فهرست مطالب

مجله پژوهش نفت
پیاپی 123 (خرداد و تیر 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/06/20
  • تعداد عناوین: 10
|
  • میلاد مرادی، حسین رحیم پور بناب*، علی کدخدائی ایلخچی، علی چهرازی صفحات 3-18
    سازند شوریجه با سن کرتاسه پیشین (نیوکومین-بارمین)، یکی از مهم ترین سنگ مخزن های آواری در شمال شرق ایران است. با تلفیق اطلاعات مغزه حفاری، بررسی پتروگرافی و به کارگیری لاگ های پتروفیزیکی و داده های حاصل از آنالیز مغزه (تخلخل و تراوایی) واحد جریان هیدرولیکی و رخساره الکتریکی در توالی رسوبی سازند شوریجه در پنج چاه میدان مشخص گردید. هدف این مطالعه، بررسی ارتباط بین واحد جریان هیدرولیکی و رخساره الکتریکی با جایگاه سکانس (سکانس ها و سیستم تراکت ها) و زون بندی توالی های رسوبی سازند شوریجه در مخزن مورد مطالعه است. براساس داده تخلخل و تراوایی حاصل از آنالیز مغزه حفاری، تعداد چهار واحد جریان با استفاده از روش شاخص زون جریان تعیین گردید. تعداد چهار رخساره الکتریکی بر مبنای لاگ های گاما، نوترون، چگالی، صوتی و تخلخل موثر حاصل از ارزیابی های احتمالی با استفاده از روش خوشه سازی MRGC تعیین گردید. در نهایت، واحدهای جریان هیدرولیکی و رخساره الکتریکی تعیین شده در چارچوب سکانس های رسوبی مورد استفاده قرار گرفته و توزیع آن ها در درون مخزن و میدان مشخص گردید که انطباق مشخص بین زون های مخزنی و چارچوب چینه نگاری سکانسی فراهم شود. در نهایت، پتروفاسیس های (میکروکنگلومرا، ماسه سنگ و اایید گرینستون دولومیتی/ماسه ای/مختلط) مربوط به محیط های پرانرژی رودخانه بریده بریده و بخش پر انرژی لاگون تا سدهای جزرومدی یا شول، بهترین واحدهای مخزنی این توالی ها را در سکانس رسوبی زون D و B و بخش میانی زون ا(C2)اC تشکیل داده اند. از سوی دیگر، پتروفاسیس های (رس سنگ/ شیل، دولومادستون ماسه ای) مربوط به محیط های کم انرژی رودخانه بریده بریده (دشت سیلابی)، رودخانه میاندری و پری تایدال (بالای جزرومد)، ضعیف ترین واحد مخزنی این توالی ها را در سکانس رسوبی زون A و E و به صورت متناوب در زون های اC و D را تشکیل داده اند. با تلفیق نتایج حاصل از تعیین واحدهای جریان هیدرولیکی و رخساره های الکتریکی در چارچوب سکانس ها و سیستم تراکت ها، ارتباط بین آنها و جایگاه سکانس ها و زون بندی مشخص شد.
    کلیدواژگان: واحد جریان هیدرولیکی، شاخص زون جریان، خوشه سازی MRGC، سکانس رسوبی، سازند شوریجه
  • علیرضا رضائی*، یاسر رضائی، میلاد اسدپور صفحات 19-34
    رها شدن نفت به اقیانوس ها از تانکرها و کشتی ها و خطوط انتقال نفت اهمیت اکولوژی و تاثیر اجتماعی، اقتصادی روی محیط های ساحلی دارد.سالانه 48% آلودگی اقیانوس ها مربوط به سوخت و 29% مربوط به نفت خام می باشد و تصادف تانکرهای حامل، فقط 5% آلودگی های وارد شده به دریا را شامل می شود .هدف از این تحقیق، بررسی اثرات ضریب رانش باد تحت شرایط شدید جزر و مد در منطقه ساحلی غربی کره در زمینه حرکت سیلاب های نفتی ناشی از حادثه تصادف تانکر نفتی با دکل در طوفان هبی می باشد. برای تفکیک نفت از نمونه های مشابه آن، از شبکه عصبی CNN استفاده شد. حذف نویز داده های باز پراکنش شده توسط فیلتر Boxcar اصلاح شد و حرکت سیل نفت با استفاده از یک مدل شبیه سازی ساده بر اساس فرمول تجربی به عنوان عملکرد جریان سطح آب، سرعت باد و فاکتور رانش باد محاسبه شد. برای شبیه سازی، به منظور تولید میدان های جزر و مد و باد، از مدل دینامیکی سیالات محیطی (EFDC) و سیستم هواشناسی خودکار (AWS) استفاده شد. سپس نتایج شبیه سازی شده با 2 نمونه از داده های رادار روزنه مصنوعی Sentinel-1 و TerraSAR-X مقایسه شد. از مطالعه حاضر، مشخص شد که بیشترین میزان تطابق بین نتایج شبیه سازی و تصاویر ماهواره ای با مقادیر مختلف عامل رانش باد به دست می آید و این عامل به طور خطی متناسب با سرعت باد بود. بر اساس نتایج، یک فرمول تجربی اصلاح شده جدید برای پیش بینی حرکت سیل نفت در منطقه ساحلی پیشنهاد شده است.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی CNN، سرعت باد، سیستم شناسایی خودکار AIS، طبقه بندی تصویر، رادار پلاریته
  • علی ساعی، مریم خسروی* صفحات 35-47
    تزریق گاز به عنوان یک ازدیاد برداشت نفت مورد استفاده می باشد. این روش اما به دلیل گرانروی پایین گاز و ناهمگونی مخازن با ضریب بازیافت پایینی همراه است. تزریق فوم به عنوان یک روش برای اصلاح تحرک پذیری گاز پیشنهاد و مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه، شبیه سازی اثر ترشوندگی محیط متخلخل بر رفتار فوم بررسی شده است. بر همین اساس، یک مدل شکاف دار ساخته و ترشوندگی محیط ماتریس آن مورد تغییرات قرار گرفته است. برای افزایش دقت شبیه سازی ها، مدل فوم متفاوتی به شکاف و ماتریس اختصاص یافته است. مدل های اختصاص یافته از آزمایش هایی نزدیک به محیط متخلخل بوده، چه از نوع محیط و چه میزان تراوایی، بوده است. پارامترهای فوم در شکاف، از یک الگوریتم بهینه سازی برمبنای پارامترهای شکاف حاصل شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که ایجاد فوم در محیط متخلخل سبب ایجاد یک جریان گرانرو بین شکاف و ماتریس شده که در نهایت سبب می شود فوم به داخل ماتریس وارد شده و نفت بیشتر تولید شود. در قیاس با تزریق مجزای گاز و در عدم حضور نیروی ریزش ثقلی، تزریق فوم می تواند تا حدود 70% سبب افزایش تولید نفت شود. به علت گرانروی مناسب فوم در داخل شکاف، میزان تغییرات ضریب بازیافت در حضور فوم با گرانروی های مختلف کمتر از 5% بوده که نشان از عدم ضرورت ایجاد فوم با گرانروی های بالا برای افزایش ضریب بازیافت می باشد. ترشوندگی ماتریس نوع کیفیت فوم را تعیین می کند و هرچه میزان ترشوندگی از آب دوست به ترشوندگی مخلوط برود، فوم ساختاری پایه آبی پیدا می کند. حضور نیروی مویینه نیز می تواند سبب ایجاد یک جریان گرانرو مویینه شده و به راندمان اثربخشی تزریق فوم آسیب بزند.
    کلیدواژگان: شبیه سازی، تزریق فوم، مخازن شکاف دار، ترشوندگی، جریان متقاطع گرانرو
  • سمانه بورد، محمدتقی صادقی*، عزت الله کاظم زاده، روح الدین میری صفحات 48-68

    بازیافت نفت و ثمر بخشی پروژه های ازدیاد برداشت، از جمله تزریق آب مهندسی شده، تحت تاثیر گروهی از عوامل مانند ترکیبات نفت، ترکیبات آب تزریقی، درصد تخلخل، قابلیت عبوردهی، ترکیب مینرالوژی سنگ، توزیع فضای متخلخل، اندازه منافذ و درصد اشباع آب و نفت است. نحوه عملکرد و سازوکار تزریق آب مهندسی شده به مخزن کربناته همواره با ابهامات فراوانی روبرو بوده است. در این مطالعه با بررسی یکی از عوامل موثر نظیر ترکیبات قطبی نفت و اثرات متقابل فیزیکی-شیمیایی آن در طول فرآیند تولید، این دسته ابهامات بیشتر مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. وجود اجزای قطبی در نفت خام بر فعل و انفعالات اتفاق افتاده در سه فاز و در نتیجه تغییر ترشوندگی اثر می گذارد. در این مطالعه، آزمایش های اندازه گیری زاویه تماس، کشش بین سطحی و فرآیند آشام خود به خودی روی نمونه هایی از مغزه آهکی انجام شده است. بدین منظور مغزه ها با شرایط یکسان، در نفت های متفاوت از نظر درصد ترکیبات قطبی اشباع شده است. و در مجاورت ترکیبات مشخصی از یون های فعال در آب مهندسی شده قرار گرفته اند. در این خصوص با استفاده از نتایج گردآوری شده می توان نحوه شرکت در واکنش و میزان اثرگذاری ترکیبات قطبی نفت را تفسیر و بررسی نمود. نتایج حاصل بیانگر این است که میزان تولید نفت در اثر تزریق آب و سرعت تغییر ترشوندگی، وابسته به نوع ترکیبات قطبی نفت، اثرات متقابل آنان با آب شور و سطح سنگ و غلظت بهینه این نوع ترکیبات است. بنابراین با شناسایی دقیق عوامل موثر بر ثمر بخشی فرآیند تزریق آب مهندسی شده، می توان مخازن بالقوه را پیش گزینی کرد.

    کلیدواژگان: آب مهندسی شده، ازدیاد برداشت، ترکیبات اسیدی نفت، درصد آسفالتین نفت، ترکیبات یونی
  • مهناز حسین زاده، وحید توکلی* صفحات 69-81
    هدف از مطالعه حاضر، بررسی تغییرات تراوایی و نسبت مقدار تراوایی افقی به عمودی در مخازن کربناته کنگان و دالان بالایی است. تاثیر پارامترهای زمین شناسی ازجمله نوع سنگ شناسی، بافت، رخساره و تخلخل بر مقدار تراوایی افقی و عمودی و تغییرات آنها و نیز نسبت مقدار تراوایی افقی به عمودی در این سازندها در بخش مرکزی خلیج فارس بررسی شده است. برای این منظور، از روش های آماری بر روی داده های به دست آمده از مطالعه پلاگ ها و مقاطع میکروسکوپی از مغزه های یک چاه به ضخامت m 402 استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مقدار میانگین تراوایی افقی در دو نوع سنگ شناسی دولومیت و آهک، در نوع بافت کربنات بلوری و در گروه‏رخساره مادستون و کربنات بلوری به مقدار میانگین تراوایی عمودی نزدیک است. با افزایش تخلخل بدون در نظر گرفتن دیگر شاخص های زمین شناسی، تراوایی‏ها افزایش و نسبت تراوایی افقی به عمودی کاهش می یابد. همچنین، دو عامل ناهمگنی و افزایش میزان دانه (از بافت مادستون به گرینستون) نسبت به خمیره و سیمان در تغییرات و نسبت مقدار تراوایی افقی به عمودی موثر است و حضور دانه‏ها سبب افزایش ناهمگنی می‏شود. در محیط‏های رسوبی پرانرژی و در رخساره‏های دانه پشتیبان تراوایی افقی بیشتر از تراوایی عمودی خواهد بود. همچنین، مشاهده شد که دولومیتی شدن نسبت تراوایی افقی به عمودی را به سبب افزایش ناهمگنی کانی شناسی افزایش می دهد، اما در مقادیر بسیار بالای این کانی (بیش از 90%) به‏دلیل همگن شدن بافت سنگ، نسبت تراوایی افقی به عمودی کاهش می یابد. بنابراین، نسبت تراوایی افقی به عمودی به میزان ناهمگنی، میزان دانه، سنگ شناسی بستگی دارد و افزایش تخلخل و تراوایی، همگن بودن نمونه هم از نگاه نوع کانی تشکیل دهنده سنگ و هم از نگاه بافت، سبب نزدیک شدن میزان تراوایی افقی و عمودی است.
    کلیدواژگان: تراوایی افقی، تراوایی عمودی، ناهمگنی، دولومیتی شدن، بافت سنگ
  • یونس امینی*، جواد کریمی ثابت، محمدمهدی شادمان، ابوالفضل دستباز، امین حسنوند صفحات 82-97

    اریفیس ها تجهیزاتی ساده بدون قطعات متحرک و الکترونیکی هستند که در صنایع غنی سازی می توان از آنها استفاده کرد که می توان اختلاف فشار بیشتری نسبت به شیرهای کنترل بر روی آن اعمال نمود و بسیار ارزان قیمت می باشند. هدف این تحقیق بررسی عبور جریان انواع گازهای مختلف از میان اریفیس ها و تعیین شرایط عملیاتی مناسب برای کاربرد کنترلی داخل خطوط ورودی و خروجی ستون نفوذ حرارتی می باشد. جهت پیش بینی رفتار گاز داخل اوریفیس از دینامیک سیالات محاسباتی و با استفاده از نرم افزار COMSOL استفاده شد. مدل سه بعدی اوریفیس به همراه جریان گاز تراکم پذیر جهت شبیه سازی مورد نظر به کار گرفته شد. جهت اعتبارسنجی مدل از معادلات موجود در این زمینه، سینقال و همکاران و هانلن و همکاران که بسیار پرکاربرد و معتبر بودند استفاده شد. نتایج در دو بخش جریان صوتی و جریان مادن صوت ارایه گردید. در جریان صوتی نشان داده شده است که در گلویی دما و سرعت به شدت بالا و فشار افت پیدا می کند. در جریان مادون صوت نیز نشان داده شد که در گلویی سرعت بالا می رود و متناسب با آن فشار افت می کند. نتایج دوبخش صوتی و مادون نشان دادند که مدل سه بعدی در نظر گرفته شده دارای دقت بالایی بوده و به خوبی رفتار واقعی اریفیس را پیش بینی می کند.

    کلیدواژگان: اریفیس، دینامیک سیالات محاسباتی، جریان صوتی، COMSOL
  • سیاوش عاشوری*، مهدی کاوسی حیدری، محمد آبدیده، مهدی شریفی، سپیده ویس کرمی صفحات 98-111
    تزریق آب کم شور به عنوان یکی از روش های ازدیاد برداشت نفت به دلیل ارزانی و محدودیت های کم عمیلاتی مورد توجه شایانی قرار گرفته است. دست کاری ترکیب و غلظت یون های نمک در آب تزریقی می تواند بر بازیافت حاصل از فرآیند آشام خودبه خودی در مخازن شکاف دار و جابه جایی اجباری نفت تاثیر به سزایی داشته باشد. از این رو، تحقیقات آزمایشگاهی و میدانی فراوانی برای درک سازوکارها و عوامل موثر بر تزریق آب کم شور و هوشمند صورت پذیرفته است. علی رغم این تحقیقات، برخی از سازوکارهای فعال و فاکتورهای تعیین کننده در مخازن کربناته از جمله میزان اشباع اولیه آب در هاله ای از ابهام و به صورت کامل شناخته نشده است. بر همین اساس، در مطالعه پیش رو به ارزیابی اثر اشباع آب اولیه در مقادیر بالا و کم در آشام خودبه خودی توسط آب کم شور و آب هوشمند حاوی یون های دوگانه فعال سولفات و منیزیم در مغزه های کربناته پرداخته شده است. در ادامه، با تزریق آب های مورد نظر به درون سنگ در طی عمیلات سیلاب زنی تاثیر دماهای مختلف از جمله دمای معادل و دمای کمتر مخزن بررسی می گردد. در بخش آخر با کمک اندازه گیری نمودار های تروایی نسبی و فشار مویینگی، سازوکار فعال در آزمایشات مورد توجه قرار می گیرد. نتایج حاکی از آن بود که افزایش اشباع آب اولیه در سنگ های کربناته موجب ازدیاد برداشت نفت در طی آشام خودبه خودی آب کم شور و آب هوشمند در دمای محیط می شود. همچنین، مشاهده شد که افزایش دمای سیستم باعث افزایش میزان تولید نفت در طی تزریق ثانویه توسط آب کم شور می گردد. کاهش نفت باقی مانده در نمودار های تراوایی نسبی و فشار مویینگی در اثر وجود یون های سولفات و منیزیم تاییدی بر تغییر تر شوندگی سیستم بود.
    کلیدواژگان: تزریق آب کم شور، یون های دوگانه، تراوایی نسبی، تبادل یونی، تغییر ترشوندگی
  • احمد محمدی، محمدرضا رسایی*، وحید مشایخی زاده، علی نخعی صفحات 112-130

    بخش قابل توجهی از منابع هیدروکربوری ایران در مخازن شکاف دار واقع شده اند. وجود دو سیستم مختلف شکاف و ماتریس، باعث به وجود آمدن دو مدل برای ذخیره و عبور سیال می شود. ارزیابی واکنش بین سنگ و سیال و شناسایی میکرو فرآیند ها در مقیاس حفره، در شناخت بهتر فرآیند های تولید در این مخازن موثر است. مدل سازی شبکه حفره ای، امکان شبیه سازی محدوده وسیعی از شرایط مختلف، رژیم های جریانی متفاوت و شناسایی میکرو فرآیند ها در مقیاس حفره را فراهم می کند. از آنجا که در تزریق گاز غیرتعادلی در مخازن شکاف دار، تلفیقی از ریزش ثقلی و نفوذ مولکولی به فرآیند تولید کمک می کنند و تاکنون مطالعه ای در مقیاس حفره، که در برگیرنده اثر توامان هر دو فرآیند باشد، انجام نشده است، این مطالعه به بررسی این موضوع پرداخته است. در این تحقیق با توسعه یک مدل شبکه حفره ای که بر مبنای قیاس بین فرآیند خشک شدن هم دمای محیط متخلخل و فرآیند نفوذ مولکولی ساخته شده بود، با اضافه کردن اثر نیروی ثقل در یک مدل تک بلوکی و با حساسیت سنجی برروی پارامترهای مختلف محیط متخلخل و سیالات موجود در فرآیند نظیر نوع سیالات، فشارهای مختلف و ابعاد گلوگاه ها، فرآیند های ریزش ثقلی و نفوذ مولکولی مورد ارزیابی قرار گرفتند. براساس نتایج به دست آمده، در فشار kPa 3/101، زمان تخلیه فاز مایع در سیستم های هپتان-نیتروژن و هپتان-دی اکسید کربن به ترتیب حدود 18 و 170% از سیستم هپتان-متان بیشتر است. این روند در فشار بالا نیز صادق است. با تغییر فاز مایع از هپتان به اکتان و دکان، زمان تخلیه فاز مایع به ترتیب 6/3 و 19 برابر دیرتر اتفاق می افتد. همچنین، نتایج نشان داد که اثر افزایش طول گلوگاه به اندازه افزایش شعاع گلوگاه، زمان تخلیه فاز مایع را طولانی تر نمی کند.

    کلیدواژگان: مخازن شکاف دار، فرآیند نفوذ مولکولی، فرآیند ریزش ثقلی، مدل سازی شبکه حفره ای، فرآیند خشک شدن
  • امیرحسین عودی، مجید حاجتی پور*، شیوا یارمحمدیان صفحات 131-141

    به دلیل تقاضای زیاد در صنایع پتروشیمی، در سال های اخیر، هیدروژن زدایی کاتالیستی از پارافین ها مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. مدل سازی و شبیه سازی راکتورهای جریان شعاعی هیدروژن زدایی پروپان در این پژوهش مورد مطالعه قرار گرفته است. این فرآیند در 4 راکتور آدیاباتیک جریان شعاعی با بستر متحرک انجام می گیرد و از گرم کن های میانی، جهت تامین گرمای واکنش، و یک مبدل حرارتی خوراک استفاده می شود. معادلات جرم و انرژی به همراه معادلات سینتیکی واکنش ها همزمان حل شد و نتایج حاصل از شبیه سازی راکتورها در نرم افزار Polymath.v6 با میانگین خطای نسبی 2/7% تطابق خوبی با داده های صنعتی دارد. همچنین میزان انتخاب پذیری پروپیلن نسبت به پروپان در راکتور چهارم 53% بدست آمد.  با مدل سازی و شبیه سازی راکتورها  مشخص شد که به دلیل ایجاد کک روی کاتالیست ها و افت فعالیت کاتالیست ها در هر راکتور، به تدریج میزان تبدیل و افت دما در هر راکتور کاهش یافته و میزان تبدیل پروپان در راکتور اول61%، در راکتور دوم 15%، در راکتور سوم 11% و در راکتور چهارم 5% کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: هیدروژن زدایی پروپان، مدل سازی و شبیه سازی، فعالیت کاتالیست، میزان تبدیل، راکتورهای جریان شعاعی
  • مهدی نظری صارم*، پوریا مالمیر صفحات 142-152

    تولید نفت از مخازن نفت امولسیونی همواره با مشکلاتی همراه بوده است. از جمله این مشکلات می توان به افزایش گرانروی نفت و بسته شدن گلوگاه ها و متعاقب آن، افزایش افت فشار و کاهش نرخ تولید اشاره کرد. بررسی رفتار حرکتی این نوع نفت در محیط متخلخل که نمونه ای از سنگ مخزن است، می تواند به شناخت بیشتر موضوع و پارامترهای موثر بر آن کمک نماید. شوری و ترکیب یونی از جمله عوامل موثر بر رفتار امولسیون آب در نفت در محیط متخلخل می باشند که کم تر مورد بررسی قرار گرفته اند. بدین منظور، اثر شوری آب های مختلف برروی رفتار اختلاف فشار دو سر مغزه در حین سیلاب زنی بررسی شده است. آزمایش های سیلاب زنی در دمای C° 60 ، فشار اتمسفر و در بسته شنی صورت گرفت. بدین صورت که شورآب هایی شامل آب کم شور، آب دریای خلیج فارس و آب سازند پارس جنوبی به محفظه ماسه ای اشباع از امولسیون تزریق و رفتار فشاری و بازیافت نهایی نفت آن ثبت شد. نتایج گویای آن است که آب خلیج فارس نوسان فشاری بیشتری نشان داده و موجب بسته شدن مسیرهای بیشتری به نسبت دو آب نمک دیگر می شود. نتایج میکروسکوپی نشان می دهد که این پدیده می تواند به علت به دام افتادن قطرات آب پخش شده در امولسیون در گلوگاه ها حین تزریق و مهتر از آن، تشکیل امولسیون درجای ثانویه در محیط باشد که موجب بسته شدن بخش هایی از محیط متخلخل می شود. این پدیده در تزریق آب خلیج فارس، به دلیل تشکیل امولسیون با قطرات درشت تر با افزایش فشار و کاهش بازدهی نهایی نفت، بیشتر خود را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: امولسیون آب در نفت طبیعی، شوری، امولسیون درجا، نوسان فشار، بازدهی نهایی
|
  • Milad Moradi, Hossain Rahimpour-Bonab *, Ali Kadkhodaie, Ali Chehrazi Pages 3-18
    Shurijeh Formation with Early Cretaceous (Neocumin-Barmin) age is one of the most important clastic reservoir rocks in northeastern Iran. By combining core information, petrographic study and application of petrophysical logs and data obtained from core analysis (porosity and permeability) of hydraulic flow unit and Electrofacies in the sedimentary sequence of Shurijeh Formation in five wells field were identified. The purpose of this study is to survey relationship between hydraulic flow unit and Electrofacies with the position of sequences (sequences and system tracts) and zonation of sedimentary sequences of Shurijeh Formation in the study reservoir. Based on the porosity and permeability data obtained from the core analysis, four hydraulic flow units were determined using the Flow zone indicator method. The fourth Electrofacies was determined based on gamma, neutron, density, sound and effective porosity logs obtained from possible evaluations using MRGC clustering method. Afterwards, the Hydraulic flow units and Electrofacies determined in the framework of sedimentary sequences were used and their distribution in the reservoir and field was determined to provide a clear match between the reservoir zones and the sequence stratigraphic framework. Finally, petrophysics (micro conglomerates, sandstones, and Sandy Dolomitic Ooid Grainstone / Hybrid) are associated with high-energy braided river environments and the high-energy section of the lagoon to Barrier Tidal or shoal, the best reservoir units are in the sedimentary sequence of zone D, B and the middle part of zone C (C2). On the other hand, petrophysics (Claystone/shale, dolomadstone sandy) related to low-energy environments of Braided river (floodplain), meandering river and superatidal stream (above tidal), the Poorest reservoir unit of these sequences in zone A, E sediment sequence and alternately formed in zones C and D.
    Keywords: Hydraulic Flow Unit, Flow Zone Indicator, Electro facies, MRGC clustering, Sedimentary Sequence, Shurijeh Formation
  • Alireza Rezaee *, Yaser Rezaee, Milad Asadpour Pages 19-34
    The oil spill into the oceans from oil tankers and oil pipelines has an ecological importance and a social and economic impact on coastal environments. Rapid detection of deliberate and accidental oil leaks can reduce serious risks to coastal residents and help pollutants be identified. The purpose of this research is to study the effects of thrust coefficient in wind under severe tidal conditions in the area of oil floods motion caused by oil tanker collision with a tower in Hebei typhoon in the western coastal zone of Korea. In order to separate oil from similar samples, Convolutional Neural Network (CNN) was used. The noise loss of the open data scattered by the Boxcar filter was modified and the motion of the oil flood was calculated by using a simple simulation model based on the experimental formula as the performance of surface water flow, wind speed and wind thrust factor. To simulate, the Environmental Fluid Dynamics Code (EFDC) and Automatic Weather Station (AWS) were used to generate tidal and wind fields. The simulated results were then compared with two samples of the data of the Synthetic Aperture Radar, Sentinel-1 and TerraSAR-X. From the present study, it is found that the highest match between the simulation results and the satellite images is obtained with different values of wind thrust and this factor is linearly proportionate to the wind speed.  According to the results, a new modified experimental formula is proposed to predict the flow of oil flood motion in the coastal zone.
    Keywords: Convolutional Neural Network (CNN), Wind Speed, Automatic Identification System (AIS), Image Categorization, Polarimetric Radar, Boxcar Filter
  • Ali Saei, Maryam Khosravi * Pages 35-47
    Gas injection has been used as an enhance oil recovery (EOR) method over last decades. However, due to low viscosity of gas and reservoir heterogeneity, this method has low recovery factor. Foam injection has been introduced as a solution to decrease gas mobility, and improve the ultimate oil recovery. In this study, the impact of wettability and capillary pressure on the foam performance has been investigated. In this regard, a fractured reservoir is developed, and three different wettability and capillary pressure condition has been tested. These conditions are changing the wettability from water-wet to mixed wet, along with an assumption of considering the capillary pressure or not. For better accuracy, different foam models were devoted to fracture and matrix. These models are similar to porous medium, and foam model parameters are a result of an optimization algorithm. The simulation outcomes reveal that the generation of foam within the fracture creates a viscous crossflow which leads to displacement of oil and higher recovery factors. The wetting state of the matrix determines the quality of foam, and matrix foam becomes more water-base, as wettability is altered from water-wet to mixed-wet. The results also show that matrix capillary pressure can create a capillary crossflow and harms the efficiency of foam injection by drying out foam in the fracture.
    Keywords: foam injection, Fractured Reservoirs, Simulation, Wettability, Viscous Crossflow
  • Samaneh Bovard, Mohammad Taghi Sadeghi *, Ezatollah Kazemzadeh, Rohaldin Miri Pages 48-68

    Reservoir oil recovery and efficiency of EOR projects include designed water injection influenced by factors such as oil composition, porosity, permeability, rock mineral composition, porous space distribution, and pore size. The injection of designed water into the carbonate reservoir has always faced many ambiguities. This category of ambiguities has been further investigated and analyzed in this study by examining one of the influential factors, such as polar compounds of oil and its Physico-chemical interactions during the production process. Polar components in crude oil affect the electrostatic interactions at the mineral surfaces, affecting the wettability conditions. This study performed experiments measuring contact angle and spontaneous vascular process on limestone samples. For this purpose, cores with the same conditions are saturated in different oils regarding the percentage of polar compounds. Moreover, they are adjacent to specific components of active ions in designed water. In this regard, using the collected results, we can interpret and study how to participate in the reaction and the effectiveness of polar compounds in the oil. The results show that the amount of oil production due to water injection depends on the chemical composition of the oil and the interaction between water and oil, and in addition to the amount of asphaltene in the oil, it is also affected by the amount of organic carboxylic acids in crude oil.

    Keywords: Smart Water, EOR, Petroleum acidic compounds, Petroleum asphaltene, Ionic compounds
  • Mahnaz Hosseinzadeh, Vahid Tavakoli * Pages 69-81
    The aim of the present study is to investigate the permeability changes and the ratio of horizontal to vertical permeability in Kangan and Upper Dalan carbonate reservoirs. The effect of geological parameters such as lithology, texture, facies and porosity has been investigated on the amount of horizontal and vertical permeabilities and their changes as well as the ratio of horizontal to vertical permeability in these formations in the central part of Persian Gulf. For this purpose, statistical methods have been used on the data obtained from the study of plugs and microscopic thin sections prepared from the 402 meters of cores. The results showed that the mean value of horizontal permeability is closed to the mean value of vertical permeability in the two types of dolomite and limestone lithology as well as crystalline carbonate and mudstone textures. By increasing porosity without considering other geological factors, permeabilities increase and the ratio of horizontal to vertical permeability decreases. Also, the two factors of heterogeneity and increase in the amount of grains (from mudstone to grainstone texture) are more effective in comparison with micrite and cement in the changes of permeabilities. The presence of grains increases heterogeneity. Horizontal permeability will be higher than vertical permeability in energetic sedimentary environments and in grain-supported facies. It was also observed that dolomitization increases the ratio of horizontal to vertical permeability due to increased mineralogical heterogeneity. The ratio decreases in very high amounts of this mineral (more than 90 percent) due to the homogeneity of rock texture. Therefore, this ratio depends on the degree of heterogeneity of rock, the amount of grain, and lithology. Increasing porosity and permeability, homogeneity of the sample both in terms of the type of mineral forming the rock and in terms of texture, causes closer horizontal and vertical permeabilities.
    Keywords: Horizontal Permeability, Vertical Permeability, Heterogeneity, Dolomitization, Rock Texture
  • Younes Amini *, Javad Karimi-Sabet, Mohammad Mahdi Shademan, Abolfazl Dastbaz, Amin Hassanvand Pages 82-97

    Orifices are simple devices without moving and electronic components that can be used in the enrichment industry and can be applied with a higher-pressure difference than control valves and it is very low-priced. The main goal of this research is the examination of different gas flow through an orifice and the determination of optimum conditions for the control application inside the inlet and outlet lines of the thermal diffusion column. Computational fluid dynamics was utilized to predict the behavior of gas flow through an orifice using COMSOL software. The three-dimensional orifice model with the compressible gas flow was applied in our model. To validate the model, the reliable and common correlations in this field, e.g., Singhal et al. and O’Hanlon were used. The results were presented in two sections: supersonic and subsonic flow. The result shows that in the supersonic flow, the temperature and velocity in the throat decrease sharply and the pressure drops. Also, in the subsonic flow at the throat, velocity increases, and accordingly pressure decreases. The results of the simulation of the supersonic and subsonic flow showed that the three-dimensional model can accurately predict the behavior of orifices.

    Keywords: Orifice, CFD, Ultrasonic Flow, COMSOL
  • Siavash Ashoori *, Mehdi Kavosy Heidary, Mohammad Abdideh, Mehdi Sharifi, Sepideh Veiskarami Pages 98-111
    In recent years, low salinity water-flooding has received much attention as one of the enhanced oil recovery methods because of its cheapness and low operating limitations. Tuning of injected water composition and concentration can induce a significant effect on the oil recovery during the spontaneous imbibition process and forced oil displacement in the fractured reservoirs. Numerous lab and field studies have been conducted to realize the mechanisms and factors affecting the low salinity and smart water injection. Despite these researches, some of the related mechanisms and determining factors in carbonate reservoirs, such as the initial water saturation and temperature, have not yet been fully understood. Therefore, extensive experiments are needed to optimize the conditions of injected water. In this study, the oil recovery of spontaneous imbibition by low salinity and smart water containing divalent ions has been investigated when the initial water saturations were in relatively small and high amounts in carbonate cores. Then, the coreflooding experiments were conducted with various temperatures, including equivalent and below the reservoir temperature. Based on relative permeability and capillary pressure measurements, the mechanism leading to higher oil recovery during smart water injection was also investigated. The results showed that the oil recovery was increased during spontaneous imbibition of low salinity and smart water under ambient conditions as the initial water saturation increased. It was also observed that elevating the temperature from 80 °C to 105 °C in secondary water injection could improve oil production significantly. The reduction of residual oil saturation in the relative permeability and capillary pressure diagrams due to the presence of sulfate and magnesium ions confirmed that the carbonate rock became more water-wet at the ambient temperature.
    Keywords: Low salinity water-flooding, divalent ions, Relative Permeability, Multi-ion exchange (MIE), Wettability Alteration
  • Ahmad Mohammadi, Mohammad Reza Rasaei *, Vahid Mashayekhizadeh, Ali Nakhaei Pages 112-130

    A significant part of Iranian hydrocarbon resources are located in fractured reservoirs. The existence of two different fracture and matrix systems creates two models for fluid storage and flow. Evaluation of the rock and fluid interaction and identification of micro-mechanisms at the pore scale is effective in better understanding the production mechanisms in these reservoirs. Pore network modeling makes it possible to simulate a wide range of different conditions, different flow regimes, and identifying micro-mechanisms at the pore scale. Since the injection of non-equilibrium gas into fractured reservoirs, a combination of gravity and molecular diffusion contribute to the production process, and so far, no pore-scale study involving the combined effects of both mechanisms has been performed, this study has examined this issue. In this research, by developing an exist pore network model based on the analogy between the isothermal drying process of a porous medium and the molecular diffusion process, by adding the effect of gravity in a single-block model and by sensitizing the various parameters of the porous medium and fluids in the process such as: fluid type, different pressures, pores and throats size, the gravity drainage and molecular diffusion mechanisms were evaluated. According to the results, at a pressure of 101.3 kPa, the desaturation time of the liquid phase of the Heptane-Nitrogen and Heptane-Carbon dioxide systems is about 18 and 170% longer than the Heptane-Methane system, respectively. This trend is also true at high pressures. By changing the liquid phase from Heptane to Octane and Decane, the desaturation time of the liquid phase occurs 3.6 and 19 times later, respectively. The results also showed that the effect of increasing the throat length does not prolong the depletion time of the liquid phase as much as increasing the throat radius.

    Keywords: Fractured Reservoirs, molecular diffusion mechanisms, gravity drainage mechanisms, pore-network modeling, drying process
  • Amirhossein Oudi, Majid Hajatipour *, Shiva Yarmohammadian Pages 131-141

    Due to the high demand in the petrochemical industry, catalytic dehydrogenation of paraffins has received much attention in recent years. Modeling and simulation of propane dehydrogenation radial flow reactors has been studied in this research. This process is performed in 4 moving bed radial flow reactors and intermediate heaters are used to supply reaction heat, and a feed heat exchanger. The mass and energy equations were solved simultaneously with the kinetic equations of the reactions, which of results of reactor simulations in Polymath V6 software with an mean relative error of 7.2% are in good agreement with industrial data. Also, the selectivity of propylene to propane in the fourth reactor was 53%. By modeling and simulating the reactors, it was found that due to the coking of the catalysts and the decrease in the activity of the catalysts in each reactor, the conversion and temperature drop in each reactor gradually decreased and the propane conversion rate in the first reactor was 61%, in the second reactor 15%. It decreases by 11% in the third reactor and 5% in the fourth reactor.

    Keywords: propane dehydrogenation, Modeling, simulation, Catalyst activity, Conversion, Radial flow reactors
  • Mahdi Nazarisaram *, Pourya Malmir Pages 142-152

    Several problems may be encountered during recovery from reservoirs containing emulsified oil. Higher oil phase viscosity, pore throat blockage, and a much higher rate of pressure drop through the recovery period are among the most serious ones. A suitable way to overcome this issue is to investigate the behavior of this type of oil in the porous medium. This study aims to survey the effects of brine salinity on pressure behavior. Different brines with different salinities including low salinity brine, Persian Gulf brine, and South Pars formation brine was injected into the sand pack, and the pressure behavior and ultimate recovery were monitored. The results showed that Persian Gulf brine would cause more blockage of pore throats and formation of in-situ emulsion in the porous medium, hence, resulting in more fluctuation in the pressure response. Because of the formation of in-situ emulsion, the ultimate recovery of Persian Gulf water is the lowest recovery, and low salinity water is the best choice for water flooding in the emulsified reservoir.