فهرست مطالب
مجله پژوهش نفت
پیاپی 110 (فروردین و اردیبهشت 1399)
- تاریخ انتشار: 1399/01/01
- تعداد عناوین: 10
-
-
صفحات 4-20
سازند فهلیان (کرتاسه آغازین) از مخازن مهم نفتی در بسیاری از میادین حوضه زاگرس به ویژه فروافتادگی دزفول و دشت آبادان محسوب می شود. به منظور بررسی ویژگی های رخساره ای، محیط رسوبی و کیفیت مخزنی این سازند در یک چاه از یکی از میدان های واقع در دشت آبادان، نتایج مطالعات پتروگرافی مقاطع نازک میکروسکوپی، آنالیز معمول مغزه (تخلخل- تراوایی) و نمودارهای پتروفیزیکی تلفیق شده است. آنالیز رخساره ای منجر به شناسایی 9 ریزرخساره در توالی کربناته و 2 پتروفاسیس در بخش کربناته- آواری توالی مورد مطالعه گردید. ریزرخساره های کربناته در زیرمحیط های لاگون و شول، درحالی که پتروفاسیس های مرتبط با بخش کربناته- آواری در زیر محیط پهنه جزر و مدی تفسیر شده اند. براساس شواهد به دست آمده در این مطالعه و مقایسه با نتایج مطالعات گذشته، می توان پیشنهاد نمود که سازند فهلیان در بخش کم عمق یک سکوی رمپ کربناته همشیب نهشته شده است. بررسی های پتروگرافی نشان می دهد که دیاژنز تاثیر عمده ای به صورت مثبت و منفی در سازند فهلیان داشته و به میزان عمده ای توزیع سیستم منافذ را کنترل نموده است. روش پتروفیزیکی لورنز اصلاح شده بر مبنای چینه نگاری جهت تعیین واحدهای جریانی استفاده گردید. نتایج نشان داد که این روش به خوبی ارتباط رخساره ها و فرآیندهای دیاژنزی را با واحدهای جریانی مختلف نشان می دهد و می تواند به طور موثر در واحد بندی مخزن استفاده گردد. براساس روش لورنز اصلاح شده، 10 واحد جریانی شامل 4 واحد مخزنی (2 واحد سرعت و 2 واحد معمولی)، 3 واحد جریانی آشفته، 2 واحد جریانی سدی و 1 واحد جریانی حد واسط مخزنی/ بافلی شناسایی شد.
کلیدواژگان: سازند فهلیان، دشت آبادان، رخساره ها، واحد جریانی، کیفیت مخزنی -
صفحات 21-30
یکی از کاتالیست های اکسایشی فعال و موثر در گوگردزدایی کامل سوخت های مایع، زیولیت TS-1 است. در این مقاله برای اولین بار بهبود اندازه ذرات و میزان تیتانیم چهاروجهی به عنوان دو عامل مهم موثر در عملکرد کاتالیستی این زیولیت با استفاده از پلیمر پلی وینیل الکل مورد بررسی قرار گرفته است. آنالیزهای XRD ،FTIR ،FE-SEM و جذب- دفع نیتروژن برای شناسایی کاتالیست ها و تحلیل نتایج به دست آمده استفاده شده است. نتایج حاصل از آنالیز FE-SEM نشان داده که متوسط اندازه ذرات کاتالیست TS-1 سنتز شده در حضور پلی وینیل الکل در حدود nm 100 بود و این در حالی است که متوسط اندازه ذرات کاتالیست سنتز شده در غیاب پلیمر در حدود nm 210 بوده است. به علاوه، نتایج FTIR نشان داد که میزان تیتانیم ساختاری کاتالیست TS-1 سنتز شده در حضور پلی وینیل الکل با میزان تیتانیوم چهاروجهی بدون حضور پلیمر تقریبا برابر است. عملکرد این کاتالیست برای اکسایش ترکیب دی بنزوتیوفن به عنوان مدل ترکیبات تیوفنی مقاوم موجود در سوخت های مایع بررسی شده است. نتایج نشان داد که میزان اکسایش دی بنزوتیوفن توسط کاتالیست های TS-1 سنتز شده در حضور پلی وینیل الکل و بدون حضور پلیمر به ترتیب 100% و 26% است. با توجه به تحلیل نتایج، بهبود فعالیت این کاتالیست در حضور پلیمر پلی وینیل الکل در حین سنتز، مربوط به کاهش قابل توجه اندازه ذرات و افزایش سطح فعال کاتالیست در اثر استفاده از پلیمر در حین سنتز بود که اثر قابل توجهی در اکسایش دی بنزوتیوفن با اندازه ذرات درشت در مقابل قطر کم حفرات این زیولیت داشته است. بنابراین، کاربرد پلیمر پلی وینیل الکل می تواند از راه کارهای موثر برای بهبود خواص این کاتالیست با کنترل خواص فیزیکی- شیمیایی و درنهایت، بهبود عملکرد کاتالیستی آن در فرآیند باشد.
کلیدواژگان: زئولیت TS-1، پلی وینیل الکل، اندازه ذرات، تیتانیم چهاروجهی در ساختار، دی بنزوتیوفن -
صفحات 31-41گاز سنتز را می توان از گاز طبیعی (یا متان) به کمک بخار یا اکسیژن تولید کرد. فرآیندهای موجود از جمله ریفرمینگ کاتالیستی و خودگرمایی با مصرف انرژی و هزینه بسیار بالایی روبرو هستند. به عنوان یک فرآیند جایگزین، چرخه شیمیایی ریفورمینگ دارای ویژگی هایی از قبیل عدم نیاز به اکسیژن خالص، انتشار کم CO2 و یکپارچگی بهتر فرآیند است. در کار حاضر به منظور تولید گاز سنتز برای احیای حامل های اکسیژن پروسکایتی از متان در یک فرآیند چرخه شیمیایی دینامیکی استفاده شده است و پس از آن، اکسیداسیون مجدد توسط CO2 و هوا انجام می شود. حامل اکسیژن پروسکایتی به روش احتراقی ساخته شده و در سامانه رآکتوری بستر ثابت به صورت دینامیک آزموده شد. در رآکتور احیاء در مدت زمان محدود، گاز سنتز تولید گردید. میزان CO2 تولیدی در این روش کمتر از 5% است که در مقایسه با روش های معمول کمتر است. با ادامه واکنش احیاء، هیدروژن خالص تولید شده اما کک نیز تولید می گردد. بنابراین، احیای حامل اکسیژن به صورت ناقص انجام گردید. برای جبران اکسیژن های مصرف شده، در بخش اکسیداسیون، ابتدا گاز گلخانه ای CO2 و پس از آن هوا به رآکتور تزریق گردید. علاوه بر این، سوزاندن کک های تشکیل شده نیز همزمان انجام می گردد. نتایج نشان می دهند که تبدیل متان به حدود 90% در مدت min 30 می رسد. در min 17 ابتدای واکنش اکسیداسیون توسط CO2، بخش قابل توجه CO2 به CO تبدیل می گردد. در سیکل اکسیداسیون توسط هوا، برای بازیابی اکسیژن شبکه و سوختن کک حدود min 20 زمان نیاز است. نتایج نشان می دهد که هم CO2 و هم هوا نه تنها قابلیت سوزاندن و حذف کک را دارند بلکه تامین کننده اکسیژن های از دست رفته شبکه هستند.کلیدواژگان: گاز سنتز، اکسیداسیون جزئی متان، چرخه شیمیایی ریفرمینگ، تبدیل CO2، حامل اکسیژن پروسکایتی
-
صفحات 42-51آشام خودبه خودی مکانیزم تولیدی مهمی در مخازن شکاف دار است. تلاش های بسیاری به منظور مطالعه برهم کنش محیط ماتریکس و شکاف در شرایطی که ماتریکس های اشباع از گاز یا نفت با شکاف اشباع از آب احاطه شده اند، صورت گرفته است. برخلاف مطالعات صورت گرفته به منظور شناسایی، ارتقاء مقیاس و ارزیابی فرآیند آشام خودبه خودی در مخازن نفتی، مخازن گازی کمتر مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش، با مطالعه فرآیند آشام و عوامل و شرایط موثر بر این فرآیند، آزمایش های آشام خودبه خودی در مخازن گازی در شرایط مشخص طراحی و اجرا شده است. در آزمایشات انجام شده، تاثیر عوامل مختلف مانند میزان اشباع آب، شرایط مرزی و نوع سنگ در میزان آشام مورد بررسی قرار گرفته است. سپس با آنالیز داده های حاصل از مطالعه آزمایشگاهی و ارتقاء مقیاس داده ها، فرآیند آشام خودبه خودی در مخازن گازی شکاف دار ارزیابی شده و توانایی گروه های مقیاسی از پیش ارایه شده برای ارتقاء مقیاس در سیستم های گازی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که برخلاف موفقیت نسبی گروه های بدون بعد موجود در ارتقاء مقیاس داده های آشام خودبه خودی، نیاز به رابطه جامع تری در این زمینه وجود دارد.کلیدواژگان: مخزن گازی، آشام خودبه خودی، مخزن شکاف دار، ارتقاء مقیاس، مخزن کربناته
-
صفحات 52-69
ناپایداری چاه در سازندهای دارای شکستگی ازجمله مسایل چالش برانگیز در مهندسی حفاری است. بررسی عوامل موثر در مکانیسم های ناپایداری چاه در سازندهای دارای شکستگی، برای تعیین یک الگوی حفاری کارآمد، ضروری است. نرخ تزریق، چگالی و گرانروی سیال حفاری ازجمله پارامترهای قابل کنترل و موثر در وقوع شکست های برشی و کششی در چاه است. بنابراین بررسی نحوه اثرگذاری این پارامترها در پایداری چاه و مکانیسم های هیدرومکانیکی منتجه از آن می تواند در ایجاد یک الگوی حفاری کارآمد، اثربخش باشد. در این مقاله به منظور ارزیابی پایداری چاه قایم و همچنین بررسی مکانیسم های هیدرومکانیکی در سازند دارای شکستگی، مدل سازی سه بعدی یک چاه دریکی از میدان های نفتی خلیج فارس ارایه شده است. شبیه سازی شرایط هیدرومکانیکی برای چاه و پیاده سازی شکستگی های منطقه به ترتیب با استفاده از روش المان مجزا و شبکه شکستگی های مجزا انجام شده است. به منظور اعتبارسنجی مدل و ارزیابی پایداری چاه از معیار بیشترین جابه جایی مجاز، میانگین شعاع ناحیه شکست پلاستیک و لاگ کالیپر، استفاده شده است. ارزیابی پایداری اولیه مدل نشان داد که در عمق منتسب به سازند کژدمی، چاه در یک وضعیت ناپایدار قرار دارد. همچنین نتایج حاصل از مدل سازی عددی و بررسی پارامتری نشان داد که با افزایش نرخ جریان سیال حفاری از 20 تا bbl/h 200، جابه جایی های برشی در محدوده چاه افزایش و در مقابل افت فشار سیال در فضای بین شکستگی های مشاهده شد. این مسئله به علت افزایش جابه جایی برشی، لغزش در امتداد شکستگی ها و گسترش بیشتر سیال در محدوده شکستگی ها است. به طور مشابهی افزایش گرانروی سیال از 1 تا cp 1000، منجر به افزایش شکست های کششی و در نتیجه کاهش فشار سیال در اثر گسترش در فضای بین شکستگی ها شد.
کلیدواژگان: ارزیابی پایداری چاه، روش المان مجزا، نرخ جریان سیال، شبکه ناپیوستگی های مجزا، گرانروی سیال حفاری -
صفحات 70-80
در این مقاله سینتیک جذب گاز دی اکسیدکربن به وسیله مخلوط آبی متشکل از متیل دی اتانول آمین و 2- ((آمینواتیل) آمینو) اتانول در یک برج دیواره مرطوب به صورت تجربی مطالعه شد. در آزمایش های صورت گرفته، گاز دی اکسیدکربن توسط مخلوط آبی 2- ((آمینواتیل) آمینو) اتانول و متیل دی اتانول آمین با نسبت مولی 1/0 در غلظت کلی M 36/3 جذب گردید. آزمایش ها در بازه دمایی 15/313 تا K 15/343 و در سه فشار 100، 400 و kPa 700 انجام شد. جهت تعیین رابطه ای برای محاسبه ثابت سرعت واکنش، با توجه به داده های به دست آمده از آزمایش ها مکانیسم جذب گاز دی اکسیدکربن در مخلوط فوق به صورت واکنش مرتبه اول نسبت به غلظت گاز دی اکسیدکربن در نظر گرفته شد و در نهایت، رابطه ای برای محاسبه ثابت سرعت واکنش در مخلوط مطالعه شده تعیین گردید. همچنین، نتایج تجربی بیانگر افزایش میزان جذب گاز دی اکسید کربن در اثر افزودن تسریع کننده 2- ((آمینواتیل) آمینو) اتانول است، به طوری که در دمای K 15/313 و فشار kPa 100 اضافه نمودن M 3/0 دی آمین، 2- ((آمینواتیل) آمینو) اتانول به متیل دی اتانول آمین، میزان شار انتقال جرم را به مقدار 85% نسبت به محلول مولار متیل دی اتانول آمین افزایش داد.
کلیدواژگان: حلال های آمینی، سینتیک جذب، گاز دی اکسیدکربن، متیل دی اتانول آمین، 2- ((آمینواتیل) آمینو) اتانول -
صفحات 81-98
تطابق نفت ها با یکدیگر و با سنگهای منشاء، نقشی اساسی در بررسی سیستم نفتی حوضه های رسوبی دارد. در این مقاله تعداد چهار نمونه نفتی (#A03#, A04#, A09#, A13) از مخزن سروک و دو نمونه سنگ منشاء (#SO1 و #SO2) مربوط به بخش احمدی سازند سروک در یکی از میادین جنوب غرب ایران با استفاده از دستگاه پیرولیز راک ایول، کروماتوگرافی ستونی، دستگاه های کروماتوگرافی گازی (GC) و کروماتوگرافی گازی- طیف سنجی جرمی (GC-MS)، مورد ارزیابی ژیوشیمیایی و مطالعات بیومارکری قرار گرفته اند. بررسی مقاطع نازک میکروسکوپی و داده های راک ایول نمونه های سنگ منشاء بخش احمدی سازند سروک در کنار مطالعات بیومارکری، تاییدکننده شرایط عمیق دریایی و کروژن نوع II است. مطالعه و تعیین درصد برش های اشباع، آروماتیک، رزین و آسفالتن نمونه های مورد مطالعه بیانگر ترکیب پارافینی و بلوغ حرارتی تقریبا بالای نمونه های نفت و ترکیب نفتنی برای نمونه بیتومن حاصل از سنگ منشاء احتمالی در میدان نفتی مورد مطالعه است. بررسی های ژیوشیمیایی نشان میدهد که سنگ منشاء نمونه های نفتی دارای ترکیب لیتولوژیکی کربناته- شیلی بوده که در یک محیط رسوبی دریایی احیایی تشکیل شده اند. براساس نسبت های بیومارکری مشخص شد که نمونه های مورد مطالعه از بلوغ حرارتی بالا و حد واسطی برخوردارند. ترسیم نمودار ستاره ای نسبت آلکان های نرمال و نسبت های بیومارکری، دیاگرام مثلثی C27-C28-C29 استران، بیومارکرهای CPI ،Pr/ (Pr+Ph) ،C32 S/ (S+R) C30 (βα/αβ+βα) ،C23 TT/C30 αβ Hopane و Tm/Ts نشان می دهد که بین نمونه سنگ منشاء و نفتهای #A13 ،#A04 و #A03 تا حدودی قرابت در بیومارکرها وجود داشته و می تواند بیانگر ارتباط ژنتیکی بین نمونه ها باشد. نمونه نفت #A09 با فاصله بیشتر نسبت به سایر نمونه ها بیانگر حضور بیش از یک خانواده نفتی در مخزن سروک میدان نفتی مورد مطالعه است.
کلیدواژگان: تطابق نفت- نفت، مخزن سروک، ژئوشیمی آلی، خانواده نفتی، بخش احمدی -
صفحات 99-112به منظور تامین نیازهای اساسی سوختی مناطق مختلف، فرآورده های نفتی تولید شده توسط پالایشگاه ها به سمت مراکز مصرف انتقال می یابند. شبکه خطوط لوله انتقال یکی از مهم ترین راه های حمل فرآورده های نفتی و مشتقات پتروشیمی در دنیا و از جمله در ایران است. از مهم ترین مسایل در انتقال فرآورده های نفتی درون شبکه انتقال، برنامه ریزی ارسال مواد نفتی درون خطوط لوله های انتقال است. مساله مورد نظر شامل انواع مختلف محدود یت ها در حوزه های تولید، انتقال و ذخیره سازی است. در این مقاله ابتدا برای یک شبکه خطوط انتقال نمونه، یک مدل دینامیکی فضای حالت با خاصیت پیش بینی پیشنهاد شده و سپس با استفاده از استراتژی کنترل پیش بین مبتنی بر مدل دینامیکی، روشی جدید برای برنامه ریزی بلندمدت ماهانه در قالب یک مساله بهینه سازی مقید افق محدود ارایه شده است. برای جلوگیری از افزایش زمان حل، مساله مورد نظر به سه مساله متوالی ده روزه تقسیم شده و با ایده افق لغزان کنترل پیش بین، بهینه سازی فرآیند زمان بندی به طور متوالی برای مدت ده روز اجرا گردید و با حل بهینه سازی برون خط بازه های ده روزه، نتایج برنامه ریزی بلندمدت برای طول مدت یک ماه به دست آمد. نتایج بهینه سازی نشان می دهد مقادیر برنامه ریزی شده در انتهای ماه با مقادیر مطلوب برابر بوده و راه کار کنترلی ارایه شده می تواند ابزار مناسب برای برنامه ریزی بلند مدت شبکه های خطوط انتقال فرآورده های نفتی باشد.کلیدواژگان: برنامه ریزی بلندمدت، شبکه انتقال فرآورده های نفتی چندگانه، کنترل افق لغزان، کنترل پیش بین، بهینه سازی مقید
-
صفحات 113-130منابع سوخت های فسیلی هر روز رو به کاهش بوده و اخیرا استفاده از سوخت های زیستی بیش تر مورد توجه واقع شده است. در میان سوخت های زیستی، بیودیزل بیش تر مورد توجه است زیرا از مزایای زیست محیطی بسیاری برخوردار است. از سوی دیگر، در سال های اخیر تکنولوژی نانوکاتالیست نقش بارزی را در حل ایرادات فرآیند استریفیکاسیون ایفا نموده است. در این بررسی، روغن از دانه مورینگا الیفرا استخراج گردید و بیودیزل در حضور نانوکاتالیست ناهمگن CaO/4O2CuFe/C طی فرآیند استریفیکاسیون تهیه شد. به منظور تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نانوکاتالیست ناهمگنC/CuFe4O2/CaO از آنالیزهای مختلفی همچون SEM، FTIR، XRD، EDX،TGA و TEM استفاده شد. فاکتورهای اثرگذار بر بازدهی بیودیزل بررسی گردید و با سوخت تجاری موجود در ایران ترکیب و سوخت هایی با ترکیب 00 B، 25 B، 50 B، 75 B و 100 B بیودیزل تولید شد و خواص فیزیکی آن ها مانند نقطه ریزش، نقطه ابری شدن، نقطه اشتعال، ویسکوزیته و دانسیته براساس استانداردهای 6751 ASTM D و 7467 ASTM D بررسی گردید. مقدار بهینه فاکتورهای موثر بر بازدهی تولید بیودیزل شامل نسبت مولی متانول/روغن، زمان واکنش، دما و مقدار کاتالیست به ترتیب 1:12، h 4، C° 60 و 3% به دست آمد. به علاوه، بیش ترین بازدهی بیودیزل تولید شده از مورینگاالیفرا در حضور نانوکاتالیست ناهمگن CaO/4O2CuFe/C در شرایط مطلوب 69/98% به دست آمد. مقایسه نتایج خواص فیزیکی بیودیزل با دیزل نشان داد که سایر خصوصیات در محدوده استاندارد قرار دارد و نقطه ریزش و ابری شدن برای هوای سرد مناسب است.کلیدواژگان: بیودیزل، مورینگا الیفرا، استریفیکاسیون، نانوکاتالیست C، CuFe4O2، CaO، سوخت
-
صفحات 131-141
به کارگیری مراکز پیشرفته علمی، تحقیقاتی و فن آوری و ایجاد رابطه عمیق بین صنعت نفت و دانشگاه ها از ضروریات توسعه یافتگی بوده و برای رسیدن به هدف، لازم است این مراکز جهت ایجاد پل همکاری با مراکز علمی و فناوری پیشرفته جهان مورد حمایت قرار گیرند. لذا بسترسازی برای دست یابی به فن آوری های پیشرفته مورد نیاز صنعت نفت از طریق رشد و تقویت مراکز مذکور از اولویت بالایی برخوردار است. از طرفی ارتقاء ساختار دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی به منظور آماده شدن برای کمک به توسعه فن آوری های ازدیاد برداشت و بهبود تولید صیانتی از مخازن نفت و گاز کشور نیز اقدام مهمی بوده و باید مورد توجه قرار گیرد. در این راستا، شناخت فناوری های نوظهور و پیشرفته در حوزه بالادستی و نحوه دست یابی به آن ها، انتقال و بومی سازی و نهایتا توسعه آن ها بسیار مهم بوده و این اقدام باید منتج به کاهش هزینه های عملیاتی و زمان انجام کار، سهولت و بهبود عملیات تولید و ایجاد ارزش افزوده از مسیر نوآوری و خلق فناوری گردد. بنابراین مطالعه، طراحی و پیشنهاد یک مدل مناسب برای تکمیل و ارتقاء زنجیره ارزش برای رشد بیشتر توانایی های این مراکز با بهره گیری از نظر نخبگان دانشگاهی و افراد صاحب نظر صنعت نفت برای تعیین معیارها، شاخص ها و ارایه مدل انتخاب شرکای خارجی صاحب فناوری ضروری می نماید. لذا در این پژوهش کاربردی با در نظر گرفتن اسناد بالادستی و اهداف وزارت نفت برای مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی ازدیاد برداشت از مخازن نفت و گاز، یک مدل مناسب زنجیره ارزش پیشنهاد گردیده است. همچنین با بهره گیری از نظر نخبگان دانشگاهی و افراد صاحب نظر در سطوح وزارت نفت، شرکت ملی نفت ایران و شرکت های فرعی و تابعه آن و تحلیل نتایج، مدل انتخاب شرکای خارجی در توسعه فن آوری های بالادستی صنعت نفت، طراحی و در مقاله حاضر ارایه شده است.
کلیدواژگان: فناوری های ازدیاد برداشت از مخازن نفت و گاز، بهبود تولید، مراکز تحقیقاتی، علمی و فناوری، زنجیره ارزش، معیارهای انتخاب شرکای خارجی
-
Pages 4-20
The Fahliyan Formation (Early Cretaceous) forms one of the main oil reservoir rocks in many oilfields in the Zagros specifically in the Dezful Embayment and Abadan Plain. For investigation of facies characteristics, depositional environment, diagenetic overprints and reservoir quality of this formation in one of the wells of an oilfield located in Abadan Plain province, the results of geological and petrophysical data including petrographic studies of thin sections, conventional core analysis and well logs were integrated. Facies analysis resulted in recognition of nine microfacies in the carbonate and two petrofacies in the siliciclastic-carbonate parts in the studied well. In addition, the carbonate microfacies were deposited in lagoon and shoal sub-environments, whereas petrofacies related to the siliciclastics dominated part falls within tidal flat environment. Based on evidences obtained in this study and comparison with the results from previous studies, it can be suggested that the Fahliyan Formation was deposited on shallow parts of a homoclinal carbonate ramp. Moreover, petrographic analysis demonstrates that diagenetic features have considerable both negative and positive effects on the reservoir characteristics and mainly regulate pore system characteristics. To identify flow units, a petrophysical method including stratigraphic modified Lorenz plot (SMLP) was applied. The results indicate that this method successfully classified the studied reservoir into discrete flow units by considering the relationship between petrophysical properties and depositional and diagenetic features. Finally, Based on SMLP method, ten flow units including four reservoir units (two speed zone and two good to fair flow units), three baffle units, two barrier units and one baffle-fair flow unit were differentiated.
Keywords: Fahliyan Formation, Abadan Plain, facies, Flow Units, Reservoir Quality -
Pages 21-30
Titanosilicalite-1 (TS-1) is a strong alternative for oxidative desulfurization of the fuels. The catalytic activity of this catalyst toward oxidation of organosulfur compound such as dibenzothiophene (DBT) is influenced by two factors of crystal size and framework Ti content. In this study, synthesized TS-1 zeolites at the presence and absence of polyvinyl alcohol (PVA) were synthesized. The TS-1 zeolite synthesized at the presence of PVA (TS-1-PVA) possess average crystal size of 100 nm while normal TS-1 synthesized at the absence of PVA showed crystal size of 210 nm. The TS-1-PVA and TS-1 showed similar framework Ti content. The obtained TS-1 zeolites were evaluated toward oxidation of bulky substrate of DBT. Moreover, oxidation of DBT by TS-1-PVA resulted in full conversion (100%) while normal TS-1 showed conversion of 26%. The higher catalytic activity of TS-1-PVA than that of normal TS-1 is coming mainly from much smaller particle size and preserved framework Ti content. Finally, the above results showed the possibility of modification of TS-1 zeolite at the presence of PVA for deep desulfurization of the fuels.
Keywords: TS-1 zeolite, Polyvinyl Alcohol, Particle Size, Framework Ti, Dibenzothiophene -
Pages 31-41Syngas (a mixture of hydrogen and carbon monoxide) could be produced by natural gas (methane) with steam or oxygen. The current methods such as catalytic reforming and autothermal deal with high energy consumption and cost demands. As an alternative, chemical looping reforming could be used with versatile features such as no need of pure oxygen, low CO2 reduction and better process integration. In the current article, a dynamic chemical looping process is employed to produce syngas resulted in the reduction of a perovskite oxygen carrier from methane. After that, the re-oxidation is performed in two steps with both CO2 and Air. The perovskite catalyst, synthesized by combustion method, was tested in a fixed-bed reactor in a dynamic manner. In the reduction reactor, however, the syngas was produced in a limited time. The CO2 produced during the reduction was below 5%, which is lower than that of the common methods. By continuing the reduction reactions, a high amount of hydrogen is produced, but solid coke is formed too. Hence, the reduction is partially performed. To compensate the consumed oxygen of the perovskite lattice, at first, the greenhouse gas of CO2 is injected into the reactor, followed by oxidation by Air. Moreover, the coke removal (combustion) is performed during these two oxidation steps. The results show that, the methane conversion is reached to 90% during the first 30 min of the reduction. A vast majority of CO2 is converted to CO in only 17 min of the first oxidation step. In addition, the time that is required for air-re-oxidation to remove the cokes is equal to 20 minutes. Finally, according to the obtained results, both CO2 and Air could not only remove the formed solid carbon, but it also compensated the oxygen vacancies inside the lattice.Keywords: Syngas, Methane partial oxidation, Chemical looping reforming, CO2 conversion, Perovskite oxygen carrier
-
Pages 42-51Spontaneous imbibition (SI) is an important production mechanism in fractured reservoirs. Efforts have been made to study the interaction between the matrix and fractures in a situation where saturated matrixes are surrounded by gas saturated fractures. Despite previous studies on the scaling groups introduced to characterize the imbibition process in oil reservoirs, gas reservoirs have been less considered. In this research, by studying the process of imbibition and the factors and conditions affecting this process, spontaneous test experiments were designed and implemented in specific conditions. By analyzing the data obtained from the experimental study and scaling the data, the spontaneous imbibition process in gas reservoirs has been investigated, and the capability of previously proposed scaling groups for scaling spontaneous imbibition data in gas systems, has been studied. Based on the results, it is necessary that SI and its affecting factors be more accurately studied in order to provide a more acquire scaling equation.Keywords: gas reservoir, Fractured Reservoir, Upscaling, Spontaneous Imbibition, Carbonate Reservoir
-
Pages 52-69
Wellbore instability in fractured formations is one of the most challenging issues in drilling engineering. In order to determine an efficient drilling methodology, it is necessary to investigate main factors which can affect the wellbore instability mechanisms. Injection rate, viscosity and density of drilling fluids are the main drastic and controllable parameter which can affect the shear and tension failure in wellbores. In this study, numerical modeling of a wellbore in Persian Gulf was carried out, using Distinct Element Method (DEM). Representation of natural fracture system in numerical simulation was conducted by Discrete Fracture Network (DFN) method. The results of numerical modeling and parametric study showed that with increase flow rates from 20 to 200 barrels per hour, the shear displacement also increased. Similarly, increase in viscosity from 1 to 1000 cP caused increase in fracture shearing and therefore instability around wellbore. By increase the viscosity and rate of drilling fluid, the shear and tensile failures increase and due to its effect on the hydraulic opening of the discontinuities, a decrease in fluid pore pressure was observed. In this study, normalized yield zone criteria were used to model validation and finally the results of wellbore stability analysis compared with field data.
Keywords: Wellbore stability analysis, Distinct Element Method, Fluid flow rate, Discrete Fracture Network, Drilling fluid viscosity -
Pages 70-80
In this paper, the kinetics of carbon dioxide gas absorption by an aqueous mixture of methyldiethanolamine (MDEA) 2-((aminoethyl)amino)ethanol (AEEA) in a wetted wall column were studied experimentally. In experiments, carbon dioxide was absorbed by a mixture of 2-((aminoethyl)amino)ethanol to methyldiethanolamine with a mole ratio of 0.1 at a total concentration of 3.36 molar. The experiments were carried out at a temperature range of 313.15 to 343.15 K at three pressures of 100, 400, and 700 kPa respectively. According to the data obtained from the experiments, the mechanism of carbon dioxide gas absorption in the above mixture was considered as first order reaction to the concentration of carbon dioxide gas. Finally, the absorption rate constant was calculated in the studied mixture. The experimental results showed that at 313.15 K and 100 kPa, the addition of 0.3 molar 2-((aminoethyl)amino)ethanol to methyldiethanolamine increased the amount of mass transfer flux up to 85% in comparison with that of the same aqueous solution of MDEA.
Keywords: Amine Solvents, Kinetics, Carbon Dioxide, 2-((aminoethyl)amino)ethanol, Methyldiethanolamine -
Pages 81-98
Correlation of oils to each other and to their source rock is an important factor in defining a basin’s petroleum system. In this paper, 4 oil samples (#A13, #A09, #A04, #A03) from Sarvak reservoir and 2 source rocks (#SO1, #SO2) from Ahmadi member of Sarvak Formation in an oil field at southwest of Iran, were evaluated geochemically with Rock-Eval pyrolysis, column chromatography, gas chromatography (GC) and gas chromatography mass spectrometry (GC-MS) instruments. Moreover, thin section studies and Rock-Eval analysis along with biomarker data on source rock of Ahmadi member from Sarvak Formation indicate deep marine condition and kerogen type II. Determination of saturate, aromatic, resin and asphaltene fractions on study samples show paraffinic composition with nearly high thermal maturity for oils and naphtenic composition for extracted bitumen of probable source rock in studied oil fields. Geochemical studies indicate that the source rock of oil samples have carbonate-shale lithology in an anoxic marine environment. The biomarker ratios also show the medium to high thermal maturity of studied samples. Finally, star diagram of normal alkane and biomarker ratios, triangle diagram of C27-C28-C29 steran, variation of CPI, Pr/(Pr+Ph), C32 S/(S+R), C30 (βα/αβ+βα), C23 TT/C30 αβ Hopane and Tm/Ts versus calculated vitrinite reflex indicate that there are nearly biomarker similarities between #A03, #A04 and #A13 and source rock and can show genetic relationship. While #A09 oil sample with more space related to other samples might indicate more than one oil families in Sarvak reservoir of studied oil fields.
Keywords: Oil-Oil Correlation, Sarvak Reservoir, Organic Geochemistry, Oil family, Ahmadi member -
Pages 99-112To yield essential petroleum product demands of consumers in various regions, they must be transported from refineries to depots. Multi-product pipeline networks have a significant role in transporting various petroleum products in Iran and all over the world. The management of transportation represents a critical mission in the operation of multiple pipeline networks. This problem consists of several kinds of constraints in production capacity as well as distribution and storage activities. In this paper, first, a dynamic predictive model in the form of state space is presented, and then by applying model predictive control strategy, a new approach for finite horizon planning as a constrained optimization problem is presented. Moreover, the presented approach divides monthly problem into three consecutive 10-day horizons, then based on predictive control strategy, planning procedure for every 10-days would be on process serially and then hierarchical offline optimization results in monthly planning. Finally, the obtained results showed that the optimized plan satisfied monthly desired product constraints, so the proposed control strategy can be an applicable meta-heuristic method for planning the multiple pipeline networks.Keywords: planning, multiple pipeline network, Receding Horizon Control, Model Predictive Control, constrained optimization
-
Pages 113-130The fossil fuel sources are decreasing, and the use of biofuels has been recently considered. Among biofuels, biodiesel is considered more because of the environmental benefits. In this study, CaO/CuFe2O4/C nanocatalyst was used to produce biodiesel from Moringa oleifera oil. Different analyses such as TGA, EDX, XRD, FTIR, SEM, and TEM were applied to characterize physical and chemical properties of the CaO/CuFe2O4/C nanocatalyst. Also, Taguchi method was used to determine the biodiesel yield. Moreover, the effective parameters such as methanol/oil ratio (1:12 mol/mol), reaction time (4 h), reaction temperature (60 oC), and catalyst content (3%) were determined as optimal conditions on biodiesel production yield. Additionally, the maximum biodiesel yield was determined 98.69% in these conditions. Moreover, the physical properties of biodiesel/diesel mixtures like density, flash point, kinematic viscosity, pour point, and cloud point were studied, and the results were compared with ASTM D14214 and ASTM D 6751 standards. Finally, the results showed that these properties were in the standard range; in addition, pour point and cloud point are not proper for cold weather.Keywords: Biodiesel, Moringa oleifera, Esterification, CaO, CuFe2O4, C nanocatalyst, Temperature
-
Pages 131-141
For developing the Iran’s petroleum industry, transfer of technology by using advanced scientific centers, research and technology, and deep relationship between industry and Iranian universities are required. Therefore, National Iranian Oil Company should support the Iranian universities and upstream research centers. On the other hand, appropriate organization of the universities and research centers for preparing essential elements to develop EOR/IOR technologies should be also considered. Thus, the design and propose a model of upgrading the value chain of the EOR institutes in Iran and determination of the criteria for selecting foreign partners are needed. In this regard, by considering objectives and master documents of the Ministry of Petroleum for academic and research centers, a suitable chain-value model is proposed. In addition, in this paper, by using the opinion of the university elites and experts in the area of upstream technologies and analysis of the results, screening criteria of the foreign partners are developed and presented.
Keywords: Enhanced Oil Recovery (EOR), Production Technologies from Oil, Gas Reservoirs, Research Centers, Science, Technology, value chain, Criteria of Selecting Foreign Partners
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.