فهرست مطالب

  • پیاپی 103 (بهمن و اسفند1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/12/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • پیمان بهمنی، سیاوش ریاحی*، بابک امین شهیدی، میثم پورنیک صفحات 4-17
    سیالات در مناطق پرتراوا به نسبت محیط کم تراوا تحرک بیشتری دارند. بنابراین اسید بیشتر به سمت این مناطق می رود اما واضح است که مناطق کم تراوا نیازمند عملیات اسیدکاری هستند پس نیاز به یک عامل منحرف کننده مانند نانوذرات است. انجام آزمایشات برای حالات و شرایط خاص در آزمایشگاه نیازمند زمان و هزینه است و چه بسا گاهی برای بهبود نتایج، یک آزمایش نیز چند بار تکرار شود. همچنین تاثیر پارامترهای خاص بر یکدیگر و نتایج آزمایش نیز مشخص نیست پس به این دلایل نیاز به کار مدل سازی محسوس است و باید انجام گیرد. در این کار ابتدا شبیه سازی اسید متعارف انجام شده است تا میزان حجم مورد نیاز برای رسوخ اولیه بدون ایجاد انحراف در اسید به دست آید. سپس اثر نانوذرات از قبیل تحرک نانوذره در محیط با توجه به تئوری حرکت تصادفی ذرات در محیط مورد بررسی قرار گرفت و همچنین از مدلی برای اتصال و جدایش ذرات از سطوح نیز استفاده گردید. نهایتا ژل با ایجاد مقاومت در مقابل لایه های پرتراوا باعث هدایت اسید به سمت مناطق کم تراوا می شود. برای میزان ژله ای شدن اسید باید به ترم ایجاد تجمعات پرداخت. در انتها نیز با استفاده از مدل گرانروی کریگر میزان تغییر در گرانروی سیال به دست می آید و اسید ماهیت هدایت به سمت مناطق کم تراوا را به دست می آورد. با توجه به نتایج، اسید نانوذره ای باعث می شود در حجم تزریق کمتری به رسوخ رسیده و این بدین معنا است که به نسبت اسید معمولی عملیات بهینه تری وجود داشته است. در ادامه این نکته که افزودن نانوذرات به طور میانگین حجم رسوخ را تا 50% کاهش می دهد به دست می آید.
    کلیدواژگان: رسوخ، تئوری حرکت تصادفی ذرات، مدل دومقیاسی، اسید، نانوذره
  • مهران مفخمی مهرآبادی، علیرضا آقایی*، مازیار صهبا یغمایی صفحات 18-35
    در این تحقیق عملکرد و خواص ضد گرفتگی و شار غشاهای نانوکامپوزیت پلی وینیلیدن فلوراید (PVDF) با غلظت‎های 15 و 18% وزنی که با نانو لوله‎های کربنی عامل‎دار شده با گروه‎های اسیدی، بازی و آمین مخلوط شده و با روش وارونگی فازی و حلال نرمال متیل پیرولیدون (NMP) در آزمایشگاه ساخته شده، مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تست‎های شار،گرفتگی، زاویه تماس، تخلخل و نرخ پس‎دهی پروتئین انجام شده است. با استفاده از نتایج تست‎های تجربی، مدل‎سازی پارامترهای شار و گرفتگی براساس متغیرهای ورودی که شامل درصد نانوذره، درصد پلیمر، تخلخل و زاویه تماس هستند؛ انجام شد. در این مدل از 4 سیستم هوشمند شبکه عصبی چند لایه، شبکه عصبی با مدار شعاعی، کمینه مربعات بردار پشتیبان و سیستم هیبریدی تطبیقی عصبی- فازی و 3 الگوریتم بهینه‎سازی ژنتیک، شبیه‎سازی تبریدی و ازدحام ذرات استفاده شده است. نتایج نشان داد که برای هر دو پارامتر شار و گرفتگی، بهترین مدل با توجه به ضریب همبستگی بالا، مدل‎های شبکه عصبی با مدار شعاعی و سیستم هیبریدی تطبیقی عصبی- فازی هستند. در بخش بعدی مدل‎سازی برای به‎دست آوردن مقادیر بهینه (کمترین گرفتگی و ماکزیمم شار) از بهترین مدل‎های ساخته شده برای هر دو خروجی استفاده شد. سپس از الگوریتم ترکیبی از الگوریتم ژنتیک و ازدحام ذرات مقادیر بهینه به‎دست آمد. سپس با استفاده از نتایج بهینه‎سازی برای هر نوع درصد پلیمر (15% و 18%)، غشاها در آزمایشگاه ساخته شده و سپس تست‎های شار، گرفتگی، زاویه تماس و تخلخل انجام شده و نتایج آن با نتایج مدل مقایسه گردید. نتایج نشان داد که غشای نانوکامپوزیت 07/0% وزنی نانولوله کربنی تک دیواره عامل‎دار شده با گروه هیدروکسیل و غشای نانوکامپوزیت 17/0% وزنی نانولوله کربنی تک دیواره عامل‎دار شده با گروه هیدروکسیل به‎ترتیب بهترین عملکرد را با پلیمرهای 15 و 18% وزنی PVDF داشته است.
    کلیدواژگان: غشای نانوکامپوزیت، نانولوله‎های کربنی، مدل‎سازی، شبکه‎های هوشمند، الگوریتم بهینه‎سازی
  • سیدمجتبی پارسایی، الهام اسدی مهمان دوستی*، علی چهرازی، فرهاد خوشبخت صفحات 36-50
    در این پژوهش به منظور بررسی کیفیت مخزنی سازند سروک در یکی از میادین نفتی خلیج‏فارس از تکنیک لاگ‎های تصویری در کنار مطالعه لاگ‎های معمولی و داده های ژئوفیزیکی استفاده شده است. تحلیل لاگ‎های تصویری برروی چهار چاه انتخابی (C ،B ،A و D) از میدان نفتی مورد مطالعه نشان می‏دهد که شیب ساختاری مخزن سازند سروک براساس 129 قرائت 11 درجه به‎سمت N69W بوده و دارای امتداد غالب N27E و S27W است. دو نوع شکستگی اصلی در مخزن مورد مطالعه شناسایی شده است. دسته‏‏ اول که در چاه های B ،A و C قابل مشاهده هستند با 489 قرائت میانگین شیب 81 درجه به‎سمت N38E و داری امتداد غالب N52Wا/S52E هستند. دسته دوم مربوط به چاه D با 110 قرائت میانگین شیب 64 درجه به‎سمت N58W و داری امتداد غالب N32E/اS32W هستند. مطالعات ژئوفیزیکی منطقه نشان می‎دهد که میدان نفتی مورد مطالعه دارای دو گسل اصلی با روند شمالی- جنوبی و 11 گسل محلی با روندهای شمال غرب و جنوب شرق است. تطابق امتداد شکستگی های مشخص شده در لاگ‎های تصویری با امتداد گسل های میدان حاکی از این است که امتداد این شکستگی ها با گسل های محلی همخوانی بیشتری دارند. مدل‎های حاصل از داده های تخلخل، تراوایی و چگالی شکستگی ها و مطالعه بازشدگی دهانه شکستگی های مخزن سروک نشان‎دهنده این است که تاثیر گسل های محلی در شکستگی های میدان مهم بوده و باعث افزایش کیفیت مخزنی در اطراف چاه های C ،B و D شده است. براساس داده‎های حاصل از لاگ‎های تصویری جهت حداکثر تنش افقی برجا در مخزن نفتی مورد مطالعه به‎سمت N32W و حداقل تنش افقی برجا S55W تخمین زده می‎شود.
    کلیدواژگان: لاگ‎های تصویری، تنش افقی برجا، مخزن کربناته شکاف دار سروک، مدل استاتیک، تخلخل
  • مصطفی مرادی، سید رضا موسوی حرمی*، اسدالله محبوبی، محمد خانه باد صفحات 51-67
    سازند آسماری در میدان نفتی آغاجاری (واقع در فروافتادگی دزفول) با حدود m 400 ضخامت، در یک محیط رمپ کربناته نهشته شده و تحت تاثیر فرآیندهای دیاژنزی مختلفی قرار گرفته است. مطالعه مغزه‎های حفاری، مقاطع میکروسکوپی و تصاویر میکروسکوپ الکترونی پنج چاه این میدان نشان می‎دهد، دولومیتی‎شدن، یکی از موثرترین فرآیندهای دیاژنزی برروی خواص مخزنی سازند آسماری بوده و عمدتا قسمت‎های بالایی این سازند را تحت تاثیر قرار داده است. پنج نوع دولومیت شامل دولومیکریت (کوچک‎تر از μm 16)، دولومیکرواسپاریت (16 تا μm 62)، دولواسپاریت (بزرگ‎تر از μm 62)، دولومیت‎های پراکنده در ماتریکس و سیمان‎های دولومیتی در نمونه‎های مورد مطالعه قابل شناسایی است که هر یک تاثیر متفاوتی بر‎روی روند منحنی‎های تزریق جیوه و در نتیجه خواص مخزنی سازند آسماری داشته‎اند. دولومیکرواسپاریت‎ها فراوان‎ترین نوع دولومیت در نمونه‎های مورد مطالعه بوده که به‎سبب داشتن تخلخل‎های بین‎بلورین، دارای تخلخل و تراوایی بسیار بالایی (به‎ترتیب میانگین 16% و mD 35) هستند. به همین دلیل با اندک فشار ورودی (حدود psi 5)، از جیوه اشباع می‎شوند و لذا منحنی‎های فشار موئینه آنها دارای شیب تند می‎باشد. دولومیکریت‎ها به‎سبب ماهیت دانه‎ریز بلورها، به‎طور اولیه دارای تخلخل خوب و تراوایی نسبتا پایینی (5/11% و mD 4) هستند، اما چنانچه با فرآیند انحلال همراه شوند خواص مخزنی مشابه با دولومیکرواسپارها پیدا می‎کنند و منحنی‎های فشار موئینه آنها به سمت چپ جابه‎جا خواهد شد. دولومیت‎های پراکنده در ماتریکس نقش چندانی در خواص مخزنی سازند آسماری ندارند، دولواسپاریت‎ها به‎سبب تاثیر بیش از حد فرآیند دولومیتی‎شدن و قفل شدن بلورها در هم و سیمان‎های دولومیتی به‎سبب قطع ارتباط فضاهای خالی سبب کاهش تخلخل و تراوایی شده‎اند. با توجه به فراوانی دولومیکرواسپاریت‎ها و دولومیکریت‎های دارای حفرات انحلالی در زون‎های یک، دو و سه سازند آسماری، به‎نظر می‎رسد این زون‎ها پتانسیل بهتری برای حفاری و تکمیل چاه‎های آتی میدان نفتی آغاجاری داشته باشند.
    کلیدواژگان: سازند آسماری، حوضه زاگرس، دولومیتی‎شدن، تزریق جیوه، منحنی فشار موئینه
  • فهیمه پرویزیان*، مهدیه سادات موسوی مطهر، سیدمحسن حسینی، احسان باقری پور صفحات 68-79
    در این پژوهش غشای ترکیبی نانوفیلتراسیون بر پایه پلی‎اتر‎سولفون (PES)/ پلی وینیلیدن فلوراید (PVDF) به‎روش وارونگی فازی تهیه گردید. از آنجا که پلیمر پلی وینیلیدن فلوراید نسبت به سایر پلیمرها دارای خاصیت پیزوالکتریکی بالایی بوده می‎تواند در ترکیب با سایر پلیمر‎ها منجر به تولید غشاهایی با ساختاری متفاوت و مقاوم در برابر گرفتگی گردد که قابلیت کاربرد در تصفیه پساب صنایع مختلف را دارا است. اثر افزودن غلظت های مختلف از پلی‎وینیلیدن فلوراید در محلول پلیمری بر عملکرد غشا بررسی شد. غشاهای تهیه شده توسط آنالیزهای فلاکس عبوری از غشا، انتخاب‎پذیری، درصد محتوای آب و عکس های میکروسکوپ الکترونی (SEM) و FTIR مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت پلی‎وینیلیدن‎ فلوراید تا حدود 2 درصد وزنی، محتوای آب و تخلخل غشا در ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. هم چنین فلاکس غشاهای بر پایه پلی‎اتر‎سولفون/ پلی‎وینیلیدن‎فلوراید در مقایسه با فلاکس غشای خالص بر پایه پلی اتر سولفون بهبود قابل ملاحظه ای داشته است. همچنین با افزایش غلظت پلی‎وینیلیدن‎فلوراید تا حدود 5/0درصد وزنی میزان پس‎دهی (انتخاب‎پذیری) حدود 20% بهبود یافت.
    کلیدواژگان: تصفیه پساب، پلی اتر سولفون، پلی وینیلیدن فلوراید، غشا ترکیبی، نانوفیلتراسیون
  • الهام کلانتری، محمد سیم جو* صفحات 80-97
    یکی از روش های ازدیاد برداشت نفت که اخیرا مورد توجه زیادی قرارگرفته است، تزریق آب با شوری پایین (LSW) است. بررسی مکانیسم های مرتبط با LSW نشان می‎دهد که واکنش های ژئوشیمیایی نقش موثری در تغییرات ترشوندگی سنگ و تولید نفت دارند. هدف این مقاله بررسی تاثیر واکنش های ژئوشیمیایی حل شدن کلسیت و مبادله یون برروی عملکرد LSW در یک مخزن ماسه سنگی با استفاده از مفهوم شوری آستانه است. بدین منظور، معادله جریان سیال براساس تئوری باکلی- لورت با نرم افزار ژئوشیمیایی PHREEQC کوپل شدند. نتایج نشان داد که در تزریق LSW، تعادل اولیه بین فاز آبی و سطح سنگ مخزن بر هم می خورد که این امر باعث انحلال کلسیت و نیز رخداد تبادل یونی بین فاز آبی و سطح سنگ می‎شود. آنالیز واکنش های ژئوشیمیایی در بلوک مجاور چاه تزریقی نشان داد که تبادل کاتیون‎ها می‎تواند سبب رهایش مواد نفتی از سطح سنگ شده که در نتیجه آن تغییر ترشوندگی به‎سمت آب‎دوستی بیشتر رخ خواهد داد. همچنین، پروفایل تغییرات pH در گستره مدل مخزنی نشان داد که سرعت انحلال کلسیت در فواصل نزدیک به چاه تزریقی با نرخ بالایی انجام می‎گیرد، اما در فواصل دورتر، صرفا انحلال جزئی کلسیت به‎واسطه مکانسیم تبادل یونی رخ می‎دهد. آنالیز نمودارهای جریان جزئی همراستا با پروفایل شوری کل فاز آبی نشان داد که در طول تزریق LSW، دو جبهه جریانی مختلف در گستره مخزن ایجاد می شود: جبهه اول مربوط به جابه‎جایی آب با شوری بالا با میزان اشباع آب 43/0 و جبهه دوم مربوط به جابه‎جایی آب با شوری پایین با مقدار اشباع آب 58/0. این مقدار افزایش در اشباع فاز آبی بیانگر توانایی LSW در تولید نفت اضافی است که براساس شرایط این مطالعه و انتخاب شوری آستانه ppm 3000، افزایشی در حدود 10% از نفت اولیه مخزن است.
    کلیدواژگان: آب با شوری پایین، واکنش های ژئوشیمیایی، PHREEQC، ترشوندگی، ازدیاد برداشت نفت
  • عیسی سلگی، اکرم حسین نیا*، سعیده تشرفی، حسین تقدیسیان صفحات 98-110
    فنل و مشتقات آن به‎دلیل سمیت، سرطان‎زایی و تجزیه بیولوژیکی کم، از آلاینده های مهم اکوسیستم های آبی محسوب می شود. هدف مطالعه حاضر مقایسه سه جاذب نانوساختار کربنی در جذب فنل از محیط آبی و مطالعه سینتیکی حذف آن است. در این پژوهش، ابتدا جاذب‎های گرافن، کربن مزوپور (CMK-3) و نانولوله کربنی چند‎دیواره (MWCNT) سنتز شده و سپس براساس روش‎های استاندارد XRD ،SEM، BET و BJH ساختار آنها ارزیابی شد. در گام بعد عوامل موثر بر فرآیند جذب مانند میزان بارگذاری جاذب، pH محلول و زمان تماس بررسی گردید. جهت پیش بینی رفتار سنتیکی جاذب‎ها نیز از مدل‎های شبه درجه یک، شبه درجه دو و الوویچ استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش بارگذاری جاذب، راندمان جذب افزایش و ظرفیت جاذب‎ها، روند کاهشی دارد که در هر دو حالت این تغییرات به‎صورت غیرخطی می باشد. بررسی تغییرات pH نشان داد که بالاترین درصد حذف برای جاذب‎های گرافن، CMK-3 و MWCNT در pH برابر 8 اتفاق می افتد. در بررسی اثر زمان تماس مشخص گردید برای هر سه جاذب زمان بهینه جهت اشباع سایت های فعال جذب حدود min 40 است و زمان بیشتر تغییر چندانی در راندمان فرآیند نخواهد داشت. نتایج بررسی سینتیکی فرآیند نشان دهنده تطبیق بسیار خوب مدل شبه درجه دو بر داده های آزمایشگاهی است. براساس نتایج تجربی این پژوهش مکانیزم جذب مورد بحث قرار گرفت و مشخص گردید علاوه‎بر تعاملات π-π در تمامی جاذب‎ها، نیروی قوی بین فنل و ناخالصی مس موجود در MWCNT و نیز پیوند قوی هیدروژنی بین فنل و گروه‎های هیدروکسیل/کربوکسیل موجود در ساختار CMK-3 عوامل مهم فرآیند جذب فنل هستند. در بین جاذب‎های بررسی شده، CMK-3 به‎دلیل عملکرد و کارایی بالاتر به‎عنوان جاذب بهینه برای حذف فنل از محیط‎های آبی انتخاب گردید.
    کلیدواژگان: فنل، آب آلوده، جذب، جاذب نانوساختارکربنی، سینتیک جذب
  • هاشم شاهسونی* صفحات 111-122
    تحلیل سرعت برانبارش یکی از مراحل مهم در فرآیند پردازش داده‎های لرزه‎نگاری انعکاسی است. سرعت برانبارش را می‎توان با استفاده از دو نشانگر روش سطح بازتاب مشترک یعنی شعاع موج عمود در نقطه برخورد و زاویه خروج موج محاسبه کرد. اما نشانگر شعاع موج عمود در نقطه برخورد به‎دست آمده از این روش متاثر از نشانگر شعاع موج عمود است. روش سطح پراش مشترک توسعه داده شده روش سطح بازتاب مشترک است. نشانگرهای این روش را می‎توان به‎صورت مبتنی بر مدل با استفاده از تکنیک دنبال کردن پرتو برروی یک مدل صاف شده نه‎چندان دقیق هم به‎دست آورد. در این روش نشانگر موج عمود در نقطه برخورد دیگر متاثر از نشانگر موج عمود نیست. در نتیجه سرعت برانبارش به‎دست آمده دقیق‎تر و قابل اعتماد‎تر است. در این مطالعه پیشنهاد شده‎است روش سطح پراش مشترک مبتنی بر مدل برروی یک مدل سرعت ثابت پیاده‎سازی شود. سپس مقدار سرعت در مدل سرعت ثابت اندکی افزایش داده شود و روش سطح پراش مشترک برروی مدل سرعت ثابت جدید پیاده‎سازی گردد و این فرآیند برروی مدل‎های سرعت ثابت تکرار شود. با انتخاب سرعت‎های برانبارشی که در مقطع همدوسی دارای بیشترین مقدار هستند، مقطع سرعت برانبارش نهایی به‎دست آورده می‎شود. روش پیشنهادی برروی یک مدل مصنوعی شش لایه‎ای پیاده‎سازی شده است و نتایج آن با سرعت برانبارش به‎دست آمده با استفاده از نشانگرهای روش سطح بازتاب مشترک مقایسه شده است. این مقایسه نشان می‎دهد دقت روش پیشنهادی در تعیین سرعت برانبارش به‎طور چشم‎گیری افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: سطح بازتاب مشترک، سطح پراش مشترک، آنالیز سرعت، سرعت برانبارش، پردازش داده‎های لرزه‎نگاری انعکاسی
  • محمدرضا شاه نظری*، میر هدایت موسوی، علی صابری صفحات 123-137
    روش‎های مختلفی برای تولید هیدروژن به‎عنوان سوخت آینده وجود دارد. روش های تولید هیدروژن از سوخت‎های هیدروکربونی از اقتصادی‎ترین این روش‎ ها به شمار می روند. اگرچه اکثر این فرآیندها به‎صورت کاتالیستی انجام می شوند اما به‎صورت ذاتی دارای معایب متعددی از قبیل تخریب کاتالیست‎ها، سیستم پیچیده، پاسخ آهسته و هزینه بالا هستند. از روش‎های جایگزین که اخیرا مورد توجه قرار گرفته است می‎توان به استفاده از فرآیند اکسیداسیون جزئی هیدروکربن‎ها با استفاده از شعله سوپرآدیاباتیک در محیط متخلخل بی‎اثر در حالت غنی و فوق غنی سوخت اشاره نمود. در این مقاله ضمن ارائه نتایج تجربی حاصل از آزمایش، نتایج شبیه سازی عددی یک مشعل محیط متخلخل محتوی ذرات کروی آلومینا ارائه و با نتایج تجربی مقایسه شده است. با در نظرگرفتن یک محدوده ناپیوسته مناسب برای هر یک از پارامترهای ورودی، یک فضای حالت برای آزمون‎ها و محاسبات ایجاد شده و به‎ازای مجموعه حالت های موجود، نتایج به‎دست آمده‎اند. همچنین براساس مجموعه داده‎ها، شرایط تولید بیشینه کسر مولی هیدروژن و سایر محصولات و بیشینه نسبت تبدیل کلی متان و تبدیل آن به هیدروژن و منوکسید کربن به‎دست آمده اند. نتایج تجربی و عددی از تطابق خوبی در بخش عمده ای از فضای حالت برخوردار بوده اند. راندمان کلی انرژی مشعل در حالت بهینه نیز محاسبه شده است که نشان می دهد برای شرایط ورودی مناسب، بیشینه تولید هیدروژن می تواند با راندمان انرژی نسبتا مطلوب 75 % همراه گردد. در این مقاله نشان داده شده است که با وجود تاثیرهای اساسی تغییرات نسبت هم ارزی بر مشخصه های خروجی فرآیند که مد نظر اکثر محققین در این زمینه نیز قرار گرفته ، پارامترهای ورودی دیگر مانند انرژی آزاد شده به‎ازای حجم مشعل، مجموعه ابعاد راکتور و قطر ذره که معرف میزان تخلخل و ضریب گذردهی محیط است نیز تاثیر چشم‎گیری دارند.
    کلیدواژگان: هیدروژن، اکسیداسیون جزیی متان، محیط متخلخل، سوپر آدیاباتیک، نسبت تبدیل
  • یاسر ده بان، علی نجاتی کلاته*، محمد رضایی صفحات 138-152
    حوضه های رسوبی به عنوان یکی از مکان های مستعد وجود منابع هیدروکربنی همیشه مورد توجه بوده اند و مطالعه هندسه سنگ بستر این حوضه ها همواره از اهمیت خاصی برخوردار بوده است. در این مقاله از روش زیرفضا برای وارون سازی غیرخطی داده های گرانی برای مدل سازی سنگ بستر؛ که به دلیل قابلیت پایداری در برابر نوفه، روش مناسبی برای مدل سازی معکوس داده های ژئوفیزیکی که دارای درصد نوفه زیادی هستند، استفاده شده است. روش زیرفضا روشی مبتنی بر تکرارهای متوالی است که در هر تکرار تغییرات پارامترهای مدل در یک زیر فضای P بعدی از زیر فضای M بعدی پارامترها به دست می آید که با استفاده از این روش، پارامترهای مدل اولیه به کار رفته به روزرسانی خواهد شد؛ بنابراین وارون سازی در تکرارهای متوالی طوری انجام می شود که در یک گام از نتایج به دست آمده از گام قبلی به عنوان مدل اولیه استفاده می شود. بردارهای پایه و تشکیل دهنده این زیر فضای P بعدی از آنالیز تجزیه به مقادیر منفرد ماتریس مشتقات دوم پارامترهای مدل به دست می آید. از این بردارهای پایه ماتریس تصویر از فضای M بعدی پارامترهای مدل به زیر فضای P بعدی از پارامترهای مدل استفاده می شود. تعیین پارامتر منظم سازی در وارون سازی داده های گرانی از اهمیت زیادی برخوردار است. روش های متفاوتی برای تخمین پارامتر منظم سازی در وارون سازی داده های گرانی وجود دارد. در این مقاله از روش اعتبارسنجی متقاطع تعمیم یافته برای تعیین مقدار بهینه پارامتر منظم سازی استفاده شده است. در این مقاله ابتدا وارون سازی داده های مصنوعی بدون نوفه و همراه با نوفه صورت گرفته است و سپس وارونسازی داده های واقعی برداشت شده در ناحیه کارلایل انگلستان در راستای یک نیم رخ صورت گرفته است که نتایج، همخوانی خوبی با نتایج حاصل از مقطع زمین شناسی در این منطقه دارد.
    کلیدواژگان: گرانی، مدل سازی، غیرخطی، زیرفضا، منابع هیدروکربنی
  • نصراله شکیباصفت*، زهرااستخر صفحات 153-167
    یکی از روش های ازدیاد برداشت نفت، تزریق امتزاجی گاز است. مهمترین پارامتر در طراحی روش تزریق امتزاجی گاز، تعیین و محاسبه حداقل فشار امتزاجی است. جهت به دست آوردن بیشترین برداشت نفت، نیاز است که عملیات تزریق در محدوده فشار امتزاج پذیری و یا مقداری بالاتر از آن صورت گیرد. در این روش محاسبه و پیش بینی حداقل فشار امتزاجی، پارامتر بسیار مهمی است. در این مطالعه برای شبیه سازی آزمایش لوله قلمی و بررسی شرایط امتزاج پذیری، از اطلاعات آزمایشگاهی مدل لوله قلمی میدان A در نرم افزار (Petrel(Eclipse 300 استفاده شده است. پس از مدل سازی خواص سیالات با نرم افزار Winprop، خروجی مدل سیال به فرمت مناسب تهیه و در فایل داده شبیه ساز Eclipse 300 قرار می گیرد. سپس با شبیه سازی تزریق سیالات با ترکیب متفاوت در سیال مخزن، حداقل فشار امتزاجی در هر یک از حالت ها محاسبه می گردد. در این حالت گاز خشک را با نسبت های مختلف از میعانات گازی ترکیب کرده و در نهایت با توجه به شرایط فشاری مخزن، ترکیب بهینه تزریق در نفت مخزن مشخص می شود. سپس بر روی پارامترهای تاثیرگذار در فرآیند تزریق گاز آنالیز حساسیت سنجی انجام گردید.
    کلیدواژگان: فشار امتزاجی، ترکیب بهینه تزریق، میعانات گازی، امتزاج پذیری، مدل لوله قلمی، آزمایش لوله قلمی
  • مریم تقی زاده، داریوش یوسفی کبریا*، فرهاد قادری صفحات 168-179
    آلودگی منابع آب شور توسط هیدروکربن‎های نفتی، از مشکلات مهم در تامین آب سالم از منابع آب نامتعارف برای مصارف آشامیدنی و بهداشتی است. در این تحقیق به منظور تصفیه هیدروکربن‎های آروماتیک بنزن و تولوئن از آب شور از روش ترکیبی غشایی و نانوفتوکاتالیست در فرآیند اسمز مستقیم استفاده شد. میزان شار عبوری از غشا و تصفیه آلاینده محلول خوراک با سه نوع غشا مختلف (PESا، CTA و CTA اصلاح شده با TiO2) مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی مشخصات غشا آزمایشات SEM و EDX انجام گرفت. براساس نتایج به‎دست آمده، میزان حذف هریک از آلاینده‎‎های تولوئن و بنزن در روش ترکیبی به ترتیب 74 و 41% مشاهده گردید و همچنین استفاده از غشا اصلاح شده با ذرات نانو فتوکاتالیست علاوه‎بر کاهش گرفتگی غشا و افزایش شار عبوری، موجب بهبود راندمان حذف آلاینده‎های بنزن و تلوئن در محلول خوراک شده است.
    کلیدواژگان: هیدروکربن‎های آروماتیک، آب شور، غشایی، نانوفتوکاتالیست، اسمز مستقیم
|
  • Peyman Bahmani, Siavash Riahi *, Babak Aminshahidy, Maysam Pournik Pages 4-17
    Fluid is more mobile in high permeable media than low permeable one; therefore, the acid movement is faster in the first one. This is important because low permeable media often need acidizing treatment. At this stage, a diverter agent such as nanoparticle is felt to move the acid to the low permeable areas. Performing tests for specific conditions in the laboratory requires time and cost. Probably sometimes, a test can also be repeated several times to improve the results. Also, the effect of specific parameters on each other and the results of the test are also unknown. So for these reasons, modeling work is needed and should be done. The simulation of conventional acid injection was performed to determine the breakthrough volume of the acid without diversion. Next, the properties associated with nanoparticles such as the movement of nanoparticle in the medium based on the Random Walking Particle Tracking theory are studied. In addition, a model for investigating attachment and detachment of particles from surfaces is employed. The gel generates resistance against the high perm zone which causing acid diverts to low perm media. The amount of gelling creation depends on aggregation term. The change in the viscosity of the fluid is measured by using Krieger viscosity model. In addition, finally, acid will be converted into diverting acid. One important finding of this study is that usage of gelling acid leads to less Breakthrough volume, Thus the usage of gelling acid is found to be more efficient than using conventional acid. Moreover, the addition of nanoparticles decreases the average breakthrough volume up to 50%.
    Keywords: Breakthrough, RWPT Theory, Two Scale Model, Acid, Nanoparticle
  • Mehran Mofakhami, Alireza Aghaei *, Maziar Sahba Yaghmaee Pages 18-35
    In this research, the performance, efficiency, and properties of anti-fouling and flux of poly vinylidene fluoride (PVDF) nano-composite membranes with concentration of 15wt.% and 18 wt.%, mixed with different functional  carbon nanotubes (-OH, -COOH, -NH2), were made and studied using phase inversion and normal methylpyrrolidone (NMP) solvent; moreover, the  nano-composite membranes tested for flux, fouling, contact angle, porosity and  protein rejection rate. Also, by using empirical test results, (1) flux and (2) fouling parameters were modeled based on the input variables including nanoparticle percentage, polymer percentage, porosity, contact angle and protein rejection rate. In this model, four intelligent systems including multiple layer percepton, radial basis function, least squares support vector machine and adaptive neuro-fuzzy inference system and  three optimization algorithms including generic algorithm, simulated annealing and particle swarm optimization have been used. The results showed that for both flux and fouling parameters, the best models are GA-RBF and Conjugate-ANFIS with high correlation coefficient. In the next section, modeling was used to obtain optimal values of the best models made for both outputs (minimum fouling and maximum flux) and then the combined algorithm of the genetic algorithm and particle swarm optimization values were obtained. Afterward, by using optimization results for each type of polymer (15wt% and 18wt%), the membranes were made in the laboratory, and then flux, fouling, contact angle and porosity tests were performed, and the results were compared with the results of  the model. Finally, the results showed that 0.07 wt.% single-walled carbon nanotube-PVDF nanocomposite membrane functionalized with hydroxyl group and 0.17 wt.% single-walled carbon nanotube-PVDF nanocomposite membrane functionalized with  hydroxyl group had  the best performance with the polymers of 15 wt.% and 18 wt.% of PVDF respectively.
    Keywords: nanocomposite membrane, carbon nano tube, Modeling, neural network, optimization algorith
  • Seyed Mojtaba Parsae, Elham Asadi Mehmandosti *, Ali Chehrazi, Farhad Khoshbakht Pages 36-50
    In this research, the image log techniques along with full set logs and geophysical data have been used to investigate reservoir quality of the Sarvak Formation reservoir in an oilfields of Persian Gulf. Image log analysis on 4 selected wells (A, B, C, and D) of studied oilfield show that the structural dip of the Sarvak Formation Reservoir base on 129 readings are 11 degree toward N69W with strike of N27E and S27W. Moreover, two main fractures type are recognized in the studied reservoir. The first has been seen in wells named A, B and, C that have the dip of 81 degree toward N38E with Strike of N25S/S52E base on 489 readings. The second one is related to well name D and has the dip of 64 degree toward N58W with Strike of S32W/N32E base on 110 readings. Also, geophysical data in studied oilfield show 2 main faults with North-South trends and 11 local faults with Northwest- Southeast trends. The correlation of fracture trends identified in image logs with faults’ trends of oilfield indicate that the trend of theses fractures correlate well with the trend of local faults. Models of porosity, permeability, fractured density with openness of fractures of the Sarvak Reservoirs indicate that the effects of local faults in fractures of oilfields are important and caused the increase in quality of reservoirs in wells B, C, and D. Based on image log data, the maximum and minimum of in-situ horizontal stress in oil reservoir have been estimated from N32W and S55W respectively.
    Keywords: Image Logs, In-Situ Horizontal Stress, Sarvak Fractured Carbonaceous Reservoir, Static Model, Porosity, Permeability
  • Mostafa Moradi, Reza Moussavi Harami *, Asadollah Mahboubi, Mohammad Khanehbad Pages 51-67
    The Asmari Formation, in the Aghajari Oilfield (located in the Dezful Embayment) with about 400-meter thickness, was deposited in a homoclinal carbonate ramp and affected by various diagenetic processes. Core studies, microscopic thin sections and Scanning Electron Microscope images (SEM) from the 5 wells indicate that dolomitization is one of the most effective diagenetic processes of the reservoir quality of the Asmari Formation, and dolomitization mainly affects the upper parts of this Formation. In addition, five types of dolomites including (1) Dolomicrite (62 micron), (4) floated dolomites in the fine grain matrix, and (5) dolomite cements are recognizable. Each type of these dolomites have different effects on the trend of mercury injection curves (Pc), and therefore on the reservoir quality of the Asmari. Moreover, dolomicrospars are the most common type and have high porosity and permeability (average 16% and 35 mD respectively) due to the presence of intercrystaline porosities. Therefore, they can be saturated by mercury under low entry pressures (about 5 psi), and then show high-steep capillary pressure curves. Dolomicrites due to fine-grain nature have initially high porosity and relatively low permeability (11.5% and 4 mD respectively). But in along with dissolution, they show reservoir characteristics similar to Dolomicrospars, and their Pc curves shift to the left. Floated dolomites in matrix have no considerable role in the reservoir quality. Moreover, dolospars due to over-dolomitization and locking dolomite crystals, and dolomite cements due to disconnecting pore spaces led to decreasing in porosity and permeability. It seems zones 1 to 3 of the Asmari Formation in the Aghajari Oilfield have more potential for drilling and well-completion in the future because of more concentration of dolomicrospars and vuggy dolomicrites.
    Keywords: Asmari Formation, Zagros Basin, Dolomitization, Mercury Injection, Capillary Pressure (Pc)
  • Fahime Parvizian *, Mahdieh Sadat Mosavi Motahar, Sayed Mohsen Hosseini, Ehsan Bagheripor Pages 68-79
    In this research, blending nanofiltration membranes based on polyethersulfone (PES)/poly vinylidene fluoride (PVDF) were prepared by using phase inversion method. PVDF has high piezoelectricity property in comparison with other polymers, so its blending with other polymers produces new structure membranes with appropriate fouling resistant. Moreover, the effect of different PVDF concentrations in the casting solution on membrane performance was studied. The flux, salt rejection and water content measurements and also scanning electron microscope (SEM) and FTIR analysis were carried out for the membrane characterization. Obtained results showed that water content and porosity were initially increased and then decreased. Also, the results demonstrated that the permeability flux and the pure water flux of PES/PVDF blend membranes were higher than pristine PES membrane. The salt rejection has improved up to 20%, when the concentration of PVDF is 0.5 wt.%.
    Keywords: Waste Water Treatment, Polyethersulfone (PES), Poly Vinylidene Fluoride (PVDF), Blending Membrane, Nanofiltration
  • Elham Kalantari, Mohammad Simjoo * Pages 80-97
    One of the enhanced oil recovery methods that has been recently received more attention is low salinity water injection (LSW). Among the proposed mechanisms to describe LSW, geochemical reactions seem to mainly affect rock wettability alteration and thus incremental oil recovery. The goal of this paper is to investigate the effect of geochemical reactions of calcite dissolution and ion exchange on the performance of LSW in a sandstone reservoir by using the concept of threshold salinity. Fluid flow equations according to Buckley-Leverett theory were numerically coupled with the PHREEQC software. Results showed that as LSW was injected, initial equilibrium between reservoir rock surface and aqueous phase was disturbed leading to calcite dissolution and also cation exchange between aqueous phase and rock surface. Analysis of geochemical reaction near the injection well showed that cation exchange may cause to separation of organic compound from rock surface leading to wettability alteration to more water- wet. Also, pH profile through the reservoir showed that rate of calcite dissolution was very high near injection well, but only partial dissolution of calcite induced by cation exchange occurs at farther distance. Fractional flow analyses in line with total salinity profile showed that two distinct saturation shock fronts were established during LSW injection: first one represents high salinity condition with a water saturation of 0.43, and the second one represents low salinity condition with a water saturation as much as 0.58. Under the conditions of this study and selection of a salinity threshold of 3000 ppm, such increase of water saturation reveals EOR potential of LSW by which an incremental oil recovery of 10% of the oil initially in place was obtained as compared to high salinity water injection.
    Keywords: Low Salinity Water, Geochemical Reactions, PHREEQC, Wettability, EOR
  • Eisa Solgi, Akram Hosseinnia *, Saeideh Tasharrofi, Hossein Taghdisian Pages 98-110
    Phenol and its derivatives are considered as one of the major environmental pollutants especially in aquatic ecosystems due to its toxicity, carcinogenic effect, and low biological degradation. The aim of the present work is to compare three carbon nanoadsorbent in phenol removal from water and to investigate adsorption kinetics. In this regard, Graphene, CMK-3, and multi-wall carbon nanotube (MWCNT) were selected while several techniques such as X-ray diffraction (XRD), Brunauer–Emmett–Teller (BET), Barrett-Joyner-Halenda (BJH) and scanning electron microscope (SEM) were used to characterize the adsorbents. In the next step, the effective factors on the adsorption process, i.e. adsorbent dose, pH, and contact time were studied. Moreover, the kinetics of the phenol sorption process were tested using the Pseudo-first-order, Pseudo-second-order, and Elovich models. The results have shown that increasing the amount of adsorbent loading leads to increase the adsorption efficiency and decrease in adsorption capacity, both variations indicating nonlinear behavior. Furthermore, the highest removal for graphene, MWCNT and CMK-3 was observed at pH 8. It has also been found that the optimum time to saturate adsorption active sites is about 40 minutes, and more contact time does not change the process efficiency. In addition, kinetic study has indicated that for all adsorbents, pseudo second order model has fitted better the experimental data than Pseudo first order and Elovich models. The adsorption mechanism was discussed based on experimental results. The results have indicated that for all adsorbents, the π-π interactions is an important parameter whereas in the case of MWCNT, strong force between phenol and copper impurities; moreover, in the case of CMK-3, strong hydrogen bond between phenol and hydroxyl/carboxyl groups are important parameters in in the adsorption process. Finally, among the adsorbents, CMK-3 has been selected as the optimum adsorbent for phenol removal due to its higher yield and efficiency.
    Keywords: Phenol, Waste Water, Adsorption, Carbonaceous Nanostructured, Adsorption Kinetic
  • Hashem Shahsavani * Pages 111-122
    Velocity analysis is an important part of seismic data processing steps. The stacking velocity can be calculated by the Normal-Incident-Point (NIP) wave and the emergence angle, which are attributes of Common-Reflection-Surface (CRS) stack method. But the NIP-wave is impressed by the Normal wave of the CRS attribute. The Common-Diffraction-Surface (CDS) stack is introduced by developing the CRS method. The model-based CDS attributes can be calculated by ray tracing on smooth velocity model with minor accuracy. As in model-based CDS method, the NIP-wave is not affected by N-wave. Hence, the calculated stacking velocity is more accurate and more reliable. Here, it is proposed by us to apply the model-based CDS on a range of constant velocity model several times. In this way, the coherence and stacking velocity sections are produced for each time. In addition, the production of coherence and stacking velocity sections allows us to select the stacking velocity with high coherence. Finally, the propose method on a synthetic model with five layers has been applied and the results of stacking velocity obtained by CRS have been compared with the results obtained from model-based CDS method. The results show a great improvement in accuracy of stacking velocity calculated with CDS attributes.
    Keywords: Common Reflection Surface, Common Diffraction Surface, Velocity Analysis, Stacking Velocity, Reflection Seismic Data Processing
  • Mohammadreza Shahnazari *, Hedayat Mousavi, Ali Saberi Pages 123-137
    In this paper, the experimental and the numerical results of a porous media burner containing spherical alumina particles are investigated and also are compared with each other. Based on the data, the maximum production of hydrogen mole fraction and the maximum conversion rate of methane to hydrogen and carbon monoxide have been investigated. Moreover, the results show a good agreement between experimental and numerical methods. The optimum efficiency of the burner is calculated and shows that under good input conditions, the maximum hydrogen production can be achieved with a relatively optimal 75% energy efficiency. It has been shown that despite the significant effects of equivalence ratio on output characteristics parameters, which are considered by many researchers in their papers, other input parameters such as released energy, reactor size, particle diameter (porosity) and the permeability of medium are important and effective on the maximum production of hydrogen.
    Keywords: Hydrogen, Methane Reforming Partial Oxidation, Porous Media, Super Adiabatic, Conversion Rate
  • Yaser Dehban, Ali Nejati Kalateh *, Mohammad Rezaie Pages 138-152
    Sedimentary basins have always been considered as one of the prerequisites for the presence of hydrocarbon resources, and the study of the geometry of these basins has always been of great importance. In this paper, subspace method has been used for non linear inversion of gravity data for the basement modelling. That is the high stability in contrast the noise and efficiency of the method for inverse modelling of geophysical data. The subspace method is based on successive iterations, and at each iteration, a perturbation of model parameters in a p-dimensional subspace of an m-dimensional model space is sought. The primary model is updated using the perturbation values of the model parameter.
    So, inversion in successive iterations used the one step of obtained result in previous step which is the same as primary model. Basis vectors of P-dimensional subspace are extracted by the SVD of a second derivation of model parameters. M-dimensional model space is projected onto P-dimensional subspace using basis vectors.
    The practical effectiveness of this method is demonstrated by inversion of synthetic and real examples. The real gravity data is acquired over the Carlisle England Area. The results have been compared with those of geological section at the study area.
    Keywords: Gravity, Modeling, Nonlinear, Subspace, Hydrocarbon Resources
  • Nasrolah Shakibasefat *, Zahra Estakhr Pages 153-167
    One of the methods of increasing oil production is miscible gas injection. The most important parameter in the design of miscible injection method is to determine and calculate the minimum miscibility pressure. In order to obtain the best oil production, the injection operation pressure or the range of miscibility pressure should be at above. Moreover, in this method, the calculation and prediction of the minimum miscibility pressure is a very important parameter. In this study, to simulate the process of gas injection in to the reservoir and to investigate the condition of miscibility, the available laboratory information and model of slim tube were used in Petrel (Eclipse 300) software in a single porosity model. After modeling fluid properties using Winprop Software, the appropriate outputs were made to be used with Eclipse 300 Simulator. Then by simulating the injection of fluids with different composition in the reservoir fluid, the MMP value was calculated for each of the modes. In order to do that, the gas was combined with different proportion of gas condensate, and by considering the reservoir pressure, the optimum injection composition in the reservoir oil was determined. Finally. the sensitivity analysis was made on the parameters which influence the gas injection process.
    Keywords: Minimum Miscible Pressure, Minimum Miscible Composition, Natural Gas Liquid, Miscibility, Slim Tube
  • Maryam Taghizadeh, Daryoush Yousefi Kebria *, Farhad Qaderi Pages 168-179
    Water resources pollution with petroleum hydrocarbons is one of the most important problems in clean water supply for drinking and sanitary purposes. In this study, the simultaneous reduction of salinity and PAH (benzene and toluene) from the contaminated water has been investigated with membrane process (Forward Osmosis) coupled with photocatalysis. The amount of membrane flux, and the treatment efficiency of toluene and benzene through three various membrane including PES, CTA and CTA/TiO2 have been investigated. Based on the results from three types of membrane, the amount of toluene and benzene removal in combined method has been seen 74% and 41% respectively. Also, membrane surface modification with nano-photo catalyst particles has reduced membrane fouling; moreover, the membrane surface has increased membrane flux, and removed benzene and toluene from feed water.
    Keywords: Polycyclic Aromatic Hydrocarbon, Salty Water, Membrane Process, Nanophotocatalyst, Forward Osmosis