فهرست مطالب

پژوهش نفت - پیاپی 91 (1395)
  • پیاپی 91 (1395)
  • تاریخ انتشار: 1396/01/30
  • تعداد عناوین: 16
|
  • مهدی فرشی، سیدرضا موسوی حرمی*، اسدالله محبوبی، محمد خانه باد، کیارش قنواتی صفحات 4-15
    شناسایی تغییرات ویژگی های زمین شناسی و مخزنی در غالب گونه های سنگی از طریق مشخص کردن رخساره های لاگ و تایید آنها با داده های مغزه امکان پذیر است. در این مقاله ابتدا سازند آسماری با استفاده از مقاطع نازک مغزه، میکروفاسیس ها و فرایندهای دیاژنزی مورد مطالعه قرار گرفت. سپس با استفاده از الگوریتم شبکه عصبی خود سازمان یافته و روش آنالیز خوشه ای، داده های نمودارهای چاه پیمایی متعلق به 5 چاه مغزه گیری شده مخزن آسماری در میدان گچساران خوشه بندی شده و تعداد 5 رخساره لاگ به عنوان مدل رخساره لاگ انتخاب شدند. با بررسی این مدل و مقایسه آن با داده های مغزه (تخلخل، تراوایی و منحنی فشار موئینه) و پتروگرافی به طور قابل قبولی رخساره های لاگ تایید شده، و به عنوان گونه سنگی معرفی شدند. باتوجه به نتیجه خوب آن در تفکیک بخش های مخزنی، این مدل به سایر چاه های فاقد مغزه که فقط داده های نمودارهای چاه پیمایی آنها در دسترس بود انتشار داده شد و روند تغییرات گونه های سنگ در طول میدان مورد بررسی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: گونه سنگ، رخساره لاگ، آنالیز خوشه ای، شبکه عصبی نگاشت خود سازمان یافته، میکروفاسیس
  • کاظم ثابت بکتی، چنگیز دهقانیان* صفحات 16-27
    سیستم های خنک کننده در نیروگاه ها، بخش های تولیدی و پالایشگاه ها برای کاهش گرمای سیستم ها و افزایش راندمان کاری به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. مس به علت هدایت حرارتی بالا کاربرد گسترده ای در سیستم های خنک کننده دارد. خوردگی مس یکی از مشکلات اصلی این صنایع است. استفاده از بازدارنده های خوردگی یکی از روش های متداول برای کنترل خوردگی در سیستم های خنک کننده است. به منظور حفاظت از فلزات مختلف در سیستم های خنک کننده بازدارنده های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. اثر هم افزایی یا رقابتی بازدارنده ها بر یکدیگر ممکن است راندمان یازدارندگی را تحت تاثیر قرار دهد. عملکرد ممانعت کنندگی بنزوتری آزول (BTA) بر خوردگی مس در آب دریا در حضور و عدم حضور سدیم مولیبدات (SM) به کمک آزمایش های غوطه وری، پلاریزاسیون و امپدانس الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد جذب ممانعت کننده های BTA و SM به سطح مس از ایزوترم جذب لانگمیر پیروی می کند. مقدار انرژی جذب ممانعت کننده های BTA و SM به سطح مس به ترتیب برابر 88/33- و kJ/mol 22/21- به دست آمد. سدیم مولیبدات با جذب سطحی باعث پایداری اکسیدهای سطح مس می شود که به نوبه خود اثر هم افزایی بر عملکرد ممانعت کنندگی بنزوتری آزول دارد. عملکرد ممانعت کنندگی سدیم مولیبدات و بنزوتری آزول به ترتیب به پایدار کردن اکسید سطحی مس و تشکیل کمپلکس محافظ سطحی نسبت داده شد.
    کلیدواژگان: سدیم مولیبدات، بنزوتری آزول، خوردگی، مس، آب دریا
  • صادق حسن پور، سجاد ربانی فرد، محمد رضا ملایری، مسعود ریاضی*، مینا سرانی صفحات 28-44
    مطالعه آزمایشگاهی حاضر به بررسی اثر افزودن نانوذرات اکسید کبالت با درصد وزنی 1/0 درصد وزنی به نفت سنتز شده آسفالتینی (با درصدهای مختلف تولوئن و نرمال هپتان) بر کشش بین سطحی، ترسیب آسفالتین و فرایند امتزاج پذیری با گاز دی اکسیدکربن با استفاده از روش ناپدید شدن کشش بین سطحی در دمای C° 50 و بازه فشاری مختلف پرداخته است. نتایج نشان می دهد که افزودن نانوذرات اکسید کبالت به نفت سنتز شده، سبب کاهش در کشش بین سطحی، کمترین فشار امتزاج پذیری و شدت فرآیند ترسیب آسفالتین شد. به عنوان مثال، کمترین فشار امتزاج پذیری به طور میانگین حدود 32% و شدت ترسیب آسفالتین در سطح تماس بین سیالات، حدود 13% در نفت های سنتزی آسفالتینی کاهش یافت. در این فرآیند نانوذرات به عنوان جاذب آسفالتین عمل کرده و افزودن آنها به نفت ها نقش موثری در کاهش ترسیب آسفالتین و افزایش انحلال پذیری گاز دی اکسیدکربن در این نفت ها داشته است.
    کلیدواژگان: آسفالتین، کشش بین سطحی، امتزاج پذیری، نانوذرات اکسید کبالت، دی اکسیدکربن
  • کورش نصراصفهانی، مهرداد فرهادیان*، علیرضا سلیمانی نظر، قاسم غفاری صفحات 45-56
    فاضلاب کاستیک مستعمل به دلیل قلیائیت بالا، حضور ترکیبات گوگردی، بار آلودگی بالا و زیست تخریب ناپذیری از مهم ترین چالش های زیست محیطی پالایشگاه ها به شمار می رود. در همین راستا، در این پژوهش مهم ترین عوامل فرآیندی تاثیرگذار بر بازده فرآیند اکسیداسیون پیشرفته الکتروفنتون شامل: پی اچ (در گستره 5-2)، نسبت هیدروژن پراکسید به میزان اکسیژن خواهی شیمیایی (75/0-2/0= H2O2/COD)، دما (C° 60-20)، زمان واکنش (min 135-45) و دانسیته جریان (mA/cm2 20-5)، به صورت هم زمان در کاهش بار آلودگی کاستیک مستعمل پالایشگاه نفت اصفهان به کمک طراحی آزمایش ها با روش سطح پاسخ (RSM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی نشان داد عوامل H2O2/COD، دما، پی اچ، دانسیته جریان و زمان واکنش به ترتیب بیشترین اثر را بر بازدهی واکنش داشتند. زمان ماند min 60، pH برابر 5/4، نسبت H2O2/COD برابر 6/0، دانسیته جریان mA/cm2 15 و دمای C° 60 به عنوان شرایط بهینه فرآیندی ارزیابی شد که بازدهی نهایی 96% را برای فرآیند الکتروفنتون برحسب شاخص COD در پی داشت. همچنین داده های تجربی نشان داد که با تغییر COD اولیه فاضلاب در محدوده (mg/L 60000 -12500) در شرایط بهینه، بازدهی کاهش بار آلودگی کاستیک مستعمل در گستره 94% تا 97% برحسب شاخص COD قرار داشت.
    کلیدواژگان: کاستیک مستعمل، الکتروفنتون، فرآیند اکسیداسیون پیشرفته، تصفیه فاضلاب، محیط زیست
  • مصیب نادری خمارتاجی، محمد رضا دهقانی*، فرهاد بنی شریف دهکردی صفحات 57-65
    در این تحقیق به منظور حذف ترکیبات گوگردی مقاوم، با استفاده از روش اکسیداسیونی، کاتالیزوری جدید بر پایه نمک دووسون (H9P2W15V3O62) و با استفاده از روش سل ژل سنتز گردید. کاتالیزور پیشنهادی دارای ترکیب H9P2W15V3O62/TiO2 است. ساختار کاتالیزور و نمک با استفاده از روش های تشخیصی FT-IRا، XRD و UV مورد ارزیابی قرار گرفت و عملکرد آن در فرآیند گوگردزدایی اکسایشی ترکیبات آروماتیکی بنزوتیوفن و دی بنزوتیوفن(از مقاوم ترین ترکیبات گوگردی در برابر اکسایش) مخلوط با نرمال اکتان، تحت شرایط عملیاتی متوسط (فشار اتمسفر و دمای زیر 70oC) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمایش های راکتوری نشان می دهد که کاتالیست سنتز شده دارای عملکرد مناسب (دست یابی به درصد تبدیل 100% برای دی بنزوتیوفن و بیش از 78% برای بنزوتیوفن در مدت زمان hr 20) در گوگردزدایی اکسایشی است. شرایط فرآیندی(دما، مقدار کاتالیست و نسبت مولی اکسیژن به گوگرد) با استفاده از روش طراحی آزمایشات تاگوچی بهینه گردید. شرایط بهینه به صورت، دما oC 50 نسبت اکسیژن به گوگرد برابر 6 و مقدار کاتالیست g/L 5/7 به دست آمد.
    کلیدواژگان: گوگردزدایی اکسایشی، ترکیبات تیوفنی، پلی اگزومتال دووسون، تیتانیا، طرحی آزمایش تاگوچی
  • علی اسعدی *، جواد هنرمند، سیدعلی معلمی، ایرج عبداللهی فرد صفحات 66-82
    سازند سروک یکی از مهم ترین مخازن کربناته ایران است. در این مطالعه از تلفیق اطلاعات زمین شناسی و پتروفیزیکی به منظور سرشت نمایی این مخزن در یکی از میادین بزرگ ناحیه دشت آبادان، واقع در جنوب غرب ایران استفاده شده است. براساس داده های تخلخل-تراوایی مغزه، توصیف مغزه ها و مطالعات پتروگرافی دو چاه کلیدی، واحدهای جریانی شناسایی و تفسیر شد. سه روش پتروفیزیکی مختلف شامل شاخص زون جریانی، شعاع گلوگاه تخلخل و لورنز اصلاح شده بر مبنای چینه شناسی جهت تعیین واحدهای جریانی در بخش بالایی سازند سروک استفاده گردید. براساس نتایج این مطالعه، روش شاخص زون جریانی و شعاع گلوگاه تخلخل به دلیل تغییرات زیاد ویژگی های پتروفیزیکی، نمی تواند به صورت کارآمد در زون بندی و تفکیک واحدهای جریانی در محدوده میدان استفاده گردد. در مقابل، روش لورنز اصلاح شده بر مبنای چینه شناسی که به خوبی ارتباط رخساره ها و فرآیندهای دیاژنزی را با واحدهای جریانی مختلف نشان می دهد، می تواند به طور موثر در زون بندی مخزن استفاده گردد. از دیدگاه ویژگی های رسوب شناسی، بهترین واحدهای جریانی در رخسارهای شیب، شول- بایوستروم و دریای باز کم عمق گسترش دارند و رخساره های لاگون و دریای باز عمیق معمولا کیفیت مخزنی پایینی نشان می دهند. فرآیندهای دیاژنزی سیمانی شدن و تراکم در واحدهای سدی و جریانی با کیفیت مخزنی پایین و انحلال در واحدهای جریانی با کیفیت مخزنی بالا گسترش دارند. نتایج این مطالعه نشان داد که تفسیر واحدهای جریانی براساس توزیع ویژگی های رخساره ای و دیاژنزی می تواند در ارزیابی بهتر مخازن کربناته ناهمگن مانند سازند سروک استفاده گردد.
    کلیدواژگان: سازند سروک، واحد جریانی، رخساره رسوبی، فرآیندهای دیاژنزی، کیفیت مخزنی
  • صائب احمدی، محسن وفایی سفتی*، محمد مهدی شادمان، سید امید رستگار صفحات 83-90
    در مخازن کربناته شکاف دار به دلیل شرایط ترشوندگی سنگ و متراکم بودن شبکه ماتریس سنگ، بازده بازیابی نفت پایین می باشد. یکی از روش های مناسب برای تغییر ترشوندگی سنگ مخزن کربناته، سیلاب زنی با آب هوشمند است. علاوه بر این استفاده از ماده فعال سطحی تهیه شده از عصاره برگ سدر به عنوان یک منبع غنی و ارزان، با بهبود خاصیت ترشوندگی منجر به افزایش ازدیاد برداشت نفت می شود. در این پژوهش اثر غلظت یون های Ca+2ا، Mg+2 و SO4-2 موجود در آب هوشمند و همچنین اثر غلظت بیوسورفکتانت بر میزان تغییر ترشوندگی سنگ کربناته از طریق آزمایش های زاویه تماس و سیلاب زنی مغزه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که افزایش غلظت یون های Ca+2 و Mg+2، از 01/0 تا 1 مولار، SO4-2 از 007/0 تا 1 مولار در آب هوشمند و مقدار ماده فعال سطحی حاصل از برگ سدر از 05/0% وزنی تا 3/0% وزنی در آب هوشمند، حالت ترشوندگی سنگ کربناته را به ترشونده با آب تغییر داده و مقدار برداشت نفت از 35 % به 57% افزایش می یابد. تغییر زاویه تماس از 161 درجه به 41 درجه در غلظت 3/0% وزنی از بیوسورفکتانت مشاهده می شود، که حاکی از تاثیر این محلول بر روی تغییر خاصیت ترشوندگی سنگ کربناته می باشد.
    کلیدواژگان: مخازن کربناته، زاویه تماس، آنالیز گرماسنجی وزنی، آب هوشمند، ماده فعال سطحی طبیعی
  • مهدی زینلی حسنوند*، سید علی موسوی دهقانی، فرزانه فیضی، رضا مسیبی بهبهانی صفحات 91-106
    آسفالتین از جمله برش های سنگین نفت خام است که رسوب آن در ستون چاه های نفت سبب کاهش تولید، افزایش افت فشار و در نهایت توقف جریان نفت می شود. تعیین زمان، مکان و مقدار دقیق تشکیل رسوب از جمله نیازهای اصلی برای طراحی برنامه تولید از چاه است. فرآیند تشکیل رسوب آسفالتین دارای سه جنبه ترمودینامیکی، سینتیکی و پدیده های انتقال است که مدلسازی فرآیند رسوب نیازمند شناخت دقیق این سه جنبه است. تغییر فاز آسفالتین تابعی از زمان و شرایط ترمودینامیکی آن است. از سوی دیگر حرکت نفت در ستون چاه با انتقال حرارت و افت فشار همچنین تشکیل فاز گاز همراه است. مدلسازی ترمودینامیکی فرآیند رسوب، استفاده صحیح از رابطه سینتیکی و ادغام آنها با معادلات حرکت و حرارت سبب پیچیدگی مدل سازی تشکیل رسوب در ستون چاه شده است. در این مطالعه داده های تولیدی یک چاه نفتی ایرانی در بازه زمانی 8 ساله مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا با انجام آزمایش های تعادل فاز و مدل ترمودینامیکی جامد، رفتار ترمودینامیکی آسفالتین مدل سازی شده است. سپس تغییرات دما و فشار را در چاه با استفاده از معادله حرکت و معادله انتقال حرارت مدل سازی شد. در نهایت علاوه بر ادغام معادلات تعادل ترمودینامیکی و انتقال، از رابطه سینتیکی به عنوان رابطه تصحیح کننده برای مدل سازی نتایج میدانی استفاده شد. مدل ارائه شده می تواند هر سه ویژگی زمان، مکان تشکیل و مقدار رسوب را به خوبی پیش بینی کند.
    کلیدواژگان: مدل سازی ترمودینامیکی، ترسیب آسفالتین، ستون چاه، پدیده های انتقال، سینتیک ترسیب
  • محمد حیدری زاده، ساناز کاسبی، رضا ضرغامی* صفحات 107-120
    یکی از روش های ذخیره سازی زیرزمینی نفت، ذخیره سازی در مغارهای سنگی بدون پوشش می باشد. پایداری مغار و کنترل نشت سیال از مهم ترین مسائل در ذخیره سازی زیرزمینی هستند. حفظ ایمنی سازه حین ساخت و بهره برداری و همچنین ممانعت از نشت نفت ذخیره شده از نتایج عمده و اصلی پایداری یک سازه می باشند؛ بنابراین تحلیل پایداری مغار از بخش های مهم روند طراحی، ساخت و بهره برداری آن خواهد بود. برای این منظور، در این تحقیق عوامل مختلف موثر بر پایداری مغار تعیین و بررسی شدند. بررسی ها نشان داد که به منظور انجام یک تحلیل پایداری قابل اطمینان و کاربردی، روندی مناسب و کلی صرف نظر از نوع روش عددی مورد استفاده، نیاز خواهد بود. بنابراین، علاوه بر بررسی عوامل موثر بر پایداری، روندی برای تحلیل پایداری مغارهای بدون پوشش بیان شده است. در ادامه تحلیل پایداری یک نمونه از مغارهای سنگی بدون پوشش در سازند آسماری با استفاده از روش های عددی انجام شده است. برای مدل سازی مغار از اطلاعات ژئوتکنیکی و زمین شناسی مهندسی و عمومی استفاده شده است. هدف از مدل سازی انجام شده، پیش بینی میزان تغییرشکل و جابه جایی رخ داده در طی حفاری و سپس طراحی سامانه نگهداری متشکل از پیچ سنگ و شاتکریت برای محدودسازی جابه جایی و تغییرشکل است. همچنین در پایان، ارزیابی حساسیت چندین پارامتر تاثیرگذار بر روی پایداری مغار و طراحی سامانه نگهداری انجام شده است.
    کلیدواژگان: ذخیره سازی زیرزمینی نفت، مغارهای سنگی بدون پوشش، تحلیل پایداری، سازند آسماری، کنترل نشست سیال
  • زیبا حسینی *، سجاد قره چلو، علی کدخدائی صفحات 121-135
    توصیف مخزن یک گام مهم در اکتشاف و توسعه میادین نفت و گاز است. در این راستا، سرعت موج برشی و تراکمی می توانند داده های ارزشمندی را برای مطالعات پترواکوستیکی از یک مخزن هیدروکربنی فراهم آورند. سرعت موج تراکمی (Vp) توسط ابزار صوتی که در تمامی چاه های نفت و گاز رانده می شود قابل محاسبه است، ولی داده های مربوط به سرعت موج برشی(Vs) در تمامی چاه ها، به ویژه چاه های قدیمی وجود ندارد. در این پژوهش، با استفاده از نگارهای تخلخل (صوتی، نوترون و چگالی)، سرعت موج برشی به کمک روش هیبریدی ACOR-BP برآورد شد. برای این هدف، از یک مجموعه کامل داده شامل 3190 نقطه اطلاعاتی وابسته به مخزن آسماری که دارای داده های سرعت موج برشی و نگارهای تخلخل بودند، استفاده شده است. مجموعه داده ها به دو قسمت شامل 2090 نقطه اطلاعاتی برای ساخت مدل و 1100 نقطه برای آزمون مدل تقسیم شدند. الگوریتم هیبرید به کارگرفته در این پژوهش توانایی بیشتری در شبیه سازی نسبت به هریک از الگوریتم های جداگانه NN-BP و ACOR دارد. نتیجه شبیه سازی در مرحله آزمون این مدل، مجذور میانگین مربعات خطا و ضریب همبستگی را به ترتیب حدود 06/0 و 97/0 محاسبه نمود. نتایج این پژوهش نشان می دهد که الگوریتم هیبریدی ACOR-BP با وجود لیتولوژی ناهمگون سازند آسماری عملکرد بسیار موفقی داشته است. این مطالعه بر روی داده های مربوط به دو چاه از میدان نفتی چشمه خوش انجام گرفته و قابل تعمیم به سایر چاه های توسعه ای خواهد بود.
    کلیدواژگان: سرعت موج برشی(Vs)، الگوریتم هیبریدی ACOR، BP، نگارهای تخلخل، مخزن آسماری، میدان نفتی چشمه خوش
  • هدی عبدی زاده*، علی احمدی، علی کدخدائی، محمد حسین حیدری فرد صفحات 136-147
    بلوغ حرارتی فاکتور مهم ژئوشیمیایی در اکتشاف هیدروکربن و ارزیابی سنگ منشا می باشد. بلوغ حرارتی شاخصی جهت تعیین حداکثر دما می باشد که سنگ منشا طی مراحل مختلف ارزیابی هیدروکربن متحمل شده است. اندازه گیری این پارامتر مستلزم انجام آزمایشات ژئوشیمی بر روی کنده های حفاری می باشد که پرهزینه و وقت گیر است، بنابراین هدف اصلی تحقیق توسعه یک روش نوین برای تخمین مستقیم این پارامتر از نگارهای چاه پیمایی و داده های لرزه ای با استفاده از الگوریتم فراابتکاری به نام الگوریتم کلونی مورچگان است. در این پژوهش، داده های لرزه ای 2 بعدی و داده های پتروفیزیکی سازند پابده از 3 چاه میدان نفتی منصوری مورد استفاده قرار گرفت. همچنین معادله شاخص بلوغ در محل چاه ها جهت پیشگویی شاخص بلوغ از نگارهای چاه پیمایی مانند نوترون، مقاومت، صوتی و چگالی استفاده گردید. این مقادیر محاسبه شده به عنوان ورودی آنالیز چند نشانگری به کار گرفته شد. وارون سازی لرزه ای براساس الگوریتم شبکه عصبی به دلیل دقت بالا اجرا شد و امپدانس صوتی حاصله به عنوان نشانگر بیرونی به کار برده شد. سپس شبکه عصبی احتمالاتی با استفاده از نشانگرهای پیشگویی شده حاصل از رگرسیون چندگانه آموزش داده شد. متعاقبا شاخص بلوغ با ضریب تطابق 87% توسط نشانگرهای لرزه ای تخمین زده شد. در مرحله بعد، روش بهینه سازی کلونی مورچگان غیر خطی به عنوان ابزاری هوشمند جهت تخمین و تولید مقطع لرزه ای شاخص بلوغ استفاده گردید. کلونی مورچگان غیر خطی ضرایب وزنی را برای هر یک از نشان گرهای لرزه ای محاسبه نمود. ضریب تطابق بین داده های ورودی و خروجی توسط الگوریتم ژنتیک غیر خطی 91% تخمین زده شد. در انتها، مقطع لرزه ای شاخص بلوغ تولید شد. مقایسه نتایج حاصل از روش های شبکه عصبی احتمالاتی و بهینه سازی کلونی مورچگان نشان داد که صحت مدل کلونی مورچگان بیشتر از شبکه عصبی احتمالاتی است.
    کلیدواژگان: شاخص بلوغ، نگارهای چاه پیمایی، وارون سازی لرزه ای، شبکه عصبی احتمالاتی، بهینه سازی کلونی مورچگان
  • نورالدین میثاق، نجمه نیسانی سامانی*، عطااله عبدالهی کاکرودی، سید کاظم علوی پناه، عباس بحرودی صفحات 148-160
    فرآیند اکتشاف منابع هیدروکربنی به عنوان فرآیندی بسیار پیچیده و پرهزینه می باشد. در این فرآیند فاکتورهای متعدد زمین شناسی، ژئوشیمی و ژئوفیزیک تهیه و باهم تلفیق می شوند. طراحی بهترین مسیر برای برداشت داده های لرزه نگاری و همچنین تعیین بهترین محل برای حفر چاه های اکتشافی از اهمیت ویژه ایی برخوردار است، زیرا نتیجه تعیین نادرست یا بی دقت این مکان ها، صرف هزینه و زمان زیاد در طول عملیات می باشد. این تحقیق با هدف تعیین مناطق محتمل نفت و گاز با مقیاس 1:25000 اهواز با 20 میدان نفتی به منظور کاهش زمان و هزینه اکتشاف و تولید می باشد. 17 نقشه فاکتور شامل: کمترین و بیشترین مقدار(غنای کربن آلی، بازده پتانسیل برای تولید هیدروکربن، پیک Tmax، اندیس تولید، اندیس اکسیژن، اندیس هیدروژن) و داده های مجاورت به مناطق دارای آنومالی باقی مانده ثقل بوگه بالا، محور طاقدیس ها و گسل ها، نقشه ناهمواری و انحنا حاصل از منحنی های زیر سطحی سازند آسماری توسط توابع سیستم اطلاعات جغرافیایی ایجاد شدند. برای ترکیب نقشه های فاکتور، از مدل شبکه عصبی پرسپترون MLP که از روش های داده مبنا است، استفاده شد. نتایج حاصل از مدل سازی با داده های آزمون نشان داد که شبکه عصبی 5×10×17، با شاخص کاپای 9079/0، همبستگی 8948/0 و RMSE برابر با 0267/0 توانسته است بهتر از مدل های دیگر، خروجی ها را تولید کرده و با دقت بالایی میدان های نفتی را پیش بینی کند هرچند که میادین سوفلا و سپهر شناسایی نشده و برخی قسمت ها نیز به اشتباه، جزء میادین نفتی طبقه بندی شده اند.
    کلیدواژگان: پهنه های اکتشافی، مدل سازی، MLP، GIS، میدان نفتی
  • علی نخعی پور *، جواد کریمی، محمدرضا هاشمیان، شهره میرزایی صفحات 161-173
    در این مقاله مکانیسم هیدروژناسیون دی اکسید کربن به هیدروکربن های سنگین از طریق سنتز فیشر- تروپش توسط کاتالیست آهن، برای توسعه مدل سینتیکی مناسب مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور مدلهای سینتیکی فرآیند هیدروژناسیون دی اکسید کربن به روش لانگمویر- هینشل وود- هاگن – واتسون (LHHW) براساس واکنشهای بنیادی شامل مکانیسم های متداول در سنتز فیشر- تروپش و شیفت آب-گاز، توسعه یافتند. سپس پارامترهای موجود در این مدلهای سینتیکی با توجه به داده های تجربی و آنالیزهای آماری، مناسب سازی گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که فرآیند هیدروژناسیون دی اکسید کربن بوسیله واکنش بین گونه های سطحی منوکسید کربن و هیدروژن محدود می شود. نتایج نشان می دهد که انرژی فعالسازی ظاهری برای مرحله رشد زنجیره هیدروکربنی بیشتر از مقادیر گزارش شده برای سنتز فیشر-تروپش (حدود 100 کیلوژول بر مول) است.این موضوع ممکن است به حضور گونه های حدواسط سطحی شرکت کننده در مکانیسم مربوط به واکنش شیفت آب-گاز مربوط باشد.
    کلیدواژگان: کاتالیست آهن، هیدروژناسیون دی اکسید کربن، سنتز فیشر، تروپش، مدل سینتیکی
  • آزاده طلعتی، محمد حقیقی*، فرهاد رحمانی صفحات 174-187
    در این تحقیق، پایه ترکیبی TiO2-ZrO2 با ترکیب 25% وزنی زیرکونیا و 75% وزنی تیتانیا به روش هم رسوبی سنتز گردیده و 5% وزنی Cr2O3 و 3% وزنی K2O به روش تلقیح بر روی پایه ترکیبی نشانده شده است. نمونه های سنتز شده با آنالیزهای XRDا،FESEMا،EDXا،BET و FTIR تعیین خصوصیات شده اند. با مطالعه در نتایج آنالیزها مشاهده شد که رسوب دهی Cr2O3 و K2O بر روی پایه ترکیبی TiO2-ZrO2 تاثیر به سزایی بر خواص سطحی و ساختاری و نیز فعالیت کاتالیستی آن در فرآیند هیدروژن گیری اکسایشی اتان به اتیلن در حضور دی اکسید کربن به عنوان عامل اکسنده ملایم داشته است. نتایج حاصل از آنالیز XRD، تشکیل فازهای کریستالی TiO2 و ZrO2 را در نمونه های سنتز شده تایید می کند. تصاویر FESEM و EDX بیانگر تولید کلوخه های کروی شکل یکنواخت در مقیاس نانومتری با توزیع یکنواختی از نانوذرات بر روی سطح با متوسط اندازه تقریبا nm 75 می باشند. آنالیز BET موید سطح ویژه بالا در نمونه های تهیه شده است.کاتالیست Cr-K/TiO2-ZrO2 عملکرد کاتالیستی بالایی(راندمان تولید اتیلن 39% با انتخاب پذیری 97% در دمای 700oC) را در این فرآیند و در حضور عامل اکسنده دی اکسیدکربن از خود نشان داده است که در آن Cr2O3 به عنوان فاز فعال با خاصیت ردوکس خود تبدیل اتان را بهبود بخشیده و K2O به عنوان تقویت کننده بازی انتخاب پذیری اتیلن را افزایش داده است.
    کلیدواژگان: نانوکاتالیست Cr-K-TiO2-ZrO2، هیدروژن گیری، اتان، اتیلن، دی اکسید کربن
  • مرتضی ایرانشاهی، سیاوش ریاحی*، حامد فرهادی صفحات 188-198
    تزریق فوم در فرآیندهای ازدیاد برداشت نفت یکی از انواع روش های ازدیاد برداشت شیمیایی می باشد. در این روش علاوه بر مواد فعال سطحی، از برخی افزونه شیمایی در جهت پایین آوردن کشش بین سطحی آب و نفت استفاده می شود که منجر به محرک کردن نفت به جامانده حاصل از مراحل اولیه و ثانویه بازیافت نفت می شود. ایجاد فوم سبب دستیابی به نسبت تحرک پذیری کمتر از 1 و در نتیجه بهبود ضریب جاروبی حجمی می شود. در تزریق فوم، یکی از پارامترهای موثر در افزایش بازیافت نفت پایداری فوم تولیدی می باشد. ایجاد پایدارترین فوم با استفاده از گزینش نوع و غلظت بهینه مواد شیمیایی یکی از اهداف پژوهش های حال حاضر بر روی این نوع ازدیاد برداشت است. در این مطالعه اثر غلظت نمک، غلظت سورفکتانت، نوع حلال کمکی و غلظت حلال های کمکی بر روی پایداری فوم بررسی شد. در حلال های کمکی متفاوت، بهینه ی پایداری بدست آمد و از آن در عملیات تزریق نفت برای بررسی تاثیر آن بر بازیافت نفت استفاده شد. از بوتریک اسید به عنوان یک حلال کمکی جایگزین در کنار 1-بوتانول استفاده شده است. بالاترین پایداری در فوم هایی که از بوتریک اسید به عنوان حلال کمکی استفاده شد به دست آمد. حداکثر میزان بازیافت نفت در استفاده از حلال کمکی 1-بوتانول حاصل شد که برابر با 44% نفت درجای موجود در مغزه می باشد که با استفاده از روش سیلاب زنی با آب برداشت نشده بود و نشان از توانایی بالای این روش در ازدیاد برداشت نفت می باشد.
    کلیدواژگان: فوم، پایداری فوم، سورفکتانت، حلال کمکی، ازدیاد برداشت نفت
  • محمد مهدی نادری*، مسعود نصیری، سید علیرضا طباطبائی نزاد صفحات 200-212
    تشکیل رسوب آسفالتین در مخازن نفتی در مرحله تولید اولیه و استفاده از روش های ازدیاد برداشت نفت مانند تزریق گاز به ویژه گاز دی اکسید کربن، مسئله نگران کننده ای است که اکثر میادین نفتی در دنیا با آن مواجه هستند. از این رو مطالعات آزمایشگاهی در این حوزه ضروری به نظر می رسد تا با جلوگیری از بروز مشکلات جبران ناپذیر ناشی از تشکیل آسفالتین در مخزن امکان دسترسی به بازده برداشت مطلوب تر فراهم شود. از این جهت اهمیت فنی و اقتصادی و شناخت شرایط عملیاتی تشکیل رسوبات آسفالتین در توسعه مخازن اجتناب ناپذیر می نماید. در این پژوهش پس از آماده کردن دستگاه بررسی رفتار ترمودینامیکی سیالات نفتی، که قابلیت انجام آزمایش در دما و فشارهای بالا را دارا می باشد، میزان رسوب آسفالتین تشکیل شده تحت شرایط تزریق گاز دی اکسید کربن به داخل محیط متخلخل در دما و فشار ثابت و زمان های ماند مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در کلیه آزمایش ها شن فشرده ابتدا با نمونه نفتی اشباع و بعد به فشار مورد نظر رسیده است. در ادامه به منظور بررسی تاثیر دما و فشار و همچنین نوع نفت در زمان ماند، به ترتیب آزمایشات در دما و فشارهای مختلف برای نفت مخزن آسماری و نفت پایدارشرق انجام گردیده است. نتایج نشان می دهد افزایش زمان ماند گاز باعث افزایش میزان رسوب می شود که می تواند ناشی از افزایش فعل و انفعالات میان نفت و گاز موجود در محیط متخلخل در مجاورت یکدیگر و در اثر افزایش زمان ماند باشد.
    کلیدواژگان: رسوب آسفالتین، شن فشرده، تزریق دی اکسیدکربن، زمان ماند، ازدیاد برداشت
|
  • Mahdi Farshi, Seyyed Reza Moussavi Harami *, Asadollah Mahboubi, Moahammad Khanehbad, Kiarash Ghanavati Pages 4-15
    Identification of geological and reservoir changes in accordance with changing rock types is possible through log-facies studies and confirmation of those facies with core data. In the present study, first, in order to determination of microfacies and diagenesis processes, the Asmarri formation has been studied using thin sections of cores. Then well logging and core data of 5 wellbores from Asmari reservoir in Gachsaran field were clustered with the aid of Self-Organizing Map Neural Network algorithm, and then 5 facies models were selected among log facies. The log facies were acceptably confirmed through consideration and comparison of these models with tow cases: (1) core data (porosity, permeability and capillary pressure curve) and (2) petrography. Afterward, the log facies were presented as reservoir rock types. Regarding the good results in distinguishing reservoir horizons, the model was propagated in other wellbores in which only logging data were available, and the trend of changes in rock types were investigated through the entire field.
    Keywords: Rock type, Log facies, Clustering analysis, Self-Organized Map
  • Kazem Sabet Bokati, Changiz Dehghanian * Pages 16-27
    The cooling systems are widely used in power plants, manufacturing industries and refineries for the sake of reducing system heats and an increase in operational efficiency. Copper is widely used in cooling systems due to its high thermal conductivity. Corrosion of copper is one of main problems in these industries. The use of corrosion inhibitors is a common method to control the corrosion in cooling systems. Various inhibitors are usually used to protect the different metals in cooling systems. The synergistic or antagonistic effect of inhibitors on each other may be influenced on inhibition efficiency. The inhibition effect of 1H-benzotriazole (BTA) on corrosion of copper has been investigated in simulated sea water in the presence and absence of sodium molybdate (SM) using weight loss, Tafel polarization and electrochemical impedance spectrometry (EIS) methods. The results indicated that adsorption of BTA and SM on copper surface obeyed from Langmuir adsorption isotherm. The adsorption energy values for BTA and SM on copper surface was obtained -33.88 and -21.22 kJ/mol, respectively. The absorption of sodium molybdate promoted the stability of surface oxides on copper surface which in turn has a synergistic effect on the inhibition effectiveness of BTA. The inhibition of SM and BTA has been attributed to stabilize the effect of surface oxides and the formation of a protective complex layer, respectively.
    Keywords: Sodium Molybdate, 1H-benzotriazole, Corrosion, Copper, Sea Water
  • Sadegh Hasanpor, Sajjad Rabbani Fard, Mohammad Reza Malayeri, Masoud Riazi *, Mina Sarani Pages 28-44
    The impact of Co3O4 nanoparticles with concentration of 0.1 wt%has experimentally been studied on (1) interfacial tension, (2) asphaltene precipitation and (3) miscibility with the carbon dioxide, when the Co3O4 nanoparticles have been added to one of Iranian crude oils and synthetic oil solutions . To do so, the Vanishing Interfacial Tension (VIT) technique has been used for a pressure of up to 1200 psi. The results have been showed that in the presence of Co3O4 nanoparticles, IFT, Minimum Miscibility Pressure (MMP) and severity of asphaltene precipitation have all been reduced to some extent. Within the range of operating conditions attempted here, MMP has reduced as much as 32% and 19% for the synthetic and crude oils, respectively. The severity of asphaltene precipitation has also reduced approximately 13% for the asphaltenic synthetic oil and 7% for the investigated crude oil. The experimental results appear to show that Co3O4 nanoparticles served to adsorb asphaltene which would, in turn, facilitated the solubility of CO2 in synthetic and crude oils which consequently would lead to enhanced oil recovery.
    Keywords: Asphaltene, IFT, Miscibility, Cobalt Oxide Nanoparticles, Carbon Dioxide
  • Kourosh Nasr Esfahany, Mehrdad Farhadian *, Ali Reza Solaimany Nazar, Ghasem Ghafari Pages 45-56
    Spent caustic wastewater is one of the most important environmental challenges due to high alkalinity, the presence of sulfur compounds and non-biodegradable pollutants. Therefore, in this research, the effective parameters of Electro-Fenton process including pH range (2-5), H2O2/COD (0.2- 0.745), temperature (20-60 °C), reaction time (45- 135 min) and current density (5-20 mA/cm2) have been investigated on the COD removal efficiency by adopting response surface methodology (RSM). The results indicated that H2O2/COD, temperature, pH, current density and reaction time have the most effect on the pollutants removal, respectively. The optimum conditions have been found at pH =4.8, current density =14.8 mA/cm2, temperature =57 °C, reaction time =63 minutes and H2O2/COD =0.63 with 96% COD removal efficiency. According to the results, by changing of initial COD within 12,500 to 60,000 mg/L range at the optimum conditions, the pollutant removal efficiency has been increased from 94% to 97%.
    Keywords: Spent Caustic, Electro-Fenton, AOP, Wastewater Treatment, Environment
  • Mosayeb Naderi Khomartaji, Mohammad Reza Dehghani *, Farhad Banisharifdehkordi Pages 57-65
    In this work, a new catalyst based on Dawson salt, H9P2W15V3O62, is presented for oxidation of high stable sulfur compounds. The new catalyst, H9P2W15V3O62/TiO2, is synthesized by sol-gel method. The structure of catalyst and salt has been characterized by FT-IR, XRD and UV spectrophotometry. The performance of catalyst has been studied in the oxidative desulfurization of aromatic components, benzothiophene and dibenzothiophene (ones of the most resistant sulfuric components to oxidation), mixed with n-octane under mild operation conditions (temperature less than 70 oC and atmospheric pressure). The reactor tests’ results illustrated that the synthesized catalyst has a suitable performance (achieved 100% conversion of debenzothiophene and 78% conversion of benzothiophene in less than 20 minutes) in oxidative desulfurization. The process conditions (temperature, catalyst loading and a mole ratio of oxygen to sulfur) have been optimized by Taguchi Experimental Design method. Our results show that at 50 oC, the mole ratio of 6 for oxygen/sulfur and catalyst loading 7.5 g/L are optimum conditions.
    Keywords: Oxidative Desulfurization, Thiophenic Component, Dawson Polyoxomatalate, Titania, Taguchi
  • Ali Assadi *, Javad Honarmand, Seyyed Ali Moallemi, Iraj Abdollahie Fard Pages 66-82
    The Sarvak Formation is one of the most important carbonate reservoirs of Iran. This study presents an integrated geological and petrophysical reservoir characterization of the Sarvak Formation in a giant oil field in the Abadan Plain, SW Iran. On the basis of porosity-permeability data, core description and petrographic studies from two key wells, flow units were identified and interpreted. To identify flow units within the Upper Sarvak Formation, three different petrophysical methods including (1) Flow Zone Indicator (FZI), (2) Pore Throat Radius (R35) and (3) stratigraphic modified Lorenz plot (SMLP) were applied. The results indicate that the FZI and R35 methods cannot efficiently discriminate the different reservoir zones and flow units for this reservoir, because of the high changes in petrophysical properties have mainly inherited from the internal geological heterogeneity. In contrast, SMLP method successfully classifies the studied reservoir into discrete flow units by considering the relationship between petrophysical properties and depositional and diagenetic features. From depositional facies point of view, the best flow units are related to talus, shoal-biostrome and shallow open marine depositional facies, while lagoon and distal open marine commonly show low reservoir quality. In low reservoir quality units, calcite cementation and compaction are the dominant diagenetic processes, while dissolution is the main agent for enhancing of the reservoir quality in the reservoir units with high quality. The results indicate that the interpretation of flow units based on the depositional and diagenetic characteristics provides the crucial insight on distribution of reservoir zones within the heterogeneous carbonate reservoirs, such as, the Sarvak Formation.
    Keywords: Sarvak Formation, Flow Unit, Depositional Facies, Diagenetic Processes, Reservoir Quality
  • Saeb Ahmadi, Mohsen Vafaie Sefti *, Mohammad Mahdi Shadman, Seyed Omid Rastegar Pages 83-90
    Fractured carbonate reservoirs have low oil recovery efficiency due to wettability and tightness of rock matrix. One of the most applicable methods for enhanced oil recovery of carbonate reservoirs is to use smart water flooding. In addition using surfactants which have been obtained from Cedar leaf extract as a rich and cheap source leads enhanced oil recovery by improving the wettability properties. In this research, the effect of Ca2, Mg2 and SO42- concentrations in the smart water and also Cedar leaves extract concentration as a biosurfactant on wettability of carbonate rocks have been investigated. The analysis which is including contact angle measurments and cre flooding eperiments have been examined. Results showed the effect of Mg2 and Ca2 concentrations from 0.01 mol/L to 1 mol/L, SO42- concentration from 0.007 mol/L to 1 mol/L and biosurfactant concentration from 0.05 %(w/v) to 0.3 %(w/v) changes the carbonate wettability to water-wet, and oil recovery has increased from 35% to 57%. The contact angle has changed from 161 degrees to 41 degrees investigated in the 0.3 % (w/v) of biosurfactant concentration, which reflects the effect of the solution on the wettability of carbonate rocks.
    Keywords: Carbonate Reservoirs, Contact Angle, Smart Water, Experimental, Natural Surfactant
  • Mahdi Zeinali Hasanvandm *, Seyyed Ali Mousavi Dehghani, Farzaneh Feyzi, Reza Mosayebi Behbahani Pages 91-106
    In this study, an innovative approach is presented for modeling asphaltene deposition in the well column. The presented model predicts the time, location and amount of asphaltene deposited in the well column as a function of well, fluid and reservoir properties. The model is formulated based on thermodynamic equilibrium, heat transfer, mass transfer and empirical multi-phase flow equations. Asphaltene-containing oil is sampled from an oil well suffering from periodic deposition problems. The thermodynamic behavior of the oil and depositional characteristics of asphaltene have been determined via laboratory experiments and modeled accordingly using the Peng-Robinson equation of state and the modified solid model, respectively. The pressure profile in the well column was determined based on Duns and Ross two-phase flow model. The temperature profile in the well column has been determined based on a developed model derived from field measurements. Fluid flow and heat transfer equations have been solved simultaneously based on pressure and temperature profiles in the well column. The Escobedo-and-Mansoori model which has been used for mass transfer calculations was used to evaluate the rate of asphaltene deposition onto the wellbore at various depths. The simulated and reported field values of wellhead pressure and temperature were used for evaluation of model predictions. The model had over 95.5% and 99.1% accuracy in predicting the wellhead pressure and temperature, respectively, in a time window of over three months in the studied well.
    Keywords: Asphaltene, deposition model, well column, transport phenomena
  • Mohammad Heidarizadeh, Sanaz Kasebi, Reza Zarghami * Pages 107-120
    Storing in unlined rock caverns is regarded as one of the major ways of underground oil storage where cavern stability and oil leakage are the most crucial parameters to be concerned. The stability assurance of the cavern can lead to safety of the underground structure during and after construction as well as preventing the oil leakage phenomenon. Therefore, stability assessment of the structure is considered as one of the most important parts of design, construction and operation. Thus, the important parameters affecting the stability of the cavern were recognized and discussed in this paper. It was determined that a suitable algorithm, independent of numerical methods, is required in order to conduct a reliable and applicable stability analysis. Accordingly, in addition to recognition of affecting parameters, an algorithm was introduced for stability assessment of unlined rock caverns. A case of a stability analysis for unlined rock caverns in Asmari formation via numerical methods is discussed. Geotechnical, geology and engineering geology information was employed for numerical modeling purposes. Prediction of deformation and displacement magnitude during excavation, and subsequently designing a support system consisting of rock bolt and shotcrete based on these predictions were the objectives of modeling. Finally, the sensitivity analysis of the important parameters on cavern stability and the designing support system was carried out.
    Keywords: Underground Oil Storage, Unlined Rock Caverns, Stability Analysis, Asmari Formation, Oil Leakage Control
  • Ziba Hosseini *, Sajjad Gharechelou, Ali Kadkhodaie Pages 121-135
    Reservoir characterization is an important step for exploration and development of oil and gas fields. Shear and compressional wave velocity can provide the accurate data for petro-acoustic studies from a hydrocarbon reservoir. Compressional wave velocity (Vp) is very easily obtained from sonic logs that are available in most of oil and gas wells, but some wells, especially old wells, may not have shear wave velocity (Vs) data. In this research, shear wave velocity was predicted from porosity well log data (sonic, neutron and density) using Hybrid ACOR-BP technique. For this purpose a total 3190 data points from Asmari reservoir which have Vs and porosity log data were utilized. These data are divided into two parts, (1) one part included 2090 data points which are used for constructing model and (2) the other part included 1100 data points used for testing and validation model. Hybrid ACOR-BP has better performance in simulating reservoir characterization than NN-BP and ACO individual algorithms. Results of simulation in the test and validation stage calculated root mean squared error, and correlation coefficient 0.06 and 0.97, respectively. Results of this research show Hybrid ACOR-BP algorithm is a reliable intelligent method for estimation of Vs. This study is based on the data collected from the two wells of the Cheshmeh Khush oilfield; moreover, the results of the study can be generalized to other developmental wells.
    Keywords: Shear Wave Velocity (Vs), Hybrid ACOR-BP Algorithm, Porosity Logs, Asmari Reservoir, Cheshmeh Khush Oilfield
  • Hoda Abdizadeh *, Ali Ahmadi, Ali Kadkhodaie, Mohammad Hosein Heidarifard Pages 136-147
    Thermal maturity is the primary geological factor in petroleum exploration and source rock assessment. Besides, Thermal maturity is an index to determine the maximum temperature that the source rock which has endured at the different stages of an evaluation of hydrocarbon. Measurement of this parameter requires conducting geochemical analyses on cutting samples which is expensive and time consuming, therefore the main objective of the research is development of a new method for direct estimation of this parameter from well log and seismic using a metaheuristic algorithm called Ant Colony Algorithm. In this research, 2D-seismic and petrophysical data of the Pabdeh Formation from 3 wells of the Mansuri Oil field were used. Also, a Maturity Index Equation at the well location was used to predict Maturity Index values from well logs; such as, neutron, resistivity, sonic and density. These calculated values were used as inputs for a Multi Attribute Analysis. Seismic inversion was performed based on a Neural Networks Algorithm because of its high accuracy; moreover, the resulting acoustic impedance was utilized as an external attribute. Afterwards, a Probabilistic Neural Network was trained using the set of predicting attributes derived from multiple regressions. Subsequently, MI was estimated using seismic attributes with a correlation coefficient of 87%. In the next step, the nonlinear Ant Colony Optimization technique was utilized as an intelligent tool to estimate and product a Maturity Index seismic section. It calculates weight factors for each of seismic attributes. The correlation coefficient between the input and output data was estimated 91% by nonlinear ACO. Finally, MI seismic section was produced. The comparison of the results from PNN with ACO methods revealed that the accuracy of ACO model was higher than the PNN.
    Keywords: Maturity Index, Well Logs, Seismic Inversion, Probabilistic Neural Network (PNN), Ant Colony Optimization (ACO)
  • Nouraddin Misagh, Najmeh Neisany Samany *, Ataollah Abdollahi Kakroodi, Seyed Kazem Alavipanah, Abbas Bahroudi Pages 148-160
    The exploration of hydrocarbon resources as a process is very complex and costly. In this process, multiple factors of geology, geochemistry and geophysics are prepared and combined together. Designing the best route to take seismic data and determine the best location for drilling exploration wells is extremely important because improper or careless determination of the location, time consuming and expensive during the operation. The aim of this study was to identify possible areas for oil and gas in the map of 1: 250,000 Ahvaz with 20 oil fields using multilayer perceptron neural network (MLP) and geographic information systems. For this purpose, 17 maps of factors including: the lowest and highest values (total organic carbon, potential for the production of hydrocarbons, peak Tmax, the production index, the oxygen index, the hydrogen index) and the proximity to areas of an high Bouguer gravity anomaly, an anticline axis and faults, map of the topography and the curvature of the yield curve Asmari subsurface were created by GIS functions. For the combined factor map, the multilayer perceptron neural network (MLP) that is data-driven methods was used. The validation results showed that the neural network 17×10×5 is better than the other models with a R = 0.8948 ,RMSE=0.0267 and the Kappa=9079. Besides, the neural network 17×10×5 is able to accurately predict the oil fields. On the other hands, Some fields could not be identified, and also, some areas were classified oil fields mistakenly.
    Keywords: Oil Exploration Areas, Modeling, MLP, GIS, Oil Fields
  • Ali Nakhaei Pour *, Javad Karimi, Mohammadreza Hashemian, Shohreh Mirzaei Pages 161-173
    In this paper, the mechanism of hydrogenation of carbon dioxide to the heavy hydrocarbons through Fischer-Tropsch synthesis iron catalysts is considered for the development of suitable kinetic model. For this purpose, three kinetic models for carbon dioxide hydrogenation are developed using Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson (LHHW) method based on basic reactions of Fischer-Tropsch Synthesis and water-gas shift reaction. The kinetic parameters in these models are obtained using empirical results. The results show that the reaction of hydrogenation of carbon dioxide is limited by reaction between surface species of adsorbed carbon monoxide and hydrogen. The results show that the activation energy for hydrocarbon growth in CO2 hydrogenation is higher than Fischer-Tropsch synthesis (100 kJ/mol).
    Keywords: Iron Catalyst, Carbon Dioxide Hydrogenation, Fischer–Tropsch Synthesis, Kinetic Model, Liquid Fuel
  • Azadeh Talati, Mohammad Haghighi *, Farhad Rahmani Pages 174-187
    In this investigation, TiO2-ZrO2 combined support with composition of 25wt% ZrO2 and 75wt% TiO2 was prepared by coprecipitation method and impregnated with 5 wt% of Cr2O3 and 3 wt% of K2O. The synthesized samples were characterized by XRD, FESEM, EDX, BET, and FTIR techniques. All characterization studies revealed that the deposition of Cr2O3 and K2O on the TiO2-ZrO2 combined support had obvious effect on the surface and structural properties and catalytic activity in the oxidative dehydrogenation of ethane to ethylene by carbon dioxide as a soft oxidant. The XRD analysis confirmed the formation of crystalline TiO2 and ZrO2 in the synthesized samples. The FESEM and EDX images represented the formation of homogeneous spherical type agglomerates within the nanometer range and uniform dispersion over the surface with an average particle size of about 75 nm. The BET results depicted high surface area of synthesized samples. Cr-K/TiO2-ZrO2 catalyst exhibited high performance towards the selective conversion of ethane to ethylene in the presence of CO2 (C2H4 yield of 39% as well as 97% ethylene selectivity at 700 °C), wherein Cr2O3 improved the conversion of ethane as a redox active phase and K2O enhanced the selectivity of ethylene, acting as a basic promoter.
    Keywords: Cr-K-TiO2-ZrO2 Nanocatalyst, Dehydrogenation, Ethane, Ethylene, Carbon Dioxide
  • Morteza Iranshahi, Siavash Riahi *, Hamed Farhadi Pages 188-198
    Foam injection for the purpose of Enhanced Oil Recovery (EOR) process is one of the approaches of chemical EOR. In this method, in addition to using the surfactant, other chemical additives are used to achieve ultralow IFT which result in mobilizing the residual oil of the primary and secondary recovery stage. Foam generation causes to achieve the mobility ratio of less than 1, and then the foam generation improves volumetric sweep efficiency. In foam flooding, foam stability is one of the determining parameters for increasing oil recovery. Generating the most stable foam is one of the subjects of the recent researches on this kind of EOR process in stand point of selection of type and concentration of chemicals. In this study, effects of salinity, surfactant concentration, and the type and the concentration of co-solvent were investigated on foam stability. Optimized stability was gained in different co-solvents. This optimum was used in flooding process to investigate its effect on oil recovery. Butyric acid and 1-butanol were two used co-solvent. The most stable foam was resulted from the samples which utilized butyric acid as co-solvent. Maximum oil recovery of 44% of OOIP has observed in solution with 1-butanol as co-solvent, which is not displaced by water flooding. Moreover, observing the maximum oil recovery validates the efficacy of this technique.
    Keywords: Chemical EOR, Foam, Foam Stability, Co-Solvent, Design of Experiment (DOE)
  • Mohammad Mehdi Naderi *, Masoud Nasiri, Seyyed Alireza Tabatabae Nejad Pages 200-212
    Formation of asphaltene deposition in reservoirs during primary production and enhanced oil recovery techniques; such as, gas injection, especially carbon dioxide, is a devastating problem which occurs in many oil fields in the world. The experimental studies to predict the formation of asphaltene precipitation to be necessary to avoid possible irreparable problems resulting from its formation in the reservoir and eventually it will provide access to the best recovery efficiency. As a result of the technical and economic importance and the necessity of studying and understanding the operating conditions of the formation of asphaltene deposition in reservoirs is inevitable. In this paper, the thermodynamic behavior of fluids in oil processing unit has been studied at Sahand University of Oil and Gas Research Institute, which has the capability of testing high temperatures and pressures. The amount of asphaltene precipitation has initially been saturated by the injection of carbon dioxide into the porous media (sand pack), and then the amount of asphaltene precipitation pressurized with oil sample, at constant pressure and temperature, but various residence times. And then to investigate the effect of temperature and pressure and Oil composition at residence time, respectively, the test is repeated at lower temperature and higher pressure and oil change from Asmari reservoir oil to Paydarshrq oil reservoir. At a constant temperature and pressure with an increase in the residence time, more of asphaltene deposition has been formed on filter paper. At higher pressures and lower temperatures, and changing the oil samples also increased the amount of asphaltene with increasing residence time.
    Keywords: Asphaltene Deposition, Sandpack, Injected Carbon Dioxide, Residence Time