مانده نمی باشد. از این رو متخصصان صنعت نفت همواره به فکر روشی برای تخلیه نفت باقی مانده در مخزن هستند. تزریق شیمیایی در دهه های اخیر کاربرد فراوانی در ازدیاد برداشت نفت داشته است. اما این روش همواره با محدودیت هایی همراه بوده است. هدر رفتن سورفکتانت و پلیمر در طی عملیات تزریق در مخازن به عنوان مهم ترین مساله در امکان پذیر بودن عملیات تزریق مواد شیمیایی محسوب می شود. تلاش های بسیاری برای کاهش جذب سورفکتانت جهت اقتصادی بودن اینگونه عملیات صورت گرفته است. اضافه کردن پلیمر به مواد شیمیایی تزریقی به دلیل کنترل بهتر ضریب تحرک پذیری آب - نفت و همچنین، تاثیر بر میزان جذب سورفکتانت به طرق مختلف به عنوان کاربردی ترین روش، مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه تاثیر دما بر روی جذب سورفکتانت شیمیایی تریتون ایکس-100 مورد بررسی قرار گرفته است. به علاوه، تاثیر پلیمر پلی اکریل آمید هیدرولیز شده بر روی جذب این سورفکتانت نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان داد که تاثیر افزایش دما بر روی کاهش جذب سورفکتانت مثبت بوده و با افزایش دما میزان جذب سورفکتانت کاهش پیدا می کند. با افزودن پلی اکریل آمید هیدرولیز شده بر محلول سورفکتانت، چگالی جذب به مقدار قابل توجهی کاهش یافت.
    کلیدواژگان: تزریق شیمیایی، جذب سورفکتانت، پلی آکریل آمید، تریتون ایکس-100، دما
  • نرگس اعتمادی، عباس اخوان سپهی*، قاسمعلی محبعلی، فاطمه یزدیان صفحات 119-131
    فرایند گوگردزدایی زیستی برای حذف گوگرد از سوخت های فسیلی با استفاده از میکروارگانیسم ها می باشد. هدف این پروژه جداسازی میکروارگانیسم گرمادوست دارای فعالیت گوگردزدایی زیستی از دی بنزوتیوفن به عنوان تنها منبع گوگرد و بررسی شرایط بهینه محیط کشت رشد و فعالیت گوگردزدایی می باشد. به منظور بررسی رشد سلولی و فعالیت گوگردزدایی زیستی میکروارگانیسم از محیط کشت پایه معدنی حاوی دی بنزوتیوفن استفاده گردید. برای بهینه سازی محیط کشت، منابع مختلف کربن و نیتروژن و همچنین غلظت های مختلف منبع گوگردی استفاده شدند. یافته های پژوهش نشان می دهند که بیشترین میزان رشد سلولی پس از h 96 گرماگذاری به دست می آید. نتایج گیبس نشان می دهد که میکروارگانیسم، گوگرد موجود در دی بنزوتیوفن را از طریق مسیر 4s حذف می کند، 2- هیدروکسی بی فنیل به عنوان محصول انتهایی فرایند گوگردزدایی زیستی در h 72 بیشترین مقدار(mg/L 1/26) بود. نتایج پژوهش نشان داده است که سویه ترموفیل جدا شده دارای توانایی حذف گوگرد از دی بنزوتیوفن می باشد و امکان ارتقای این فرایند با بهینه سازی محیط کشت وجود دارد.
    کلیدواژگان: گوگردزدایی زیستی، باکتری گرمادوست، دی بنزوتیوفن، رشد سلولی، بهینه سازی
  • مصطفی سبوحی*، مارال نقوی آزاد، پیمان رضایی صفحات 132-145
    بررسی سنگ رخساره ها در مراحل اکتشاف و توسعه میادین هیدروکربوری دارای اهمیت فراوانی است. آشنایی با نحوه گسترش سنگ رخساره ها چه در مراحل حفاری و چه در شناسایی نواحی مستعد مخزنی می تواند برنامه های اکتشاف و تولید از مخازن را تحت تاثیر قرار دهد. تاکنون روش ها و مطالعات گوناگونی درباره نحوه توزیع خواص مخزنی برپایه دانش زمین آمار در میادین هیدروکربوری انجام شده است اما مطالعات محدودی پیرامون نحوه گسترش سنگ رخساره ها و مدل سازی آن ها انجام شده است. در این مطالعه داده های 21 چاه (شامل نگارهای پتروفیزیکی، خرده های حفاری و مغزه) از یکی از میادین هیدروکربوری درخلیج فارس مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. نهشته های سازند کنگان در میدان مورد مطالعه باتوجه به تفسیر نگارهای پتروفیزیکی و شواهد به دست آمده از خرده های حفاری و مغزه، به دو بخش الف و ب و زیربخش های (الف1، الف2، الف3 و ب1، ب2، ب3) تقسیم بندی گردید. جهت مدل سازی سنگ رخساره ها، شش کد سنگ رخساره ای معرفی گردید: انیدریت، سنگ آهک، دولومیت، شیل، سنگ آهک دولومیتی و دولومیت همراه با انیدریت. آنالیز واریوگرافی برای هریک از بخش های تعریف شده براساس حوضه رسوبی نهشته های مورد مطالعه انجام و سپس کدهای سنگ رخساره ای تعریف شده با استفاده از روش شبیه سازی پی در پی در فضای شبکه سلولی توزیع گردید. بررسی و نتایج به دست آمده در این مطالعه که با حفر چاه های جدید نیز مورد تائید قرار گرفت نشان داد که روش به کار رفته دقت بالایی داشته و می توان با تکیه بر آن برای توالی های مشابه، نحوه گسترش سنگ رخساره ها و نواحی مستعد مخزنی را پیش بینی نمود.
    کلیدواژگان: مدل سازی زمین آماری، سنگ رخساره، شبیه سازی پی در پی، سازند کنگان، خلیج فارس
|
  • Ali Reza Roozbahani, Amir Hossein Saeedi Dehaghani *, Shahab Ayatollahi Pages 4-16
    Water injection especially low-salinity water injection has provided a low-cost EOR method for more oil recovery. In recent years, most of the studies on low-salinity waterflooding have been focused on the investigation of the effect of water injection on rock/oil/water interaction. The purpose of this study is to investigate the fluid/fluid interaction which has received less attention in comparison with the rock/fluids interaction. In this experimental work, a series of bottle tests have been performed with 20 percent of crude oil and 80 percent of saline water (for five different common salts in the seawater) with different salinities from 6,000 to 40,000 ppm. By sampling the emulsified portion at the oil/water interface, the size distribution of the water droplets in oil has been obtained. Moreover, the size of water droplets have varied from 0.02 to 1.65 mm, and relative frequency of categories was 0.73 at its maximum. The size of water droplets decreases with a decease in the salinity. Among the salts, calcium chloride is more effective in comparison with others as the water droplet size is the lowest among three other salts, and consequently it could attract more natural surface active materials from oil to water-oil interface. The sorting of salts from highest to lowest stable emulsion is calcium chloride, magnesium chloride, sodium sulfate and sodium chloride. Ultimately, this is due to the interactions of ions in saline water with oil, charge density of ions and their surface activity.
    Keywords: Emulsion, low-salinity water, stability, Oil, Types of Ions, Salinity
  • Aboozar Soleymanzadeh, Abbas Helalizadeh *, Mohammad Jamialahmadi, Bahram Soltani Soulgani Pages 17-27
    Thermal conductivity of a partially saturated rock sample depends on several parameters such as matrix properties, pore structure, pore filling fluids and their saturations. Indeed, complex pore structure of the rock causes many problems in prediction of its thermal conductivity at different saturation conditions. Numerous investigators presented different correlations and mechanistic predictive models to predict thermal conductivity of porous media. But, most of these models have focused on the prediction of thermal conductivity of single phase saturated porous medium. Analogy between electricity transmission and heat transfer through a rock can be considered as a basis to develop a model for prediction of thermal conductivity. In this paper, thermal conductivity of six carbonate plug samples from one of the Iranian reservoirs has been measured at vacuum condition. Also, for four samples of these six plugs, thermal conductivity has been determined at fully water saturated condition and four different water saturations using divided bar steady-state apparatus; in addition, the second phase has been air. This apparatus has been designed and constructed in Petroleum University of Technology (PUT). Finally, according to the results, it is obvious that rock thermal conductivity at vacuum condition decreases with an increase in porosity. Furthermore, thermal conductivity of partially saturated rock increases with an increase in water saturation. Moreover, a new model for predicting rock thermal conductivity of partially saturated rock has been presented based on the analogy between electricity transmission and heat transfer through the rock. Our experimental results confirmed the suitability of the proposed model.
    Keywords: Thermal Conductivity, Electrical Conductivity, Heat Transfer, Analogy, Partially saturated
  • Ehsan Khamehchi *, Mehrdad Ghasemi, Mohammad Kashi Pages 28-40
    Permeability, skin factor, and wellbore storage coefficient are three essential parameters for well and reservoir. Moreover, well testing is the conventional method for determining these parameters. In this method, pressure data are plotted versus time in semilogarithmic and logarithmic scales, and specified relations determine well test parameters. In this study, a new approach is introduced to obtain well test parameters using artificial intelligence. First, using endpoints related to two real wells, pressure data are produced by reservoir simulator software. Because the data have a lot of noises, the additional data are removed, and analyzing the data is more comfortable. Then, with the combination of a genetic algorithm and the Levenberg Marquardt algorithm, the basic parameters of the reservoir have been calculated. In the last step, the pressure data are entered into standard software, and their values are calculated. Finally, the combined algorithm with excellent accuracy has been able to calculate these parameters in comparison with the conventional Saphir 4.10 well testing software.
    Keywords: Permeability, Skin Factor, Wellbore storage coefficient, Artificial Intelligence, Well Testing
  • Mahboobeh Mohammad, Taheri *, Zahra Taheri Rizi, Mohammad Hosein Mollazeinali Pages 41-49
    It is probable to take into account the presence of liquid hydrocarbon in case studies related to hydrate formation risk. Hydrate formation kinetic may be influenced by liquid hydrocarbon in result of mass and heat transfer resistance of phases. In this fundamental research, the effect of liquid hydrocarbon presence on nucleation and growth  steps of methane hydrate formation has been investigated. For this purpose, the experiments have been carried out considering two different cooling rates and volume ratios of liquid hrydrocarbon to water, and then parameters like induction time, induction temperature, percent conversion of water to hydrate and growth  time of hydrate completion have been measured and/or calculated. Regardless of different cooling rate, it is observed that the presence of liquid hydrocarbon has lowered induction time and induction temperature, that is moderating the nucleation step. Moreover, the presence of liquid hydrocarbon has shown a significant effect on the percent conversion of water to hydrate and the growth  time of hydrate completion. Generally, dispersion of water droplet through liquid hydrocarbon has increased water interface followed by a layered hydrate formation mechanism around the water droplets, this led to a decrease in percent conversion of water to hydrate and the growth  time of hydrate completion in comparison with blank experiments. Finally, hydrate formation kinetic and water to hydrate conversion have been more limited by increasing the volume ratios of liquid hydrocarbon to water.
    Keywords: Methane Hydrate, Induction Time, hydrate formation kinetic, liquid hydrocarbon phase, cooling rate
  • Yaser Salimidelshad, Ali Moradzadeh *, Ezzatallah Kazemzadeh, Peyman Pourafshary, Abbas Majdi Pages 50-64
    During the production of hydrocarbon reservoirs and the injection process, pore pressure changes lead to reservoir compaction, which directly affects the petrophysical properties of the reservoir rock. Therefore, it is very important to recognize the changes in rock behavior and reservoir properties such as porosity and permeability which are significant. In this study, the effect of hydrostatic loading on petrophysical, geomechanical and structural properties of carbonate reservoir is investigated, which the investigation is followed by analyzing the porosity, permeability and pore size distribution. In order to investigate the changes in the geomechanical behavior of the carbonate reservoir, the compressional and shear wave velocities of two reservoir rock samples with similar geometrical and physical properties have been measured under different loading conditions. Scanning electron microscopy (SEM) images have also been used to examine the structural changes of rock samples. The results of this study show that under loading, permeability and porosity have a decreasing trend in 36.14% and 7.39% respectively in the last loading step. The study of compressional and shear wave velocities demonstrate that there is an increasing trend by increasing pressure, which it is due to the volume ratio of rock matrix to pore space. Combining the analysis of SEM images and pore size distribution shows that pores have become compacted, and the mean pore size has been reduced, in which this pore collapse and the placement of smaller particles among coarse particles have decreased porosity and permeability. Ultimately, understanding the changes in petrophysical properties along with their corresponding structural and geomechanical changes is very important in production planning of hydrocarbon reservoirs.
    Keywords: Hydrostatic loading, Geomechanical Properties, Carbonate reservoir rock, Microscopic Analysis, Sonic Wave Velocity
  • Majid Ghanimati, Mohsen Lashgari * Pages 65-72
    In this work, a nanostructured/mesoporous p-type, low-price, stable mangranese sulfide semiconductor was synthesized and employed under ambient temperature and pressure conditions, to produce hydrogren and sulfur through photocatalytic transformation of an H2S-containing alkaline solution. X-ray diffraction (XRD), field emission scanning and transmission electron microscopy (FESEM, TEM), and adsorption-desorption isotherm (BET) analyses proved a nanostructured morphologry for the synthesized energry material. Moreover, usingr diffuse reflectance UV-vis. spectroscopic (DRS) and electrochemical impedance data (Mott-Schottky diagram), bandgap energy and flat-band as well as valence and conduction bands’ potentials were determined for this semiconductor material. Photocatalytic investigations revealed a good potency for the synthesized material to produce hydrogen fuel and sulfur element [quantum yield: 12% measured at 434 nm]. Furthermore, after 3- hours operation of the reactor containing 0.2 g photocatalyst, the extent of hydrogen gas and sulfur product were obtained 1350 µmol and 42 mgr, respectively.
    Keywords: H2S photocatalytic degradation, Hydrogen Fuel, Nanostructured sulfide semiconductor, Sulfur production, Pollutant elimination
  • Sepideh Veiskarami, Khalil Shahbazi *, Saadat Mohammadhosseinzadeh Pages 73-84
    The high amount of trapped crude oil in carbonate reservoirs is the main objective of the various Enhanced Oil Recovery techniques. However, the harsh conditions of these reservoirs, such as high temperature, incompatibility of formation brine and sea water ions, as well as oil-wet conditions, are among the factors which face the desired approach with serious challenges. Therefore, in this study, the stability, interfacial tension, wettability alteration, and microvisual flooding experiments have been investigated using two types of anionic surfactants [DSS and SDBS] and two types of cationic surfactants [CTAB and CPC]. The amount of recovered oil was 63%, 48%, 44% and 35% respectively. The highest recovery factor was due to implementation of the DSS surfactant. Also, in order to investigate the effect of surfactant on the wettability alteration, the reservoir rock samples were aged for two weeks. Contact angle measurement of 160 degree has proved the oil wetness condition. Wettability alteration has been investigated using treating solutions of anionic surfactants DSS, SDB and cationic surfactants [CTAB and CPC]. Obtaining results demonstrate contact angles of 100, 90, 60 and 48.7 respectively. Finally, the highest wettability change is due to the application of CPC which alters the contact angle from 160 degrees to 48.7.
    Keywords: Micro-model flooding, Surfactant, Rheology, Wettability Alteration, Contact Angle
  • Mehdi Fadaei, Forough Ameli *, Seyed Hasan Hashemabadi Pages 85-96

    Due to the importance of measuring multiphase flows in the oil, gas, refining and petrochemical industries, in this study, the feasibility of different two-phase flow measurement methods has been investigated. Two-phase flow loop and measurement equipment including orifice plate flow meter and mercury manometer have been designed according to the international standards. Flow rates of water and air phases in two-phase flow loop have been measured using electromagnetic and turbine flow meters respectively before entering the mixing section and forming two-phase flow. Total mass flow rate of two-phase flow passing through the orifice flow meter has been equal to the total mass flow rate of water plus the total mass flow rate of air that has been measured by electromagnetic and turbine flow meters respectively. The orifice pressure drop for different flow rates of water and air and various volume fractions of air in two-phase flow has been measured. Reynolds number and air volume fraction of two-phase flow were in the range 744 – 10000 and 15 – 40% respectively. Effects of Reynolds number and air volume fraction of two-phase flow on the orifice plate performance have been investigated. For low Reynolds numbers of two-phase flow that the plug flow pattern has been dominant, the slope of changes for discharge coefficient has been more in comparison with upper ranges of Reynolds number where the flow pattern is changed from plug flow to stratified. Orifice plate flow meter has been simulated using CFD approach. The standard K-Epsilon turbulence model has predicted better results than other turbulence models. The present study provides the basis for measuring two-phase flows in the oil and gas industry.

    Keywords: Experimental Study, CFD, Metering, Two-Phase Flow, Orifice Flow Meter
  • Behzad Raygani *, Mohammad Najafi Yasouri, Javad Bodagh Jamali, Hamid Sarkheil Pages 97-106

    Nowadays, oil spill to the seas and oceans is one of the most critical factors in the sea-based pollution in the world. On-time recognition and prevention of oil spills to the marine environment and decreasing of its harmful effects on sea ecosystems are necessary. Remote sensing technology is suitable for early recognition of oil pollution from the air because of the data-collecting in various ranges of Electromagnetism and a broad view of the region. In this study, after evaluation of the scientific sources and the comparison of various sensors and about the time and place of the oil pollution, the images of the second level of MODIS sensor, from 2005 to 2015, have been used. So that a new method for monitoring of the oil spill has been developed. Moreover, the suggested method has focused on enhancment of sensor data. In this study, in order to enhance the bands 1 or 2 oil spill of MODIS sensor, the mean long-term statistical parameters and standard deviation of time-series data have been applied. Therefore, the undesirable data sets for each pixel have been deleted through the initiative process. Then, the mean and the long-term standard deviation of the data have been acquired from the long-term data. Moreover, finally, the value of each pixel has been standardized by utilizing those parameters. The oil spill event has been simulated by this method. Afterward, the normal frequency distribution method was applied to screen the oil patches, and the polluted pixels have been screened by applying  the appropriate threshold. In this way, the oil pollution happened in 2007, and 2010 have been screened by the designed model, and their accuracy has been compared to the real land map. The results of the map for each oil spill event have been acquired as follows: 96% total accuracy and 0.95 Kapa co-efficient for August 2007, 95% total accuracy and 0.92 Kapa co-efficient for July 2010. Finally, the overall results of the study have shown that the designed model has enough accuracy in recognition and screening of oil spills events.

    Keywords: Remote Sensing, Oil Spill, Modis Sensor, Time-Series of Satellite Data, Noise Masking
  • Abdolrahman Moghani Rahimi *, Aboozar Sadeghi, Ali Kaabi Fallahiyeasl Pages 107-118
    Nowadays, the natural energy of the reservoir is not capable of producing remained oil in reservoirs due to the drop in the bottomhole pressure in oil reservoirs. Hence, oil industry professionals are always searching for new ways to recover remained oil in reservoirs. Chemical injection has been used extensively for EOR purposes in recent decades. But this method has always been subject to limitations. The waste of surfactant and polymer during injection operations in reservoirs is considered as the most important issue in the feasibility of chemical injection operations. Many efforts have been made to reduce the absorption of surfactants on rock surface for the economic operation. Adding polymer to injectable chemicals is used as the most practical method, due to a better control of the water-oil mobility ratio and also the impact on the absorption of surfactants in different ways. In this study, the effect of temperature on the adsorption of chemical surfactant, Triton X100, has been investigated. In addition, the effect of hydrolyzed polyacrylamide polymer on the absorption of this surfactant has also been evaluated.
    Keywords: Chemical injection, Surfactant adsorption, Poly Acrylamide, TritonX-100, Temperature
  • Narges Etemadi, Abbas Akhavan Sepahi *, Ghasemali Mohebali, Fatemeh Yazdian Pages 119-131
    In bio-desulfurization (BDS) process, microorganisms are used for fossil fuel sulfur elimination. The goal of this project is the isolation of thermophilic microorganisms which are able to support bio-desulfurization activity from DBT as the sole sulfur source and to find an optimized media culture for growth and bio-desulfurization activity. To identify the cell growth and bio-desulfurization activity, Basal Salt Medium containing DBT has been used. For optimization of the culture medium, different carbon and nitrogen sources and also different concentrations of sulfur source were used. Moreover, the findings illustrate that the maximal cell growth was achieved after 96 h incubation. In addition, the Gibbs results have shown that this strain eliminates the sulfur in DBT by 4S pathway and 2-hydroxybiphenyl, as the end product of the desulfurization process has been produced at the maximal concentration (26.1 mg/L) at 72 h. Finally, the results of research illustrate that the isolated thermophilic strain is capable of eliminating sulfur in DBT, and this process may be improved by optimizing the culture media.
    Keywords: Bio-desulfurization, Thermophilic bacterium, Dibenzothiophene, Microbial Growth, Optimization
  • Mostafa Sabouhi *, Maral Naghavi Azad, Peiman Rezaee Pages 132-145
    Lithofacies investigation has an important role in hydrocarbon exploration and development stage. Several methods and studies have been done about reservoir properties based on geostatistical knowledge in hydrocarbon fields up to now, but some limited studies have been done about lithofacies propagation and modeling. In this study, data from 21 wells (petrophysical logs, cutting and core) in one of the hydrocarbon fields in Persian Gulf have been investigated. In the studied field, the Carbonate-Evaporate Kangan succession has been divided in two zones (A and B) and six sub zones (a1-a2-a3 and b1-b2-b3) based on petrophysical evidences and indications from cutting. For modeling lithofacies, six lithofacies codes have been presented; the codes are as folllows: anhydrite, limestone, dolomite, shale, dolomitic limestone, dolomite with anhydrite. After variography analysis, identified codes have been propagated based on sequential indicator simulation method by considering depositional environment of Kangan Formation (Early Triassic) in the studied area. The results of this study which have been confirmed by new drilling wells data, show that this method has a good accuracy and can be used in related sequences to predict the lithofacies and good reservoir properties.
    Keywords: Geostatistical Modeling, Lithofacies, Sequential indicator simulation, Kangan Formation, Persian Gulf