فهرست مطالب

پژوهش نفت - پیاپی 87 (فروردین و اردیبهشت 1395)

مجله پژوهش نفت
پیاپی 87 (فروردین و اردیبهشت 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/06/22
  • تعداد عناوین: 16
|
  • فاطمه محمدی، رحمت ستوده قره باغ *، هدایت عزیزپور، رضا ضرغامی، نوید مستوفی صفحات 4-13
    راکتورهای بستر سیال در صنعت نفت از اهمیت بسیاری برخوردارند. پایش دائمی هیدرودینامیک این بسترها به جهت شناخت عوامل ایجادکننده کلوخه و خرد شدن ذرات بسیار پراهمیت است. در این تحقیق از روش غیر تداخلی ارتعاشات به منظور تعیین پارامترهای هیدرودینامیکی بستر سیال استفاده شده است. همچنین ارزیابی سری زمانی سیگنال های ارتعاشی بستر در حوزه فضای حالت صورت گرفته است. آزمایش ها در یک بستر سیال آزمایشگاهی با قطر داخلی cm 15 و ارتفاع m 2 انجام شده است. ابتدا اثر ارتفاع بستر سیال پر شده توسط شن با قطر متوسط μm 470 و دانسیته kg/m 3 2640 مورد تحلیل قرار گرفت و سپس تاثیر نوع شن با قطرهای متوسط 226 و μm 700 مورد استفاده در بستر سیال روی پارامترهای هیدرولیکی بستر سیال مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه با تغییر سرعت هوای ورودی به بستر، تاثیر تغییر رژیم جریانی در بستر از حبابی به درهم روی پارامترهای هیدرولیکی بستر بررسی شد. برای بازسازی جاذب سامانه بستر سیال در حوزه فضای حالت، از روش تاخیر های زمانی استفاده شده است و پارامتر های لازم برای بازسازی جاذب ها بهینه شده اند. با مقایسه جاذب های مختلف، حساسیت روش آماری دیکس به تغییرات ارتفاع بستر، نوع شن و سرعت هوای ورودی به بستر، مورد تایید قرار گرفته است. این روش از آن جهت اهمیت پیدا می کند که امکان تشخیص تغییرات در هیدرودینامیک راکتورهای چند فازی و سیستم های مشابه را مهیا نموده و فرصت لازم را برای کنترل این تغییرات فراهم می آورد.
    کلیدواژگان: بستر سیال، جاذب، فضای حالت، سیگنال ارتعاشی و روش آماری دیکس
  • فرشید ضیایی* صفحات 14-23
    یکی از مشخصه های مهم یک هیدروکربن آلی، میزان پروتون ها و کربن های آروماتیک و آلیفاتیک آن است. مقدار آروماتیک بودن یک هیدروکربن آلی می تواند تاثیر زیادی بر روی خواص آن مانند محدوده جوشش، گرانروی، پایداری، مقاومت حرارتی و سازگاری با سایر مواد داشته باشد. طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته، بهترین و موثرترین روش برای تعیین میزان سهم پروتون ها و کربن های آروماتیک و آلیفاتیک هیدروکربن های آلی به شمار می رود. وجود اتم هیدروژن و کربن در مواد هیدروکربنی مانند کروسین باعث می شود که مطالعات طیف سنجی بر روی آزمون های این دو هسته انجام پذیرد. کروسین یکی از مواد شناخته شده در صنایع نفت است که طیف وسیعی از هیدروکربن های آلی را شامل می شود. بسته به منبع تهیه این ماده، سهم مواد آروماتیک و آلیفاتیک آن متغیر می باشد. نتایج طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته نشان می دهد که کروسین مورد آزمون (ساخت شرکت آلدریچ) دارای 589/3% هیدروژن و 462/9% کربن آروماتیکی است
    کلیدواژگان: طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته، روغن های هیدروکربنی، جزء آروماتیک، هویت شناسی و کروسین
  • مجید سبک روح *، سید حجت هاشمی، محمدرضا فراهانی صفحات 24-36
    نتایج آزمون کشش در ناحیه جوش و ناحیه متاثر از حرارت سازه های جوشکاری شده، به دلیل وجود ریز ساختارهای متنوع متالورژیکی در نقاط بسیار نزدیک به هم معتبر نمی باشد. بهترین روش تخمین مقاومت ماده در این مناطق، تبدیل نتایج آزمون سختی به مقاومت تسلیم و مقاومت نهایی به وسیله روابط تجربی می باشد. در این صورت میزان کاهش تنش طراحی سازه ناشی از تنش های پسماند جوشکاری با دقت بیشتری لحاظ می شود. در این مطالعه سختی سنجی در نواحی مختلف جوش سر به سر لوله فولادی انتقال گاز طبیعی ایران انجام گرفت. از ترکیب نتایج آزمون های سختی سنجی و تنش های پسماند(ارزیابی شده به وسیله آزمون کرنش سنجی سوراخ) در نقاط مشخص، معیارهای بی بعد Rya (حاصل از تقسیم متوسط تنش پسماند بر مقاومت تسلیم سازه)، Rym (حاصل از تقسیم حداکثر تنش پسماند بر مقاومت تسلیم سازه)، Ru2 (حاصل از تقسیم اختلاف تنش پسماند بر مقاومت نهایی سازه) و Ru3 (بر اساس نسبت اختلاف تنش های پسماند حداکثر و حداقل سه بعدی بر مقاومت نهایی سازه) جهت تعیین رفتار مکانیکی واقعی سازه برای اولین بار ارائه گردید. شناسایی حداکثر معیار Rya و حالت بحرانی کاهش مقاومت استاتیکی(کاهش تنش طراحی) در مرکز درز جوش سطح خارجی لوله با نتایج آزمون کشش مطابقت دارد. منطبق بودن منطقه گسست در آزمون کشش با ناحیه حداکثر معیار Rym، بیان کننده اثر تنش های پسماند بر رفتار استاتیکی (علاوه بر ماهیت هیدوراستاتیک تنش های پسماند) سازه می باشد. کاهش شدید معیار Ru2 با روند تصاعدی کاهش مقاومت به ضربه در راستای عمود بر درز جوش تطابق دارد. به نظر می رسد با توجه به اثر تنش های صفحه ای (در لوله های جدار نازک)، پارامتر Ru2 در ارزیابی مقاومت فولاد به ضربه معیار مناسب تری از پارامتر Ru3 باشد.
    کلیدواژگان: جوش محیطی، خواص مکانیکی، معیارهای بی بعد Ru2، Rym، Rya و Ru3
  • وحید توکلی* صفحات 37-51
    اصلی ترین کاربرد چینه نگاری سکانسی، جدایش واحدهای مخزنی و غیرمخزنی در سازندهای هیدروکربنی است. با توجه به اینکه انتخاب مدل تاثیر زیادی در نتیجه به دست آمده دارد، تعیین بهترین مدل جهت انجام این نوع مطالعات ضروری است. به سبب سهولت کاربرد، اغلب مدل پیشرونده- پسرونده جهت انجام فرآیند چینه نگاری سکانسی استفاده می شود. در این مطالعه چینه نگاری سکانسی سازندهای کربناته- تبخیری دالان بالایی و کنگان در میدان گازی پارس جنوبی بر اساس مدل اکسون انجام شده است. در مجموع تعداد چهار سکانس رده سوم تعیین شد و هریک از سکانسها به سه سیستم تراز پایین، پیشرونده سریع و تراز بالا تقسیم شد. در سکانسهای سازند کنگان (KS1، KS2) و سکانس پایینی عضو دالان بالایی(UDS2)، روند تغییرات کیفیت مخزنی شبیه به یکدیگر است به طوری که سیستم تراز پایین همواره دارای کیفیت مخزنی ضعیفی است در حالی که سیستم پیشرونده سریع کیفیت مخزنی خوبی دارد. این امر به سبب ته نشست انیدریت در بخشهای پایین این سکانسها است. در سیستم تراز بالا نیز به سبب نزدیک شدن به مرز سکانسی و حضور مجدد انیدریت، کیفیت مخزنی کاهش می یابد. در سکانس بالایی عضو دالان بالایی(UDS1)، این روند معکوس است به طوری که سیستم پیشرونده دارای کیفیت مخزنی ضعیفی است درحالی که سیستم ترازبالا به سبب انحلال جوی دارای تخلخل و تراوایی مناسبی است. این امر به سبب تاثیر پایین آمدگی قابل ملاحظه سطح آب دریا در پایان پرمین است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که مدل انتخاب شده توانایی قابل ملاحظه ای در زون بندی مخزنی سازندهای کربناته- تبخیری دارد.
    کلیدواژگان: چینه نگاری سکانسی، کیفیت مخزنی، کنگان، دالان، پارس جنوبی
  • نوید عبدوس، اعظم اکبری، محمدرضا امیدخواه *، جعفر توفیقی داریان صفحات 52-63
    باتوجه به مزایای فرآیندهای گوگردزدایی اکسایشی(ODS) وگوگردزدایی اکسایشی همراه با تابش امواج فراصوت(UAOD) برای صنعتی کردن این فرآیندها نیاز است تا سینتیک آنها مورد بررسی قرار گرفته و مدل سازی شود، تا بتوان آنها را در مقیاس نیمه صنعتی و صنعتی، شبیه سازی و طراحی کرد. از این رو در این پژوهش، مدل سازی میکروسینتیکی واکنش گوگردزدایی اکسایشی 4 و 6- دی متیل دی بنزوتیوفن(4،6-DMDBT) برروی کاتالیست مولیبدن با پایه آلومینا مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. جهت توصیف معادلات سینتیک واکنش، مکانیسم های لانگمویرهینشلوود و الی ریدل استفاده شده است. الگوریتم ژنتیک جهت بهینه سازی مورد استفاده قرار گرفت. باتوجه به نتایج مدل های لانگمویر هینشلوود و الی ریدل، مکانیسم لانگمویر هینشلوود رفتار سینتیکی فرآیندهای گوگردزدایی اکسایشی(ODS) وگوگردزدایی اکسایشی همراه با تابش امواج فراصوت(UAOD) را می تواند توضیح دهد. معادلات میکروسینتیکی و مرحله محدودکننده سرعت با توجه به نتایج مدل ها مشخص شده است.
    کلیدواژگان: گوگرد زدایی اکسایشی، فراصوت، لانگمویرهینشلوود، الی ریدل، الگوریتم ژنتیک
  • سیدابوذر محسنی پور، بهمن سلیمانی*، حسین شیخ زاده صفحات 64-74
    مطالعه الکتروفسیس های مخزن یکی از موضوعات مهم کنونی در ارزیابی نهایی مخازن هیدروکربنی می باشد، تعیین زون های با کیفیت مخزنی بالا می تواند نقش به سزایی در مباحث تولید از مخازن هیدروکربنی و توسعه میادین داشته باشد. الکتروفاسیس بر مبنای خوشه بندی داده ها تعریف می شود، مبنای خوشه بندی، قرار دادن نمودارهای پتروفیزیکی مشابه در گروه های یکسان و تمایز آنها از سایر گروه ها می باشد. پژوهش حاضر درخصوص سازند بنگستان در یکی از میادین نفتی جنوب غرب ایران صورت پذیرفته است. در ابتدا با استفاده از روش های مختلف خوشه بندی SOM ،MRGC و DC در تعدادی از چاه های میدان، مدل اولیه الکتروفاسیس تعیین گردید. الکتروفسیس های تعیین شده با واحدهای جریانی حاصل از تخلخل و تراوایی مغزه چاه پیمایی تطابق داده شد و از بین آنها روش خوشه بندی SOM که دارای بیشترین تطابق بود جهت خوشه بندی انتخاب گردید. 9 الکتروفاسیس اولیه ایجاد شده که با توجه به شباهت برخی از پارامترها از قبیل تخلخل موثر و نگار پرتو گاما به 4 الکتروفاسیس تقلیل داده شد. این الکتروفاسیس ها به کل میدان بسط داده شد و در نتیجه مدلی ایجاد گردید که توانایی جدایش بخش های مختلف مخزنی را از همدیگر دارا بود. این مدل نشان دهنده کاهش کیفیت مخزنی از بخش های بالایی مخزن به سمت بخش های پائینی مخزن بود و همچنین بیانگر تغییرات کیفیت مخزنی در طول میدان می باشد.
    کلیدواژگان: الکتروفاسیس، مخزن بنگستان، خوشه بندی، شبکه عصبی خود سازمانده
  • میثم نادری، بهزاد رستمی، مریم خسروی* صفحات 75-87
    سرمایه گذاری در صنعت نفت به دلیل عدم قطعیت های موجود در پیش بینی عملکرد مخزن همواره با ریسک مواجه بوده است. بنابراین سرمایه گذاران نیاز به برآورد دقیق میزان عدم قطعیت موجود جهت کاهش ریسک سرمایه گذاری در این صنعت هستند. روش های آماری تجزیه و تحلیل ریسک در صنعت نفت به دلیل پیش فرض های مختلف با محدودیت هایی روبروست. در این مقاله با استفاده از چهار روش مختلف مشتمل بر: 1- تئوری طراحی تجربی و متدولوژی سطح پاسخ، 2- درخت ادراک چندگانه، 3- فاکتور تغییرات نسبی و در نهایت 4- روش عدم تطابق یکپارچه؛ عدم قطعیت موجود در ضریب بازیافت گاز از مخازن گازی تحت رانش آب مورد بررسی قرار می گیرد. این مطالعه نشان می دهد که بیشترین عدم قطعیت در تخمین ضریب بازیافت گاز ناشی از فاکتورهای تراوایی مخزن، فشار سرچاهی، تراوایی سفره آب و قطر لوله مغزی می باشد: لذا با کاهش عدم قطعیت در محاسبه این چهار فاکتور می توان ریسک سرمایه گذاری در این مخازن را کاهش داد. همچنین روش درخت ادراک چندگانه در تخمین محتمل ترین میزان بازیافت گاز نسبت به سه روش دیگر از دقت بسیار بالایی(خطای نسبی کمتر از 3%) برخوردار است.
    کلیدواژگان: عدم قطعیت، تئوری طراحی تجربی و متدولوژی سطح پاسخ، درخت ادراک چندگانه، فاکتور تغییرات نسبی، عدم تطابق یکپارچه و بازیافت گاز
  • محمدرضا کمالی *، سهله فرد لزرجانی، علی کدخدایی، قربانعلی صبحی صفحات 88-95
    پارامتر پتروفیزکی تخلخل برای انجام مدل سازی سه بعدی مخزن و پیش بینی سناریوهای تولید برای تصمیم گیری های اقتصادی درخصوص مدیریت یک میدان یا یک مخزن نقش به سزایی دارد. در مطالعه حاضر، با استفاده از داده های حفاری 3 چاه(لاگ ها) و همچنین برای تخمین پارامتر پتروفیزیکی تخلخل از روش زمین آماری شبیه سازی گوسی متوالی مورد استفاده قرار گرفته است. روش گوسی متوالی جهت ایجاد مدل تخلخل به کار می رود. تکنیک گوسی به خاطر آسانی کاربرد و انعطاف پذیری در ایجاد ناهمگنی های واقعی کاربرد گسترده ای دارد. در این روش زمین آماری، با استفاده از مقادیر و مختصات معلوم، مقدار همان پارامتر در نقاط نامعلوم به دست می آید. در روش گوسی متوالی از سلول هایی که دارای یک ارزش معین از انواع پارامترهای پتروفیزیکی می باشند استفاده می شود. سرانجام پس از ایجاد مدل ساختمانی مخزن و آنالیز داده های پتروفیزیکی، مدل های شبیه سازی شده برای 5 زون مخزنی سروک و داریان(1، 2، 3 و 4) در میدان نفتی مربوطه با دقت بالا برای پارامتر تخلخل به دست آمد. بررسی و نتایج به دست آمده نشان دادکه روش به کار رفته دقت بالایی داشته و می توان با تکیه بر روش های محاسباتی برای شناسایی مکان های مستعد مخزن در تولید از آن استفاده کرد. نتایج این مطالعه حاکی از آن است که میزان تمرکز نفت در لایه 1 داریان از سایر سازندها بیشتر بوده و پیشنهاد می گردد برای تولید اولیه این مخزن توسعه یابد.
    کلیدواژگان: پارامترهای پتروفیزیکی، تخلخل، روش زمین آماری، شبیه سازی گوسی متوالی مقدمه
  • رضا شیرین آبادی *، پرویز معارف وند، کامران گشتاسبی، کاوه آهنگری صفحات 96-106
    در این تحقیق با طراحی و ساخت دستگاه و مدل سازی عددی، تولید ماسه و عملکرد گراول پک شبیه سازی شد. با این دستگاه و مدل عددی می توان سنگ های مختلف را همراه با سیال های گوناگون، تحت تنش های متفاوت جهت شبیه سازی تولید ماسه و ارزیابی عملکرد گراول پک آزمایش نمود. در این مطالعه از ماسه با دانه بندی مشخص، از شن با چند اندازه متفاوت و همچنین آب جهت شبیه سازی تولید ماسه و گراول پک در فشارهای متفاوت، استفاده شد. برای ساخت مدل عددی از نرم افزار PFC3D استفاده شد. در مدل عددی از ماسه با اندازه 22/0 تا mm 1/1 و از شن با اندازه های 5/3 تا 76/4، 76/4 تا 9، 9 تا 6/12 و 6/12 تا mm 8/16 و در مدل فیزیکی از شن با اندازه های 9 تا mm 76/4 و 19 تا mm 25/9 استفاده شد. مدل عددی درحالت بدون گراول پک با دستگاه شبیه ساز کالیبره شد. نتایج مدل سازی ها نشان داد که در مدل عددی با گراول پک اندازه 5/3 تا mm 76/4 تولید ماسه کمترین مقدار را داشت و در مدل فیزیکی با گراول پک اندازه 9 تا mm 76/4 تولید ماسه کمتر و دبی خروجی سیال بیشتر بود.
    کلیدواژگان: تولید ماسه، مدل سازی آزمایشگاهی، نرم افزار PFC3D، چاه نفت، گراول پک
  • امین ره سپار *، علی کدخدایی، مجید نبی بیدهندی صفحات 107-117
    هدف از این پژوهش، معرفی بهترین روش خوشه سازی جهت تعیین رخساره های الکتریکی مخزنی در چاه های فاقد مغزه می باشد. تعیین رخساره های الکتریکی در اصل یک روش قطعی یا تحلیلی برای دسته بندی داده های چاه نگارهای پتروفیزیکی است که می تواند نشان دهنده تغییر ویژگی های زمین شناسی یا مخزنی باشد. رخساره های الکتریکی بر مبنای خوشه سازی داده ها تعریف می شود. مبنای خوشه سازی، قرار دادن داده های نمودارهای پتروفیزیکی مشابه در گروه های یکسان و تمایز آنها از سایر گروه ها می باشد. در این پژوهش، روش های مختلف خوشه سازی مورد بررسی قرار گرفته و با یکدیگر مقایسه شدند. از میان این روش ها، روش MRGC به عنوان بهترین روش معرفی شد. بدین منظور با استفاده از نرم افزار ژئولاگ، چهار روش خوشه سازی اعم از روش چند تفکیکی بر پایه گراف(MRGC)، روش سلسله مراتبی(AHC)، روش شبکه عصبی خود سازمانده(SOM) و روش پویا (DYNCLUST) جهت تعیین رخساره های الکتریکی مخزنی در چاه 2S-05 میدان سلمان به کار برده شد و تعداد 9 رخساره الکتریکی در هر روش خوشه سازی تعیین گردید. رخساره های الکتریکی تولید شده توسط بهترین روش خوشه سازی(MRGC)، با استفاده از لاگ های GR، اDT،ا RHOB و NPHI بر اساس کیفیت مخزنی از خوب به بد مرتب گردید. این مطالعات بر روی بخش عرب که اصلی ترین بخش مخزنی میدان سلمان می باشد و بیشترین تولید نفت(70%) از این بخش بوده است، انجام گرفت.
    کلیدواژگان: خوشه سازی، رخساره الکتریکی، نمودارهای پتروفیزیکی، بخش عرب، میدان سلمان
  • ابوالفضل آموزگار، محمد حقیقی* صفحات 118-136
    در این تحقیق کاتالیست های نانوساختار LaAPSO-34 به روش هیدروترمال سنتز شدند. قرارگیری La در ساختار زئولیت می تواند سبب کاهش اسیدیته و افزایش طول عمر کاتالیست گردد. کاتالیست های حاصله با آنالیزهای XRD، FESEM EDX، BET و FTIR تعیین خصوصیات شدند و در فرآیند تبدیل متانول به الفین های سبک مورد ارزیابی قرار گرفتند. الگوهای XRD نشان دادند با افزایش نسبت Si/Al تا مقدار 2/0، بلورینگی افزایش یافته در حالی که با افزایش بیشتر این نسبت، بلورینگی کاهش یافته است. تصاویر FESEM نیز نشان دادند با بیشتر شدن نسبت Si/Al رشد ذرات مکعبی شکل چابازیت کامل تر شده است. حضور عناصر سازنده و توزیع یکنواخت آنها در نتایج آنالیز EDX مشاهده گردید. نتایج آنالیز BET نشان داد که با افزایش نسبت Si/Al سطح ویژه کاتالیست های نانوساختار LaAPSO-34 افزایش یافته است. حضورگروه های عاملی ساختار چابازیت در نسبت های مختلف Si/Al، توسط آنالیز FTIR تایید شد. نتایج حاصل از تست های عملکردی کاتالیست ها حاکی از آن بود که با افزایش نسبت Si/Al از 1/0 تا 3/0 طول عمر کاتالیست افزایش یافت. با این حال با افزایش دمای واکنش میزان تبدیل متانول افزایش یافته است. کاتالیست با نسبت 3/0=Si/Al، بیشترین فعالیت را داشته و میزان تبدیل آن در دمای oC 500-400، کامل شد. همچنین انتخاب پذیری الفین های سبک در کاتالیست های نانوساختار LaAPSO-34 با نسبت های Si/Al برابر 1/0، 2/0 و 3/0 به ترتیب پس از 600، 2000 و min 2600 عبور جریان خوراک، به حدود 60% افت نمود.
    کلیدواژگان: SAPO، 34، La، متانول، الفین های سبک، MTO
  • احد قائمی*، احمدرضا شیروانی، میثم تراب مستعدی صفحات 137-145
    در این تحقیق میانگین اندازه قطره در ستون استخراج کوهنی نیمه صنعتی به صورت تجربی و تئوری مورد مطالعه قرار گرفت. در انجام آزمایش های تجربی اندازه قطره از دو سیستم شیمیایی استاندارد تولوئن- آب(کشش سطحی بالا) و نرمال بوتیل استات-آب(کشش سطحی متوسط) استفاده گردید. آزمایشات تجربی در شرایط مختلف عملیاتی شامل سرعت روتور، دبی فازهای گسسته و پیوسته انجام شده است. اندازه قطرات در دور همزن های90 تا rpm 240 و در دبی های 18 تا lit/hr 42 از فازهای پراکنده و پیوسته اندازه گیری شده است. برای اندازه گیری میانگین اندازه قطره از روش عکس برداری و پردازش تصویر استفاده شده است. نتایج نشان داد که متوسط اندازه قطرات با افزایش دور همزن کاهش یافت. همچنین نتایج نشان داد که شدت جریان فازهای پراکنده و پیوسته باعث افزایش اندازه میانگین قطر قطره شده است. مقایسه اثر پارامترها نشان داد که اثر شدت جریان فازهای پراکنده و پیوسته بر میانگین اندازه قطره به مراتب ضعیف تر از اثر دور همزن موتور بر میانگین اندازه قطره می باشد.
    کلیدواژگان: اندازه قطره، استخراج مایع، مایع، ستون استخراج کوهنی، تولوئن، آب، بوتیل استات، آب، استخراج کوهنی
  • هادی عزیزی *، اعظم سادات ثلاثی، سید محمد علی شبانی صفحات 146-156
    برنامه ریزی و طراحی مدل های غیرخطی دارای کاربردهای گسترده ای در اقتصاد و صنعت می باشند. محققان بسیاری در سراسر دنیا در این رابطه مشغول به فعالیت هستند و هدف اصلی آن ها تهیه الگوریتم های محاسباتی کارایی است که توانایی ارزیابی مدل های غیرخطی را داشته باشند. از جمله این الگوریتم ها می توان به الگوریتم نلدر- مید اشاره نمود. در مسائل مربوط به انرژی، انتخاب خط مشی مناسب اساسا وابسته به تخمین میزان حجم ذخایر و هزینه ناشی از انعقاد قراردادهای نفتی می باشد. مدل هایی که توانایی پیش بینی مخازن آینده و حجم نسبی آن ها را داشته باشند دارای ارزش فراوانی می باشند. با توجه به این که به کارگیری مدل های پیش بینی سنتی فاقد کارایی موثر می باشد، از این رو محققان در صدد یافتن روش های نوین مدل سازی حجم ذخایر نفت می باشند. این مقاله با استفاده از داده های اکتشاف و مدل های آماری، مدل جدیدی را جهت تخمین میزان حجم ذخایر نفت ارائه نموده و با استفاده از الگوریتم نلدر- مید، مدل فوق، در یکی از حوزه های نفتی مشهور مورد ارزیابی قرار داده شده است.
    کلیدواژگان: روش نلدر، مید، بهینه سازی، مدل سازی ریاضی، تخمین ذخیره، حجم ذخایر نفت
  • مرتضی آزادپور*، نوید شادمنامن صفحات 157-166
    گرادیان فشار شکست و فشار منفذی از جمله پارامترهای کلیدی در بحث مدل های مکانیکی زمین به شمار می روند. اطلاع از مقدار این فشارهای تحت الارضی می تواند کمک شایانی در برنامه ریزی ایمن، صرفه جویی اقتصادی و مدل سازی کارآمد مخزن داشته باشد. هدف اصلی این مطالعه، تعیین پنجره ایمن گل حفاری با استفاده از اطلاعات چاه پیمایی به منظور جلوگیری از شکست سازند و هرزروی گل در یکی از میادین گازی جنوب ایران است. حد بالای پنجره ایمن گل حفاری به فشار شکست سازند و حد پایین پنجره به فشار منفذی یا فشار سازند معروف است. در این مطالعه، از رابطه ایتون(Eaton) به منظور تخمین فشار منفذی استفاده شده است. سپس با بهره گیری از نسبت پواسون و فشار منفذی تخمین زده شده، مقدار فشار شکست محاسبه و پنجره ایمن گل حفاری تعیین می شود. در نهایت مدل فشار منفذی و فشار شکست سازند، به کمک نرم افزار(Petrel) و بر اساس مدل سازی زمین آماری برای کل میدان تهیه شده است. اعتبار مدل به دست آمده توسط اطلاعات یکی از چاه ها که در مدل سازی استفاده نشده بود، مورد ارزیابی قرار گرفت که حاکی از مناسب بودن مدل تخمین زده شده به منظور برنامه ریزی حفاری است.
    کلیدواژگان: پنجره ایمن گل حفاری، فشار شکست، فشار منفذی، نسبت پواسون، مدل سازی زمین آماری
  • محمد مهدی شادمان، صائب احمدی* صفحات 167-176
    اهمیت صافی ها در سیستم آب های آشامیدنی به آن خاطر است که، می تواند درصد قابل توجه ای از باکتری ها و میکروارگانیزم های مولد بیماری را با کمترین هزینه حذف نماید. در این زمینه استفاده از فیلترهای شنی به منظور حذف کدورت آب متداول می باشد. شستشوی معکوس فیلترهای شنی، سبب از بین رفتن رسوبات شکل گرفته در بستر شنی می شوند. با توجه حجم آب مصرفی در شستشوی معکوس فیلترهای شنی(حدود 3-2% از حجم آب تصفیه شده)، بهینه سازی عملیات شستشوی معکوس از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اندازه گیری کدورت پساب خروجی فیلتر در زمان انجام عملیات شستشوی معکوس می تواند ملاک مناسبی جهت بررسی موثر بودن عملیات شستشوی معکوس باشد. هدف از انجام این مطالعه، بهینه سازی عملیات شستشوی معکوس سه فیلتر شنی با بررسی نمودارهای کدورت بر حسب زمان در حین عملیات شستشوی معکوس فیلترها می باشد. در این مطالعه عملیات شستشوی معکوس سه فیلتر شنی با بستر ذرات شن از جنس کوارتز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد با تغییر زمان هوادهی در عملیات شستشوی معکوس، می توان الگوی بهینه برای شستشوی فیلترها ارائه کرد.
    کلیدواژگان: فیلتر شنی، کدورت، شستشوی معکوس، بهینه سازی، آب آشامیدنی
  • محمدحسن وکیلی*، سعید زراسوندنیا صفحات 177-186
    در این تحقیق به بررسی اثر بیو پلیمر زانتان گام و ماده فعال سطحی تالو آمین پلی اتیلن گلایکول بر روی مشخصات گل حفاری پایه آبی پرداخته شده است. اثر افزودن بیوپلیمر، ماده فعال سطحی و مخلوط هایی با نسبت های مختلف از آنها بر گرانروی موثر، تنش برشی و میزان صافاب مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که مخلوط بیوپلیمر – ماده فعال سطحی، از نظر خواص رئولوژیکی و خواص کنترل کننده صافاب نسبت به سیالی که بر پایه پلیمر یا ماده فعال سطحی است، عملکرد بهتری دارد و در سرعت های برشی بالا دارای منحنی های بهتری است. نمونه های حاصل از مخلوط پلیمر- ماده فعال سطحی در مقایسه با نمونه هایی که فقط حاوی بیوپلیمرها هستند، کنترل صافاب بهتری دارند. در نمونه هایی که غلظت ماده فعال سطحی در آنها زیاد است، میزان صافاب از مقداری که برای سیستم های ترکیبی پلیمر و ماده فعال سطحی و یا سیستم های پلیمری مورد انتظار است، بسیار بیشتر است. آزمایشات فیلتر پرس در فشار و دمای بالا نیز انجام شد و مشاهده گردید که با افزایش زمان، میزان صافاب نمونه ها نسبت به حالت دما و فشار پایین با سرعت بیشتری افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: زانتان گام، ماده فعال سطحی، گل حفاری، صافاب و بیوپلیمر
|
  • Fatemeh Mohammadi, Rahmat Sotudeh Gharebagh *, Hedayat Azizpour, Reza Zarghami, Navid Mostoufi Pages 4-13
    Monitoring of fluidized bed hydrodynamics is an essential issue. In this work, a new method, based on comparison of attractors of reference and evaluation time series, was applied to investigate the fluidized bed hydrodynamics by analyzing the bed vibration signatures. The experiments were carried out gas-solid fluidized of 15 cm inner diameter and 2 m height for three particle sizes, different velocities, and three probe heights. The measured signals of different sand and aspect ratio were compared based on the null hypothesis. The attractor of a system has been reconstructed by applying time delay embedding theory on measured values. The results indicate that the S-statistics method can detect small Changes in gas velocities, the particle size and aspect ratio of the sand. The importance of this method is its ability on the detecting of changes in the hydrodynamic of fluidized bed and provide of changes for controlling these variations.
    Keywords: Fluidized Bed, Attractor, State Space, Vibration Signal, S, statistic
  • Farshid Ziaee* Pages 14-23
    One of the most characteristic parameters of an organic hydrocarbon is aromatic and aliphatic contents determination. Aromaticity content of an organic hydrocarbon can affect on variety of properties such as boiling range, viscosity, stability, heat resistance and compatibility with other materials. Nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) is the most efficient and effective technique for determination of protons (1H) and carbons (13C) aromatic and aliphatic content in organic hydrocarbons. Presence of hydrogen and carbon atoms in hydrocarbon materials such as, kerosene causes the nuclear magnetic resonance spectroscopy studies to be performable on the atoms. Kerosene is the most known materials in oil industries that it is including wide range organic hydrocarbons. Depends on source of this material, aromatic and aliphatic contents of kerosene can be different. Nuclear magnetic resonance spectroscopy results show that kerosene (for example from Aldrich Co.) has 3.589% aromatic hydrogens and 9.462% aromatic carbons.
    Keywords: Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, Hydrocarbon Oils, Aromatic Content, Characterization, Kerosene
  • Majid Sabokrouh*, Seyed Hojat Hashemi, Mohammad Reza Farahani Pages 24-36
    The tensile test in the weld and heat-affected zone of welded structures give global results due to the presence of various metallurgical microstructures in these regions. The best way to estimate the strength of material in these areas is converting the results of hardness test to yield strength (or ultimate strength) by empirical relationships. In this study, the hardness test was carried out in various areas of the girth welded steel pipe used in Iranian natural gas transportation projects. Then, dimensionless parameters Rya (the average residual stress over material yield strength), Rym (the maximum residual stress over material yield strength), Ru2 (the difference in residual stress over material ultimate strength) and Ru3 (the difference between maximum and minimum of three-dimensional residual stresses over the material ultimate strength) were presented to determine the actual mechanical behavior of structure for the first time. Hardness and tensile tests identify the minimum yield strength in the heat-affected zone adjacent to weld gap. The increase in hardness values from the root pass to the next passes is consistent with increase in the carbon content. Identification of maximum Rya criterion and critical mode of reduced static strength (reducing of stress design) in the center of weld gap on the outer surface of the pipe are consistent with tensile test results. The rupture zone in the tensile test with highest Rym criteria represents the effect of residual stresses on the static behavior of structure (in addition to the hydrostatic nature of residual stresses). The sharp decline in Ru2 criteria is consistent with the exponential reduction in impact strength perpendicular to the weld gap. It can be concluded that with regard to the effect of plane stresses (in thin-walled pipes) Ru2 criterion is more appropriate in assessing the impact strength of steel than Ru3.
    Keywords: Girth welding, Mechanical Properties, Dimensionless Parameters, Rya, Rym, Ru2, Ru3
  • Vahid Tavakoli * Pages 37-51
    The main application of sequence stratigraphy is recognition of reservoir and non-reservoir intervals in hydrocarbon- bearing formations. So, it is very important to construct a suitable sequence stratigraphic-based model reservoir zonation schem. The transgressive-regressive model is comprehensively used for this purpose. Sequence stratigraphy of Kangan and upper Dalan formations in South Pars Gas Field has been done based on the EXXON model in this study. Four 3rd order sequences were determined; each sequence contains LST, TST and HST. In Kangan sequences (KS1 and KS2) and lower sequence of upper Dalan Formation (UDS2), the reservoir quality changes similarly. The LST has low reservoir quality due to the high anhydrite content while TST has good reservoir properties. The HST is not a good reservoir again with considerable anhydrite content. In the upper sequence of upper Dalan Formation, there is a reverse order. Regarding the considerable relative sea-level fall at the end Permian time, the anhydrite content is high in TST, while UDS1-HST has good reservoir quality due to dissolution influenced by meteoric water. Results of this study show that the applied model has a considerable ability for carbonate reservoirs zonation.
    Keywords: Sequence stratigraphy, Reservoir Quality, Kangan, Dalan, South Pars
  • Navid Abdoos, Azam Akbari, Mohammadreza Omidkhah *, Jafar Towfighi Darian Pages 52-63
    According to the benefits of oxidative desulfurization (ODS) and ultrasound assisted oxidative desulfurization (UAOD) processes and in order to industrialize these processes, it is necessary that the kinetics of these processes be studied and modeled, so as to be able to design and simulate them in semi industrial and industrial scale. Therefore, kinetics modeling of oxidative desulfurization reaction of 4,6-DMDBT over molybdenum catalyst supported on alumina has been investigated. For expression of reaction kinetics equations, Langmuir Hinshelwood and Eley Rideal mechanisms have been used. Genetic algorithm was used for optimization. Based on, Langmuir-Hinshelwood and Eley Rideal models results, Langmuir-Hinshelwood mechanism can describe the kinetic behavior of UAOD and ODS processes. Micro kinetics equations and rate determining step are identified according to the results of the models.
    Keywords: Oxidative Desulfurization, Ultrasound, Lngmuir Hinshelwood, Eley Rideal, Genetic Algorithm
  • Seyedabouzar Mohsenipour, Bahman Soleimani *, Hossein Sheikhzadeh Pages 64-74
    The reservoir electrofacies study is one of important subjects in hydrocarbon reservoirs scope now. Determination of the high reservoir quality zones can play an important role in production view of the hydrocarbon reservoir and their development. Electrofacies is defined on the basis of clustering which is grouping all similar log data in unique set and distinguished it from other sets. In the present research at first using SOM, MRGC and DC methods, primary model of electrofacies in a number of field’s wells has been determined. Electrofacies have determined by different methods correlated with identified flow unit’s derived Core storage capacity (phie*h)-flow capacity(K*h) data, and SOM method has been chosen among them for clustering which had the highest accordance. 9 created Initial electrofacies reduced to 4 electrofacies according to the analogy of some parameter; such as, porosity and gamma logs. This electrofacies have been generalized for entire filed resulting in creation of a model with separation capability of the deferent reservoir zones. This model shows a decrease in reservoir quality from the upper part to the bottom of the reservoir also depicts reservoir quality changes whole the studied field.
    Keywords: Electrofacies, Bangestan Reservoir, Clustering, SOM Neural Network
  • Meysam Naderi, Behzad Rostami, Maryam Khosravi * Pages 75-87
    Capital investment in the petroleum industry had been constantly faced with the risk due to uncertainties in the prediction of reservoir performance. So investors need accurate estimates of the uncertainties to reduce the investment risk in this industry. Statistical methods of risk analysis in petroleum industry are faced with limitations because of various assumptions. In this paper, uncertainty of gas recovery factor from water drive gas reservoirs will be investigated using four different methods including: (1) experimental design theory and response surface methodology, (2) multiple realization tree, (3) relative variation factor and finally (4) integrated mismatch method. This study shows that the greatest uncertainty in estimating the gas recovery factor of these reservoirs is associated with reservoir permeability, wellhead pressure, aquifer permeability and tubing diameter and therefore by reducing the uncertainty in the calculation of these four factors, investment risk can be reduced. Also a multiple realization tree method has high accuracy (relative error less than 3%) with respect to the other three methods in estimation of most probable valve of gas recovery factor.
    Keywords: Uncertainty, Experimental Design Theory, Response Surface Methodology, Multiple Realization tree, Relative Variation Factor, Integrated Mismatch Method
  • Mohammad Reza Kamali *, Sahle Fard Lazarjani, Ali Kadkhodaie, Ghorbanali Sobhi Pages 88-95
    Porosity is a petrophysical property used for reservoir 3D modeling and prediction of production scenarios for the purpose of economic decisions play an important role in field and reservoir management. In this study, drilling data (logs) from 3 wells and geostatistical method including sequential Gaussian simulation were used to predict porosity pertophysical property. Sequential Gaussian simulation is widely used for porosity model construction since it is easily applied and is flexible in real heterogeneous conditions. In this method, with the available data including values and coordinates values of the same parameter in unknown points can be predicted. In Sequential Gaussian method cells having certain values from petrophysical parameters are taken into account. After, constructing reservoir structural model and analyses of petrophysical data, simulations models for 5 reservoir units of Sarvak and Dariyan reservoirs (1, 2, 3 and 4) in the studied filed were established for porosity with high precision.
    Keywords: petrophysical properties, Porosity, geostatistical method, sequential gaussian simulation
  • Reza Shirinabadi *, Parviz Moarefvaand, Kamran Goshtasbi, Kaveh Ahangari Pages 96-106
    This research discusses the effect of gravel pack size on sand production by designing and manufacturing machine and a numerical model for simulating sand and gravel pack production. Different rocks and fluids can be tested under different stresses to simulate sand and gravel pack using this machine and the numerical model. In this study, sand with certain aggregation, gravel in different sizes, and water were used to simulate production of sand and gravel pack. PFC3D was used to create a numerical model. Sand size between 0.22-1.1 mm and gravel sizes between 3.54.76 mm, 4.769 mm, 9-12.6 mm, and 12.6-16.8 mm were used in the numerical model and gravel sizes between 4.76 – 9 mm and between 9.25 -19 mm were used in the physical model. The results obtained from the modeling showed that in the numerical model with the gravel pack sizes between 3.5-4.76 mm, production of sand was minimal; in the physical model with the gravel pack sizes between 4.76-9 mm, sand production was less and output flow rate of the fluid was more. In addition, the results of the physical model showed that after putting gravel pack, fluid production rate decreased over time and reached a constant amount. Therefore, it may be proposed that size of gravel pack between 4.76-9 mm is more suitable as far as fluid production rate and sand production prohibition is concerned.
    Keywords: Sand Production, Experimental Modeling, PFC3D, Oil Well, Gravel Pack
  • Amin Rahsepar*, Ali Kadkhodaie, Majid Bidhendi Pages 107-117
    Primary objective of this project is introducing the best clustering method to determine the Electrofacies in without core wells. Electrofacies concept in fact is a deterministic or analytical method for clustering petrophysical well-log data. They can indicate changes in geological features or reservoir. Electrofacies is defined based on clustered data, and placement of logs and similar data in the same group which is differentiated from other groups. In this study, different clustering methods were studied and compared with each other. Among these methods, the best method was introduced as MRGC method. For this purpose, the Geolog software was employed to use four clustering methods including Multi Resolution Graph based Clustering method (MRGC), Ascendant hierarchical method (AHC), Self-organizing neural networks method (SOM) and dynamic clustering method (DYNCLUST) to determine the reservoir electrofacies in Salman 2S-05 well. Thus, 9 electrofacies were determined in each clustering. Electrofacies produced by the best clustering method (MRGC), using well logs including GR, DT, RHOB and NPHI. They were sorted based on reservoir quality from good to poor. This study was performed on the Arab member. Arab member is the main reservoir in Salman field, and the highest oil production (70%) from this formation has been reported.
    Keywords: Clustering, Electrofacies, Petrophysical Logs, Arab Member, Salman Field
  • Abolfazl Amoozegar, Mohammad Haghighi * Pages 118-136
    A series of nanostructured LaAPSO-34 catalysts was synthesized with different Si/Al ratios via hydrothermal method. La incorporation into zeolite framework could result in reduction of catalyst acidity and causing the enhancement of catalyst life time. The as-synthesized catalysts were characterized by XRD, FESEM, EDX, BET and FTIR techniques and tested for methanol to light olefins (MTO) process. XRD results showed that the crystallinity intensified by increasing the Si/Al ratio up to 0.2. Afterwards, it declined and FESEM images revealed that by increasing Si/Al ratio, the growth of the cube-shaped chabazite particles was be more complete. The presence of the constituent elements and uniform distribution of them were observed by EDX analysis. BET results showed that by increasing Si/Al ratio, specific surface area of the nanostructured LaAPSO-34 catalysts increased. FTIR spectrums confirmed framework vibrations of chabazite in different Si/Al ratios. The obtained results of catalytic performance tests illustrated that increasing the Si/Al ratio from 0.1 to 0.3 led to enhancement of catalyst life time. Moreover, it has been found that by increasing the reaction temperature, methanol conversion increased. For the most active catalyst, Si/Al=0.3, the complete conversion was obtained at T=400-500°C. Moreover, by increasing Si/Al ratio, light olefins selectivity of nanostructured LaAPSO-34 catalysts declined to approximately 60% after 600, 2000 and 2600 min time on stream, respectively.
    Keywords: SAPO, 34, La, Methanol, Light Olefins, MTO
  • Ahad Ghaemi *, Ahmadreza Shirvani, Meysam Torab, Mostaedi Pages 137-145
    In this research, mean drop size in a bench scale Kuhni column was experimentally and theoretically investigated. To measure the mean droplet size the imaging and image processing techniques were used. Two standard systems include toluene-water (high surface tension) and normal butyl acetate-water (mean surface tension) used in the experiments. Continues and dispersion phases flow rate and rotor speed are examined as variable in this study. Drop size was measured in rotor speed range 90-240 rpm and continues and dispersion phase flow rate range 18-24 lit/hr. The results showed that mean drop size was decreased with increasing rotor speed. Also the results showed that mean drop size was increased by increasing of continues and dispersion phases flow rate. The comparison of parameter effects on mean drop sized showed that continues and dispersion phases flow rate are very weaker than rotor speed.
    Keywords: Drop Size, Liquid, Liquid Extraction, Kuhni Extraction Column, Toluene, Water, Butyl Acetate, Water, Kuhni Extraction
  • Hadi Azizi *, Azam Sadat Salasi Yazd, Sayed Mohammad Ali Shabani Pages 146-156
    Programming and designing the non-linear models cover a wide range of applications. Various scholars all around the world are engaged in taking this action and their main goal has been identified as providing efficient computational algorithms with the ability of evaluating the non-linear models. Nelder_Mead algorithm is among the most popular ones.Selecting a proper policy in energy concerns is dependent upon the estimation of the reserves and the expenditures incurred in negotiation of oil contracts. Those models capable of predicting the future supplies and their relative volume are valuable. However, traditional prediction models are not efficient enough and that’s why the researchers endeavor to find new methods for modeling the oil reserves. This paper aims to develop a new model to estimate the oil reserves by using exploratory and statistical data. It also tries to evaluate the model in one of famous the oil field by using Nelder_Mead algorithm.
    Keywords: Nelder, Mead Method, Optimization, Mathematic Modeling, Reserve Estimates, Volume of Oil Reserves
  • Morteza Azadpour *, Navid Shadmanaman Pages 157-166
    Pore pressure and Fracture gradients are the key inputs for geomechanical applications. Knowledge of these pressures is essential for cost-effective drilling, safe well planning and efficient reservoir modeling. The main objective of this study is to determine the safe mud weight windowusing well log data at one of the gas fields in south of Iran. To obtain this goal, the formation pore pressure and fracture gradient are estimated. The formation pore pressure is estimated from well logging data by applying Eaton’s prediction method with some modifications. In order to determine the fracture pressure, the estimated pore pressure is used along with calculating Poisson’s ratio from compressional and shears velocities. The estimated fracture and pore pressures are used as the top and bottom limits of the safe mud weight window. Finally, in order to generate the 3D model, well-log-based estimated fracture and pore pressures are upscaled and distributed along the 3D structural grid with a geostatistical approach in Petrel software. The obtained model is validated using a mud weight data which was not used in the modeling. The result shows that the estimated model is appropriate for the purpose of drilling plan.
    Keywords: Safe Mud Weight Window, Fracture Pressure, Pore Pressure, Poisson's Ratio, Geostatistical Modeling
  • Mohammad Mahdi Shadman, Saeb Ahmadi * Pages 167-176
    The importance of filters in drinking water systems is increasing because it can remove considerable percentage of bacteria and diseases-causing microorganisms with minimal cost. In this context, the use of sand filters to removes water turbidity is common. The backwashing of sand filters remove deposits which are formed on the sand bed. Optimization of the backwash operation has a particular importance due to the volume of water used for backwashing sand filters (about 2-3% of the volume of filtered water). The measurement of wastewater turbidity in the operations can be an appropriate criterion for evaluating the effectiveness of Backwash operations. In this study, the Backwash operation of three sand filters are optimized by examination of the plots of turbidity versus time during the backwash of filter. In this study, backwash operation of three sand filter beds made of quartz sand particles has been studied. The results show that the optimized pattern of backwashing operation can be proposed by changing the air blowing time of backwash operation.
    Keywords: Sand Filter, Turbidity, Backwash Operation, Optimization, Drinking Water
  • Mohammad Hassan Vakili *, Saeed Zarasvandnia Pages 177-186
    In this study the effect of xanthan gum biopolymer and tallow-amin-poly-ethylene glycol surfactant on the properties of water based drilling mud has been studied. The effect of biopolymer or surfactant and mixtures of them with different ratios has been investigated on effective viscosity, shear stress and amount of filtration. The result shows that rheological and filtrate controlling properties of fluid with the polymer-surfactant mixture have better operational condition than fluids with only polymer or surfactant. The biopolymer-surfactant mixtures have also better linear curve on high shear rates. The cases, which consist of biopolymer-surfactant mixture have better filtrate controlling in comparison with samples which have only biopolymer. In the cases with only surfactant the amount of filtrate much higher than desirable amount with respect to polymeric and combinating cases. Filter press experimens was also carried out in high pressure and temperature. It is observed that the amount of filtrate increased with higher rate than low pressure and temperature.
    Keywords: Xanthan Gum, Surfactant, Mud Drilling, Filtrate, Biopolymer