فهرست مطالب

مجله پژوهش نفت
پیاپی 130 (امرداد و شهریور 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/08/13
  • تعداد عناوین: 10
|
  • اسما نصرتی، فاطمه مصباحی*، علی کدخدائی، محمد حسن پور صدقی صفحات 3-17

    امروزه تحقیقات متعددی به منظور شناسایی خودکار گسل ها و سیستم شکستگی ها براساس داده های لرزه ای صورت گرفته است. همدوسی لرزه ای از جمله نشان گرهای هندسی است که در آشکار ساختن ناپیوستگی های لرزه ای نظیر گسل ها، شکستگی ها، کانال های رودخانه ای کاربرد فراوانی دارد. یکی از ابزارهای مناسب برای شناسایی گسل ها و شکستگی ها استفاده از داده های لرزه ای می باشد که با استفاده از الگوریتم ردیابی مورچه ای انجام می شود. در این مقاله با بررسی الگوریتم ردیابی مورچه ای و به شناسایی گسل ها و ریزگسله های موجود در میدان نفتی سلمان پرداخته شده است. میدان سلمان حاوی پنج سنگ مخزن داریان، گدون، عرب، کنگان، دالان و فراقان است. الگوریتم ردیابی مورچه ای ابزاری کارآمد در شناسایی دقیق شکستگی های مخازن است. بدین منظور در این مطالعه به کمک الگوریتم ردیابی مورچه ای،گسل ها و شکستگی های عمقی موجود در میدان نفتی سلمان بررسی شده است. طبق نتایج به دست آمده، در منطقه سلمان تاقدیس گنبد نمکی مشاهده شد. در راس تاقدیس گسل های نرمال بزرگی با روند شمال باختری- جنوب خاوری وجود دارند که باعث ایجاد ساختار گرابن در منطقه شده اند. گسل های فرعی هم راستای گسل های اصلی نرمال و شکستگی های مزدوج با شیب تند توسط الگوریتم ردیابی مورچه ای در منطقه شناسایی شدند.

    کلیدواژگان: گسل، شکستگی، نشان گر، داده های لرزه ای، ردیابی مورچه ای
  • آذین خواجه کولکی، سید مجتبی حسینی نسب*، فرامرز هرمزی صفحات 18-33
    روش آب کم شور با نانوذرات می تواند به عنوان یکی از روش های ترکیبی ازدیادبرداشت در نظر گرفته شود. هدف این مقاله، بررسی اثر شوری بر نانوذرات همراه با یک ماده فعال سطحی سبز در ازدیاد برداشت نفت است. تلاش شد تا ترکیب مناسب نانوهیبرید و غلظت بهینه شوری برای نانوسیالات در آزمون سیلاب زنی میکرومدل مشخص شود. در این پژوهش، از نانوذرات اکسید فلزی گاما-آلومینا و سیلیکا در سیالات پایه با شوری های متفاوت به کار برده شد. نانوذرات باعث بهبودی بازیافت نهایی نفت می شوند اما مهم ترین چالش استفاده از نانوذرات هنگام قرارگیری آنان درکنار یون‎های دو ظرفیتی موجود در آب نمک است که به شدت ناپایدار می شوند. از این رو تلاش شد تا پایداری نانوذرات گاما-آلومینا، سیلیکا و هیبریدهای شان (در نسبت های جرمی مختلف) با شوری متفاوت مورد مطالعه قرار گیرد. برای افزایش مدت زمان پایداری نانوذرات در آب هایی با شوری مختلف از ماده فعال سطحی سازگار با محیط زیست و سبز به نام صمغ عربی استفاده شد. طراحی آزمایش‎ها با کمک نرم افزار و با روش تاگوچی صورت گرفت. پس از آماده سازی نانوسیالات پایداری آنان مورد بررسی قرار گرفت و برروی نانوسیالاتی که پایداری مناسبی داشتند تست سیلاب زنی انجام شد. بر طبق نتایج آزمایشگاهی کمترین مدت زمان پایداری مربوط به نانوسیالاتی است که سیال پایه آن ها شوری برابر با ppm 40710 را دارد. بیشترین بازیافت نهایی نفت مربوط به نانوهیبرید گاما-آلومینا و سیلیکا با نسبت جرمی 10:90 در آب با شوری ppm 20400، همراه با ppm 1000 صمغ عربی برابر با 34/60% و کمترین بازیافت نهایی نفت برای نانوذره سیلیکا با آب مقطر بدون صمغ عربی برابر با 5/34% گزارش شد.
    کلیدواژگان: آب کم شور، نانوهیبرید گاما-آلومینا و سیلیکا، صمغ عربی، پایداری نانوسیال، ازدیاد برداشت نفت
  • مهدی وحیدی، علیمراد رشیدی*، احمد توسلی صفحات 34-44
    در پژوهش حاضر، رفتار کف زایی و کشش سطحی محلول آبی متیل دی اتانول آمین (MDEA) در حضور چارچوب فلز آلی UiO-66-NH2 مورد بررسی قرار گرفت. حجم کف و پایداری کف محلول حاوی نانوسیال MDEA و MDEA + UiO-66-NH2 اندازه گیری شد و اثر UiO-66-NH2 اضافه شده به محلول MDEA بر حجم کف و پایداری کف مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها در دماهای K 15/313، K 15/323 و K 15/333 و فشار اتمسفر انجام شد. نتایج نشان می دهد که اضافه کردن wt.% 1/0 UiO-66-NH2 به محلول wt.% 40 MDEA باعث کاهش حجم کف تا 25% و پایداری کف تا 47% می گردد. علاوه بر این، اثر افزودن UiO-66-NH2 به محلول MDEA بر کشش سطحی توسط دستگاه اندازه گیری کشش سطحی LAUDA مدل TD3 مورد بررسی قرار گرفت که از روش حلقه Du Noüy استفاده می کند. نتایج این مطالعه نشان داد که افزودن 1/0% UiO-66-NH2 به محلول wt.% 40 MDEA، 8/0% کشش سطحی محلول را افزایش می دهد. یک مدل مناسب برای بررسی ویژگی کف استفاده شد و نشان داد که با افزایش دما به صورت خطی تشکیل کف کاهش می یابد. مدل کف با موفقیت توسعه یافته و برروی داده های تجربی برازش شد و R2 و حداکثر خطا به ترتیب 9957/0% و 12% به دست آمد.
    کلیدواژگان: کشش سطحی، متیل دی اتانول آمین، نانوسیال، کف، UiO-66-NH2
  • ابوالفضل محمدی* صفحات 45-55
    کربن دی اکسید یکی از مهم ترین گازهای گلخانه ای بوده که نقش عمده ای در گرمایش زمین دارد. هیدرات های گازی یکی از جدیدترین فن آوری های موجود برای جذب این گاز قبل از ورود به اتمسفر است. در این پژوهش اثر دور همزن بر مهم ترین پارامترهای سینتیکی تشکیل هیدرات کربن دی اکسید یعنی میزان جذب گاز، سرعت رشد هیدرات، ظرفیت ذخیره سازی و همچنین درصد تبدیل آب به هیدرات در یک رآکتور ناپیوسته حجم ثابت- دما ثابت بررسی شد. با توجه به اختلاط مناسب در رآکتورهای الاکلنگی، آزمایش های سینتیکی مورد نظر در حضور آب دو بار تقطیر و در حالت های سکون عمودی، سکون قایم و استفاده از همزن الاکلنگی با سرعت های 2، 4 و rpm 10 و در دمای K 15/278 و فشار MPa 9/2 انجام شد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد استفاده از همزن باعث افزایش میزان جذب گاز، سرعت رشد هیدرات، ظرفیت ذخیره سازی و همچنین درصد تبدیل آب می شود. استفاده از همزن با سرعت rpm 10 میزان جذب گاز را نسبت به حالت های سکون عمودی و افقی به ترتیب 4/84 و 5/78% افزایش داد. همچنین ظرفیت ذخیره سازی تشکیل هیدرات کربن دی اکسید در حالتی که از همزن با سرعت rpm 10 استفاده شود نسبت به حالت های سکون عمودی و قایم به ترتیب 6/72 و 7/67% افزایش یافت.
    کلیدواژگان: هیدرات های گازی، سینتیک، سرعت همزن، ظرفیت ذخیره سازی، کربن دی اکسید
  • سعید سلطانی داربیدی، عبدالرضا مقدسی*، عزت الله جودکی، کیوان قدرتی، حامد رشیدی صفحات 56-70

    ترکیبات سولفوره به صورت  سنتی یک آلودگی برای سوخت های مایع هیدروکربنی هستند .اکسایش ترکیبات حاوی گوگرد روشی بسیار مناسب جهت حذف این ترکیبات و ایجاد  سوخت های با محتوای گوگرد بسیار پایین است. در این تحقیق اکسایش دسته بسیار گسترده ای از ترکیبات گوگردی در میعانات گازی با کمک پراکسید اکسیژن در یک سیستم دو فازی  مایع- مایع با کمک S2O8−2 تثبیت شده برروی نانو ذره  مغناطیسی هسته- پوسته- پوسته Fe3O4 @SiO2 @Polyionene تحت شرایط اتمسفری مورد بررسی قرار می گیرد. اثر متغیرهای مختلفی از جمله دما، زمان واکنش ،حلال های  استخراج و نسبت حجم اکسیدان به میعانات گازی مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق مشخص گردیده که سرعت واکنش حذف اکسایشی ترکیبات گو گردی با افزایش دما و نیز نسبت H2O2 به میعانات گازی  افزایشی می باشد. در این تحقیق به خوبی مشخص گردد، که در شرایط اتمسفری بیشتر از 7/98% ترکیبات گوگردی موجود در میعانات در دمای بهینه C° 50 طی مدت min 120حذف می گردید. در این تحقیق مشخص گردید که با تغییر حلال استخراج نهایی از آب به محلول سود/ متانول/ آب به طور چشم گیری حذف ترکیبات گوگردی افزایش می یابد. سرعت بالای حذف ترکیبات گوگردی اکسید شده در میعانات گازی با کمک متانول رامی توان با افزایش حلالیت ترکیبات سولفونی حاصل از اکسایش در این حلال و عدم انتقال هیدروکربن ها به حلال بسیار قطبی متانول توضیح داد. نتایج نشان داده که سولفور کل موجود در میعانات گازی مورد بررسی در شرایط اتمسفری C° 50 و نسبت H2O2 (30%) میعانات گازی در حلال استخراج محلول سود/ متانول/ آب بیشترین کاهش را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: کاتالیست هتروژن، نانو ذرات مغناطیسی، آیونن، ساختار هسته- پوسته- پوسته، سولفورزدایی
  • سید مهدی غنی زاده، الناز خداپناه*، سید علیرضا طباطبائی نژاد صفحات 71-87
    تزریق آب با شوری کم به عنوان یکی از روش های ازدیاد برداشت، در طول سال های اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته است. استفاده از روش های دیگر همراه با تزریق آب با شوری کم نیز مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته و روش هایی مانند تزریق آب با شوری کم همراه با مواد فعال سطحی یا پلیمر کارایی خود را در هرچه بیشتر کردن ضریب بازیافت نفت نشان داده است. در این مطالعه، با تزریق آب با شوری کم همراه با پلیمر به پنج نوع مدل شن فشرده میزان تولید نفت و اثرات تزریق پلیمر و آب با شوری کم بر تولید نفت مورد بررسی قرارگرفته است. به همین منظور، سه آزمایش تزریق پلیمر به صورت مرحله سوم و دو آزمایش به صورت مرحله دوم انجام شده است. نتایج تزریق پلیمر به صورت مرحله دوم و مرحله سوم همراه با آب با شوری کم نشان می دهد که تزریق پلیمر در مرحله سوم، عملکرد بهتری را نسبت به تزریق مرحله دوم دارد و میزان بازیافت نفت تولیدی در نقطه شکست حدود 11% بیشتر است. در حالت تزریق مرحله سوم با افزایش غلظت پلیمر تزریقی، بازیافت نفت با فعالیت سازوکارهای کاهش تحرک پذیری سیال جابه جاکننده نفت و افزایش بازدهی میکروسکوپی، بیشتر می شود. در تزریق پلیمر به صورت مرحله دوم به دلیل تماس با آب بسیار شور سازند، میزان جذب سطحی پلیمر افزایش یافته و موجب کاهش تراوایی محیط متخلخل شده و بازیافت نفت کمتر می شود. آنالیز pH آب های تولیدی نیز نشان می دهند که در طول تزریق آب با شوری کم سازوکار افزایش pH فعال بوده و تغییر ترشوندگی به سمت آب دوستی، موجب افزایش بازیافت نفت می شود. در این مطالعه با استفاده از انداره گیری ضریب انکسار نوری آب های تولیدی که بیانگر چگونگی تغییر شوری آب می باشد، نحوه جابه جایی پلیمر و آب با شوری کم نیز مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: آب با شوری کم، ازدیاد برداشت نفت، تزریق پلیمر، ضریب بازیافت، نفت سنگین
  • بهگام رحمانی وحید*، حامد نایب زاده صفحات 88-99

    در این پژوهش دو اسپینل MgFe2O4 و MgAl2O4 به روش ساده و سریع مکانیکی-شیمیایی سنتز شدند. استفاده از آسیاب گلوله‎ای سرعت بالا باعث بسیار کم شدن زمان آسیاب کردن گردید. برای بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونه ‎های سنتز شده از آنالیزهای پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX-dot mapping)، سطح ویژه و تخلخل (BET-BJH) و بررسی قدرت مغناطیسی استفاده شد. همچنین قدرت اسیدی نمونه‎ های سنتز شده با استفاده از روش تیتراسیون کروماتوگرافی پالسی به دست آورده شد. نتایج حاصل از XRD سنتز موفقیت آمیز هر دو نمونه را تایید کرد و نشان داد که این دو نمونه با بلورهای بزرگ سنتز شده اند. نتایج سایر آنالیزها هم مطابقت خوبی را با یکدیگر نشان دادند. برای بررسی قدرت کاتالیستی اسپینل‎های سنتز شده، این نمونه‎ها در واکنش تولید بنزیل تولوین توسط تولوین و بنزیل کلراید با کمک امواج مایکروویو مورد استفاده قرار گرفتند. در شرایط واکنشی min 3 و توان W 300 مایکروویو با نمونه MgAl2O4 هیچ تبدیلی حاصل نشد در حالی که با همین شرایط نمونه MgFe2O4 تبدیل کامل 100% را حاصل کرد و حتی بعد 3 بار استفاده مجدد هم در این مقدار تغییری مشاهده نشد. با توجه به نتایج به دست آمده از عملکرد کاتالیستی و قابلیت مغناطیسی بالای نمونه MgFe2O4 که عاملی تاثیرگذار جهت جداسازی کاتالیست از مخلوط واکنش است، به نظر می رسد که می توان امید زیادی به اقتصادی شدن تولید این کاتالیست داشت.

    کلیدواژگان: آسیاب گلوله‎ای سرعت بالا، روش مکانیکی-شیمیایی، MgAl2O4ا، MgFe2O4، بنزیل تولوئن
  • سارا شیرافکن، محمد احمدی*، مهدی شعبانی صفحات 100-113
    در این مطالعه، عملکرد شبکه عصبی پیچشی در مشخصه سازی فضای متخلخل سنگ مورد ارزیابی قرار گرفته است. جهت آموزش شبکه، مجموعه ای از تصاویر میکرو سی تی اسکن سه بعدی از زیر نمونه های یک سنگ کربناته C1 با خصوصیات فیزیکی مربوطه اعم از تخلخل، متوسط اندازه گلوگاه، متوسط اندازه منافذ، متوسط عدد پیوستگی و متوسط ضریب شکل منافذ فراهم گردیده است. تصویر به کاربرده شده از نمونه سنگ کربناته جهت آماده سازی مجموعه تصاویر ورودی، به 9261 تصویر به ابعاد 100×100×100 واکسل تقسیم شده است و سپس با بهره گیری از الگوریتم کره بیشینه محاطی برای هر نمونه، خصوصیات نام برده به دست آمده است. در ادامه با تقسیم بندی مجموعه داده به دست آمده به سه بخش آموزش، ارزیابی و آزمایش (75: 15: 10)، شبکه طراحی شده از جهت تعداد لایه و نرخ یادگیری مورد مقایسه و ارزیابی قرارگرفته است. سپس بعد از آزمایش شبکه بر روی مجموعه داده های آزمایش، ضریب تعیین پارامترها به ترتیب ذکرشده، 99%، 2/90%، 5/94%، 6/93% و 3/75% و میانگین درصد خطای نسبی برای هر یک از خصوصیات کمتر از 4% محاسبه شده است. ازاین رو  باتوجه به نتایج حاصل شده می توان نتیجه گرفت که تطابق خوبی میان مقادیر پیش بینی شده و مقادیر واقعی خصوصیات موجود است.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی پیچشی، تصاویر میکرو سی تی اسکن، سنگ کربناته، نرخ یادگیری، ضریب تعیین
  • ابوالفضل پورحسن هریس، رضا فلاحت* صفحات 114-126
    تخمین و پیش بینی فشار منفذی امری ضروری برای جلوگیری از مخاطرات ناشی از حفاری در مناطق با فشار منفذی بالا است. با پیش بینی فشار منفذی می توان در برنامه ریزی چاه ها، لوله گذاری و وزن گل حفاری مناسب منطقه از این اطلاعات استفاده نمود. امروزه همچنین به دلیل هزینه بالای ابزار های اندازه گیری مستقیم فشار منفذی استفاده از روش های غیرمستقیم مقرون به صرفه تر هستند. هدف اصلی این تحقیق تخمین و پیش بینی فشار منفذی با استفاده از نگاره های چاه و داده های لرزه ای با استفاده از روش ها مختلف و مقایسه کارایی آن ها است. در روش چاه نگاری، فشار منفذی طبق روابط ارایه شده توسط ایتون با سه روش که از نگاره های مقاومت ویژه، سونیک و سرعت استفاده می کند تخمین زده شد. در ادامه، با به کارگیری روش باورز، فشار روباره با استفاده از اطلاعات نگاره چگالی محاسبه شد و سپس با استفاده از رابطه بین سرعت و تنش موثر ، تنش موثر  محاسبه و درنهایت، فشار منفذی با استفاده از رابطه ترزاقی تخمین زده شد. در مرحله بعد، با استفاده از داده های لرزه نگاری سه بعدی و با به کارگیری دو روش سرعت ایتون و باورز، فشار منفذی به صورت مکعب سه بعدی تخمین زده شد. سپس با استفاده از اطلاعات فشاری یکی از چاه های موجود، مکعب های سه بعدی تخمین زده شده مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج این مطالعه نشان می دهد روش سرعت ایتون با خطای 7/9% انطباق خوبی را با داده های فشار اندازه گیری شده در محل چاه دارد و مناسب ترین گستردگی فضایی فشار را در عمق های مخزنی و همچنین در مناطق سطحی تر ارایه می کند؛ ولی روش سرعت باورز به دلیل حساسیت زیاد آن به وجود داده های فشار اندازه گیری شده، نتایج خوبی در مناطق کم عمق نداشته است. همچنین روش های مقاومت ویژه و سونیک ایتون همراه با خطای بالایی بوده اند؛ بنابراین، روش سرعت ایتون در مناطق مشابه برای تخمین فشار منفذی پیشنهاد می گردد.
    کلیدواژگان: تخمین فشار منفذی، فشار بالا، چاه نگاری، داده های لرزه ای، روش ایتون، روش باورز
  • حامد نایب زاده*، علیرضا حیدری، علی احمد پور، ناصر ثقه الاسلامی، امیرحسین آزمون صفحات 127-162

    امروزه کاتالیست های ناهمگن نقش انکارناپذیری در فرآیندهای شیمیایی دارند. کاتالیست ها عموما به صورت پودری سنتز می شوند که برای کاربرد صنعتی نیاز به شکل دهی دارند که خود هزینه مجزایی را ایجاب می کند. در این پژوهش، سنتز یک مرحله ای پایه کاتالیست γ-Al2O3 با ساختار کروی با استفاده از چکاندن محلول پیش ماده در ستونی از روغن انجام شد و تاثیر شرایط سنتز چون دما و ارتفاع ستون روغن (پارافین)، غلظت محلول سفت کننده گرانول (آمونیاک) و نرخ رشد دمای کلسیناسیون مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش دمای ستون پارافین سبب کاهش کشش سطحی و بهبود حرکت ژل های تزریق شده می گردد و به راحتی با عبور از مرز لایه پارافین وارد لایه آمونیاک می شوند. ولی از طرف دیگر به دلیل کاهش ویسکوزیته سرعت سقوط دانه های ژل افزایش یافته که بر شکل کروی گرانول ها اثر منفی دارد. لذا به منظور شکل گیری مناسب ساختار کروی باید ارتفاع ستون پارافین زیاد باشد. کم کردن غلظت محلول آمونیاک در مرحله تبادل یونی درون ساختار گرانول ها بسیار مناسب بوده و از هم پاشیدگی گرانول ها جلوگیری می کند. نتایج نشان داد که نرخ رشد دمای کلسیناسیون باید در کمترین مقدار تنظیم شود تا با خروج آرام آب و دیگر حلال های موجود در ژل، ترک و شکستگی در سطح گرانول رخ ندهد. گرانول های گاما اکسید آلومینیوم (آلومینا) سنتز شده در شرایط ستون پارافین دمای C° 60 و ارتفاع Cm 30، غلظت محلول آمونیاک 10% و دمای کلسیناسیون C° 700 که با نرخ min C°/1 افزایش یافته است، دارای ابعادی حدود mm 3 می باشند. همچنین ضریب کروی بودن گرانول های تولیدی کمتر از 05/0 بوده است که نشان دهنده کیفیت مناسب این روش برای تولید پایه های کاتالیست گرانولی است. در ضمن، تعیین مشخصات گرانول ها نشان داد که مساحت سطح شان m2.g-1 9/78 است و آن ها اندازه و حجم حفرات مناسبی برای کاربرد به عنوان پایه کاتالیست دارند.

    کلیدواژگان: گاما آلومینا، کاتالیست، گرانول، سل-ژل، کلسینه کردن
|
  • Asma Nosrati, Fatemeh Mesbahi *, Ali Kadkhodaei, MohammadHasan Pour Sedghi Pages 3-17

    Nowadays, numerous types of research have been conducted to identify automatically fault and fracture systems based on seismic data. Seismic coherence is one of the geometric indicators that is widely used in revealing seismic discontinuities such as faults, fractures, and river channels. One of the suitable tools for identifying faults and fractures is the use of seismic data, which is done using the ant-tracking algorithm. In this paper, by examining the ant tracking algorithm, faults and micro-faults in the Salman oilfield were identified. In the study area, five reservoir formations are present in the Salman field. In addition, five exploratory wells have been drilled in this area. An ant-tracking algorithm is an efficient tool for accurately identifying reservoir fractures. In this research, with the help of ant tracking algorithm, faults and deep fractures of the Salman oil field were investigated. According to the results, a salt anticline was observed in the Salman region and at the top of the anticline, there are significant normal faults that have caused the graben structure in the region. Also, normal faults are along the northwest-southeast. The sub-faults are also normal along the main faults. The ant conjugation algorithm of conjugate fractures in the area identified them.

    Keywords: Fault, Fracture, Marker, Seismic Data, Ant tracing
  • Azin Khajeh Kulaki, Seyed Mojtaba Hosseini-Nasab *, Hormozi Faramarz Pages 18-33
    The method of low salinity water with nanoparticles can be considered as a hybrid method of enhanced oil recovery. The goal of this paper is to investigate the effect of salinity on nanoparticles with a green surfactant in enhanced oil recovery. It was tried to determine the appropriate mass fraction of the nanohybrid and the optimal concentration of salinity for nanofluids in the micromodel flooding test. In this research, gamma-alumina and silica metal oxide nanoparticles were used in basic fluids with different salinities. Nanoparticles improve oil recovery factor, however the most important challenge of using nanoparticles is when they are placed next to divalent ions in brine, which become very unstable. Therefore, an attempt was made to study the stability of gamma-alumina, silica and their hybrid nanoparticles (in different mass fractions) with different salinity. To increase the duration of stability of nanoparticles in water with different salinity, environmentally compatible and green surfactant called Gum Arabic was used. The experiments were designed with software and Taguchi method. After the preparation of nanofluids, their stability was investigated and the flooding test was performed on the nanofluids that had good stability. The lowest stability period was related to nanofluids whose base fluid was reported to have a salinity of 40,710 ppm. The highest recovery factor of gamma-alumina nanohybrids with a mass fraction of 10:90 in water with a salinity of 20400 ppm, with 1000 ppm of Arabic gum equal to 60.34% and the lowest recovery factor among nanofluids for silica nanoparticles with deionized water without gum Arabic was reported to be 34.5%.
    Keywords: Low Salinity Water, Gamma-alumina-silica nanohybrid, Gum Arabic, Stability Nanofluid, Enhanced Oil Recovery
  • Mehdi Vahidi, Alimorad Rashidi *, Ahmad Tavasoli Pages 34-44
    In this study investigate the foaming behavior and surface tension of aqueous N-Methyldiethanolamine (MDEA) in the presence of amine functionalized UiO-66 (UiO-66-NH2) was studied. Foam volume and foam stability of solution containing of MDEA and MDEA + UiO-66-NH2 nanofluid was measured and effect of added UiO-66-NH2 to the MDEA solution on foam volume and foam stability was studied. Experiments were carried out at 313.15, 323.15 and 333.15 K and atmospheric pressures. Results show that addition of 0.1 % wt. of UiO-66-NH2 to the solution of 40% wt. of MDEA, decreases up to 25% in foam volume and up to 47 % in foam stability. Besides, effect of addition UiO-66-NH2 to the MDEA solution on surface tension was studied by LAUDA interfacial tensiometer model TD3, which uses the Du Noüy ring method and results of this study showed that addition of 0.1 % wt. of UiO-66-NH2 to the solution of 40% wt. of MDEA increases 0.8 % in surface tension of solution. A suitable model was used to investigate foam property and highlights that solutions behave linearly in decreasing foam formation and surface tension with an increasing of temperature. Foaming model was successfully developed and was fitted to experimental data and and maximum error were 0.9957 and 12%, respectively
    Keywords: Surface Tension, MDEA, UiO-66-NH2, Foaming, Nanofluid
  • Abolfazl Mohammadi * Pages 45-55
    Carbon dioxide is one of the most important greenhouse gases that plays a major role in global warming. Gas hydrates are one of the newest technologies available to remove this gas before entering the atmosphere. In this research, the effect of the stirrer speed on the most important kinetic parameters of carbon dioxide hydrate formation, i.e. amount of gas uptake, hydrate growth rate, storage capacity, and water to hydrate conversion percentage in a constant-volume constant-temperature reactor was investigated. The experiments were carried out in the presence of double distilled water at a temperature of 278.15 K and two pressures of 2.9 MPa. Vertical and horizontal stagnant conditions and rocking cell stirrer with speeds of 2, 4 and 10 rpm were used to investigate the effect of stirrer speed on the kinetics of carbon dioxide hydrate formation. The results of the experiments showed that the use of a stirrer promotes the kinetics of carbon dioxide hydrate formation. The use of a stirrer at a speed of 10 rpm increased the amount of gas uptake compared to the vertical and horizontal conditions, respectively, by 84.4 and 78.5 percent. The storage capacity of carbon dioxide hydrate formation increased by 72.6% and 67.7%, respectively, when using a stirrer at a speed of 10 rpm compared to the vertical and horizontal conditions.
    Keywords: Gas Hydrates, Kinetics, stirrer speed, Storage Capacity, Carbon Dioxide
  • Saeed Soltani Darbidi, AbdolReza Moghaddasi *, Ezatollah Joudaki, Keivan Ghodrati, Hamed Rashidi Pages 56-70

    More and more rigid requirements for sulfur contents of motor fuels stimulate search for new ways of purification of hydrocarbon raw materials from sulfur compounds and modernization of existing desulfurization technologies. The main classes of gas and oil-sulfur compounds are thiols, dialkyl and cycloalkyl sulfides, alkyl aryl sulfides, as well as heteroaromatic compounds, specifically thiophene derivatives. The sulfur content of Ilam refinery′s natural gas condensate is very high (4150 ppm) and should be removed to reduce the sulfur content. Sulfur components are traditionally considered as undesirable contaminants of liquid hydrocarbon fuels. Sulfur oxidation appears a very promising route for obtaining ultralow-sulfur fuels requested worldwide by the new regulation mandates. This paper describes the oxidation of several kinds of S-containing molecules in Natural-Gas Condensate with hydrogen peroxide in a two liquid–liquid (L–L) phase system with Fe3O4@SiO2@polyionene/K2S2O8 Core-Shell-shell Magnetite Nanoparticle Catalyst under atmospheric pressure. The influence of the reaction temperature, the reaction time, the solvent, the volume ratio of the oxidant (H2O2) and the natural gas condensate were examined.

    Keywords: Heterogeneous catalyst, Magnetic Nanoparticles, Ionene, Core-shell-shell structure, Desulfurization
  • Seyed Mahdi Ghanizadeh, Elnaz Khodapanah *, Seyyed Alireza Tabatabaei-Nezhad Pages 71-87
    In recent years, low salinity polymer injection as an enhanced oil recovery method has drawn more attention by researchers. Combination of other methods with low salinity water injection has also been investigated in the literature. Among them is the combined low salinity water and surfactant or polymer injection which shows its efficiency in enhancing oil recovery. In this study, the combined low salinity water and polymer injection to five sandpack models and its efficiency in oil production is investigated through different flooding experiments. To this end, three and two polymer injection experiments were conducted in tertiary and secondary modes (after and before low salinity water injection), respectively. The results indicates that polymer injection in tertiary mode has better performance than the secondary mode injection experiments as in the former case the oil recovery at breakthrough is about 11% higher than the later one. In tertiary polymer injection experiments, as the concentration of polymer solution increases, the mobility of the displacing fluid decreases leading to an increase in the microscopic efficiency. During the secondary polymer injection, polymer is in contact with the high salinity formation water which increases the adsorption of polymer onto the rock surface and decreases the permeability of the porous medium. As a result, oil recovery decrease. The pH analysis of the produced water shows that during the low salinity water injection experiments, the pH increment is the active mechanism and the wettability alteration toward water-wet increases the oil recovery. Displacement of the polymer and low salinity water are also investigated by measuring the refractive index in the produced water indicating the trend of the salinity change.
    Keywords: Low Salinity Water, Enhanced Oil Recovery, Polymer injection, Recovery Factor, heavy oil
  • Behgam Rahmanivahid *, Hamed Nayebzadeh Pages 88-99

    In this research MgFe2O4 and MgAl2O4 spinels were synthesized by simple and fast mechanochemical method. Using high-speed ball-milling causes diminishing the ball milling time. Physiochemical analysis including XRD, TEM, FESEM, EDX-Dot mapping, BET-BJH and Magnetic Susceptibility were used to define the physicochemical properties of synthesized samples. Also, pulse chromatographic titration methodology was used to evaluate acidity of synthesized samples. The XRD results confirmed the successful synthesis of both spinels and indicated that two samples have been synthesized with large crystals. Also, the results of other analysis showed good agreement with each other. To investigate catalyst activity of synthesized spinels, the catalysts were used in the production of benzyl toluene from toluene and benzyl chloride by using microwaves. In reaction condition of 3 minutes and 300 watt microwave no conversion was observed for MgAl2O4 while in the same reaction conditions, conversion of MgFe2O4 was achieved to be 100% and even after 3 times reused of this sample no change was observed in the conversion. According to the results of catalyst performance and high magnetic susceptibility of MgFe2O4 which is an effective factor to separate the catalyst from the reaction mixture, it seems that there can be have high hopes for the economic production of this catalyst.

    Keywords: High Speed Ball-Milling, Mechanochemical Method, MgFe2O4, MgAl2O4, Benzyl Toluene
  • Sara Shirafkan, Mohammad Ahmadi *, Mehdi Shabani Pages 100-113
    Accurately predicting subsurface flow properties holds immense significance across various domains, ranging from water resource management to the petroleum industry. In this study, recognizing the computational intensity and time constraints associated with digital rock analysis for petrophysical property calculations, we introduce a workflow that leverages deep learning to swiftly and precisely estimate these properties from micro-CT images, obviating the need for resource-intensive computational methods. Specifically, a Convolutional Neural Network (CNN) was employed to train and predict multiple physical properties of porous media using micro-CT scan images as input data. The micro-CT scan images, derived from a carbonate rock sample, were divided into 9,261 images, each with dimensions of 100x100x100, for network training. Key parameters such as porosity, throat size, pore size, connection number, and pore shape factor for each image were computed using network extraction algorithms. The designed network›s performance was evaluated, considering factors like the number of layers and learning rate. Subsequently, when tested on a separate dataset, the network exhibited impressive coefficients of determination for the mentioned parameters, namely 99% for porosity, 90.2% for Avg.throat size, 94.5% for Avg.pore size, 93.6% for Avg.connection number, and 75.3% for Avg.pore shape factor. Furthermore, the average relative error percentage for each property remained below 4%. These results signify a strong agreement between the predicted values and the actual properties, affirming the efficacy of this approach in swiftly and accurately estimating petrophysical properties from micro-CT images.
    Keywords: Convolutional Neural Network, Micro-CT Scan Images, Carbonate Rock, learning rate, Coefficients of Determination
  • Abolfazl Pourhassan Heris, Reza Falahat * Pages 114-126
    Estimating and predicting pore pressure is essential to avoid drilling hazards in areas with high pore pressure. By predicting the pore pressure, this information can be used in  the wells planning, the optimum weight of drilling mud, finding the new exploration targets and etc. The main purpose of this study is to estimate the pore pressure using well logs and seismic data and  to compare their performance. In the well logging method, the pore pressure was estimated employing the relationships presented by Eaton in 1975 in three different ways that uses the resistivity, sonic and velocity logs. Then, in 1995, utilizing  Bowers equations, the overburden pressure was calculated from density log, and then the effective stress was estimated using the velocity relationship. Finally, the pore pressure was estimated using the Terzaghi relationship. In the next step, using three-dimensional seismic data and seismic inversion products the pore pressure was estimated in a three-dimensional cube employing Eton and Bowers methods. The estimated three-dimensional cubes were then assessed with the pressure data in the existing wells. The results of this study show that the Eaton velocity method with an error of 9.7% represent the good consistency with the measured data at the well location. It also provides the most appropriate spatial distribution of pressure at the reservoir and shallower depths. Therefore, Eaton velocity method is proposed on the similar regions for the pore pressure estimations.
    Keywords: Pore pressure prediction, High Pressure, Well Logging, Seismic Data, Eaton, Bowers
  • Hamed Nayebzadeh *, Alireza Heydari, Ali Ahmadpour, Naser Saghatoleslami, AmirHosein Azmoon Pages 127-162

    Nowadays, the heterogeneous catalysts play an undeniable role in chemical processes. Catalysts are generally synthesized in powder form which need to be shaped for industrial uses, which requires a separate cost. In this research, the single-step synthesis of ϒ-Al2O3 as catalyst support with spherical shape was performed by dripping the precursor solution in an oil column and the effect of synthesis conditions such as the temperature and length of oil column (paraffin), the concentration of granule hardening solution (ammonia) and heating rate of calcination temperature was evaluated. The results showed that increasing the temperature of the paraffin column decreases the surface tension and improves the movement of the injected gels, and they easily enter the ammonia layer by crossing the paraffin layer boundary. Decreasing the concentration of ammonia solution in the ion exchange step within the structure of the granules is very suitable and prevents the disintegration of the granules. The results showed that the heating rate of the calcination temperature should be set at the lowest value so that cracks and fractures do not occur on the granule surface due to the slow release of water and other solvents in the gel. Gamma aluminum oxide (alumina) granules synthesized in the conditions of paraffin column temperature of 60 °C and length of 30 cm, concentration of ammonia solution of 10% and calcination temperature of 700 °C with the heating rate of 1 °C/min had dimensions around 3 mm. Moreover, the sphericity factor of the produced granules was less than 0.05, which indicates the appropriate quality of this method for the synthsis of granular support catalyst. In addition, the characterization of the granules showed that their surface area is 78.9 m2.g-1 and they have suitable pores size and volume for use as a catalyst support.

    Keywords: Gamma Alumina, Catalyst, Granule, Sol-Gel, calcination