فهرست مطالب

Gas Technology - Volume:4 Issue:4, 2019
  • Volume:4 Issue:4, 2019
  • تاریخ انتشار: 1398/03/14
  • تعداد عناوین: 5
|
  • علی محسناتبار فیروزجائی ، سیامک مرادی ، حمیدرضا ثقفی * صفحات 4-15
    روش های ازدیاد برداشت به منظور افزایش تولید پس از تولید طبیعی از مخزن به کار گرفته می شود. هریک از روش های ازدیاد برداشت با توجه به خصوصیات سنگ و سیال مخزن دارای محدودیت هایی هستند. در روش تزریق متناوب آب و گاز، پارامترهای مختلفی شامل ضخامت مخزن، تراوایی افقی، و اشباع اولیه آب بروی میزان ضریب بازیافت نفت تاثیر می گذارند. در این مطالعه، پارامترهای مهمی که برروی تزریق متناوب آب و گاز تاثیر دارند، مورد بحث قرار گرفته اند. نرم افزار شبیه سازی مخزن CMG-GEM برای شبیه سازی و نرم افزار مینی تب برای طراحی و تحلیل آماری پارامتر ها مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که ضخامت مخزن و اشباع اولیه آب تاثیر قابل ملاحظه ایی بر روی ریکاوری دارند به طوری که این مقادیر در کمترین حد باشد تاثیر مثبت است، و ریکاوری بیشترین مقدار را دارد. از طرفی دیگر، اثر برهمکنش دو پارامتری، شیب مخزن با تراوایی افقی تاثیر قابل ملاحظه ایی بر ضریب بازیافت دارند. براساس نتایج این مطالعه می توان یک مخزن کاندید برای تزریق WAG را انتخاب کرد.
    کلیدواژگان: EOR، تزریق متناوب آب و گاز، GEM، CMG، WAG، بهینه سازی
  • مریم کرمی *، علی نوروزی صفحات 16-23
    واحد بازیافت گرمای اتلافی یک مبدل گرمایی است که گرمای اتلافی دما بالای ناشی از یک فرایند را به قسمتی از یک فرایند دیگر معمولا با هدف افزایش بازده منتقل می کنند. در این مقاله، تاثیر استفاده از واحد بازیافت گرمای اتلافی برای پیش گرمایش مخلوط آب/ گلیکول گرمکن ایستگاه تقلیل فشار گاز شهری (CGS) به صورت ترمودینامیکی بررسی شده است. گرمکن های حمام آبی سیستم های گرمایی رایج بکار رفته در ایستگاه تقلیل فشار گاز شهری هستند که گاز فشار بالا را قبل عبور از رگلاتورها گرم می کنند. معادلات حاکم (معادلات بقای جرم و انرژی) بر عملکرد گرمکن با استفاده از نرم افزار EES حل شده و نتایج در حالت با/بدون استفاده از واحد بازیافت مقایسه شده است. به عنوان مطالعه موردی، ایستگاه تقلیل فشار گاز شهری واقع در منطقه سردسیر ایران (شهرکرد) با ظرفیت اسمی SCMH 120000 انتخاب شده است. مقاسه نتایج نشان داد که مصرف انرژی گرمکن ها در طول یک سال با استفاده از واحد بازیافت گرما حدود 50% کاهش می یابد که منجر به صرفه جویی 82200 دلار شده است. بازده گرمکن نیز حدود 20% افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: ایستگاه تقلیل فشار گاز (SNG)، گرمکن حمام آبی، مبدل بازیاب گرما، اقلیم سرد
  • علی پالیزدار ، سعیده امیرافشار ، طلیعه رمضانی ، زهرا نرگسی ، مژگان عباسی ، علی وطنی * صفحات 24-45
    فرآیندهای انبساطی نیتروژن، به دلیل سادگی و تجهیزات کم، برای واحدهای مایع سازی گاز طبیعی در مقیاس کوچک و بسیار کوچک (مینی) مناسب هستند. با این حال، مصرف بالای انرژی در این فرآیندها، هر تلاشی در زمینه کاهش مصرف انرژی و نیز ارتقاء کیفیت انرژی (ظرفیت کاردهی انرژی) را برای افزایش راندمان و سودآوری فرآیند، مطلوب می نماید. در این تحقیق، یک فرآیند مایع سازی گاز طبیعی از نوع انبساطی نیتروژن با دو توربین با نرم افزار اسپن هایسیس شبیه سازی گردیده و مورد تحلیل قرار گرفت. سپس به منظور بهینه سازی مصرف انرژی در فرآیند، برخی متغیرهای عملیاتی تاثیرگذار، با استفاده از الگوریتم ژنتیک و در محیط نرم افزار متلب تنظیم گردیدند. مصرف ویژه انرژی و مجموع نرخ تخریب اکسرژی که به ترتیب گویای کمیت و کیفیت مصرف انرژی در فرآیند می باشند، توابع هدف بهینه سازی هستند که در دو حالت جداگانه (حالت انرژی و حالت اکسرژی) بهینه می شوند. دبی مولی مبرد، دماها و فشارهای پایین و بالای مبرد در چرخه، مهمترین پارامترهای عملیاتی تاثیرگذار می باشند که با تحلیل حساسیت انتخاب شدند. نتایج نشان داد که در هر دو حالت بهینه سازی، مصرف ویژه 7/1 درصد کاهش یافت. اما مجموع نرخ تخریب اکسرژی در حالت اکسرژی، تا 9/55 درصد کاهش پیدا کرد. همچنین راندمان اکسرژی کل فرآیند در حالت اکسرژی تا 4/4 درصد بیشتر از حالت انرژی است که این امر نشان دهنده برتری انتخاب کیفیت مصرف انرژی ب هعنوان تابع هدف بهینه سازی است.
  • سید محمد فاطمی ، مهدی کولیوند سالوکی ، محمد کشاورز بهادری ، مرتضی اسفندیاری * صفحات 46-56
    ظرفیت هیدرولیک و جریان گاز خطوط انتقال، معمولا تحت تاثیر پارامترهای مختلف قرار می گیرد که این پارامترها شامل پارامترهای خط لوله(پارامترهای گاز، پارامترهای سیستم، پارامترهای انتقال گرما، پارامترهای فشرده سازی و پارامترهای مصرف سوخت کمپرسور)، پارامترهای گاز (گرانروی موثر، جریان فشرده سازی گاز و ویسکوزیته گاز)، پارامترهای سیستم (فشار ورودی، فشار خروجی، دمای گاز جریان و تغییر ارتفاع)، پارامترهای انتقال گرما( عمق دفن، درجه حرارت خاک، هدایت حرارتی خاک، ضخامت عایق و هدایت حرارتی عایق)، پارامترهای فشرده سازی و پارامترهای مصرف سوخت کمپرسور هستند. در این مقاله تاثیر این پارامترها بر هیدرول کی خط لوله مورد بررسی قرار گرفته اند و نتایج نشان می دهد که تغ ییر فشار ورودی (حدود 1%) بیشترین تاثیر را در تغ ییر جریان (در حدود 1% تا 10%) در شرایط خط لوله دارد.
    کلیدواژگان: خطوط لوله انتقال گاز، ظرفیت جریان، پارامترهای لوله، پارامترهای گاز، پارامترهای سیستم، پارامترهای انتقال حرارت
  • سیدعلی سیدالنگی ، محمدجواد نبوی زاده ، مستانه حاجی پور * صفحات 57-64
    مدل نرخ نفوذ مته، یک رابطه ریاضی بین سرعت نفوذ مته و ویژگی های سازند، سیال حفاری و شرایط عملیات حفاری است. به دلیل هزینه بالای عملیات حفاری، پیش بینی دقیق نرخ نفوذ مته جهت تخمین زمان و هزینه های حفاری ضروری است. در این مقاله، یک مدل جدید جهت پیش بینی نرخ نفوذ مته در یکی از میادین نفتی ایران با روش برنامه ریزی ژنتیک ارائه شده است. در مدل ارائه شده، نرخ نفوذ مته تابعی از 11 پارامتر موثر گزارش شده در مستر لاگ حفاری و لاگ صوتی شامل وزن روی مته، سرعت چرخش مته، مساحت کل نازل ها، وزن گل، نقطه واروی گل، هرزروی سیال و زمان عبور صوت بدست آمد. برای ارزیابی مدل پیشنهادی، پارامترهای آماری شامل جذر میانگین مربعات خطا (RMSD)، مجذور ضریب همبستگی (R2) و میانگین مطلق خطای نسبی (AARD) محاسبه شدند. اعتبار سنجی مدل با استفاده از داده های واقعی میدان نشان داد که مدل ارائه شده جهت پیش بینی نرخ نفوذ مته دقیق بوده و می تواند اطلاعات مفیدی حین عملیات حفاری در دسترس قرار دهد. مقادیر بدست آمده برای مجذور ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا نشان دهنده قابل اطمینان بودن مدل هستند.
    کلیدواژگان: نرخ نفوذ مته، برنامه ریزی ژنتیک، مستر لاگ، لاگ صوتی، عملیات حفاری
|
  • Ali Mohsenatabar Firozjaii, Siyamak Moradi, Hamid Reza Saghafi * Pages 4-15
    Enhanced oil recovery (EOR) methods are employed for increasing oil recovery after natural production of the reservoir. Each EOR process has limitation for applying in reservoirs due to rock and fluid condition. In water alternating gas (WAG) flooding, many parameters such as reservoir thickness, horizontal permeability, connate water saturation effect on oil recovery factor. In this study, main parameters that effect on WAG oil recovery were discussed using fraction factorial design and simulation. The CMG-GEM was used for simulation study. The Minitab statistical experimental design software was used for stochastic analysis. The results show reservoir thickness, connate water saturation, and the interaction of two parameters reservoir dip angle and horizontal permeability had main effect on oil recovery factor. Finally, a regression model based on the effective parameters was obtained. This regression model can be used to estimate the oil recovery during WAG flooding. According to the results of this study, the performance of WAG process in different candidate reservoirs can be predicted and one can rank the reservoirs to select the one with maximum recovery factor for further detailed reservoir and pilot studies.
    Keywords: EOR, Water Alternative Gas, WAG, CMG, GEM, Optimization
  • Maryam Karami*, Ali Noroozi Pages 16-23
    A waste heat recovery unit is a heat exchanger that transfers the high temperature waste heat of a process to another part of that usually increases efficiency. In this paper, the effect of using waste heat recovery unit for preheating of water/glycol mixture of city gate station bath heater is thermodynamically investigated. Water bath heaters are common heating systems used in city gate stations which heats high pressure gas before passing regulators. Governing equations (mass and energy conservation equations) on the heater performance is solved using EES software and the results are compared with/without using waste heat recovery unit. As a case study, a city gate station located in cold climate of Iran (Shahrekord) with nominal capacity of 120000 SCMH has been considered. Comparison of the results show that the energy consumption of heaters is decreased by about 50% using heat recovery unit during a year which results in approximately 82200$ cost saving. The heater efficiency is also increased by about 20%.
    Keywords: Gas City gate station (CGS), Water Bath Heater, Heat Recovery, Cold Climate
  • Ali Palizdar, Saeedeh AmirAfshar, Talieh Ramezani, Zahra Nargessi, Mojgan Abbasi, Ali Vatani * Pages 24-45
    Nitrogen expansion processes are suitable for mini or small-scale liquefied natural gas plants, due to their simplicity and less equipment. However, they consume a high amount of energy and any attempt to reduce the energy consumption and improve the quality of energy (work potential of energy), leads to enhance the process efficiency and profitability. A mini-scale nitrogen dual expander natural gas liquefaction process is simulated and analyzed by Aspen HYSYS simulator. Then, in order to optimize energy performance of the process, some influencing variables are adjusted using the genetic algorithm approach provided by MATLAB software in two separate optimization cases with different objective functions. Specific energy consumption and total exergy destruction are considered as the objective functions of the optimization cases (namely energy and exergy cases), which represent quantity and quality of energy, respectively. The most important operating variables of the process, refrigerant molar flow, refrigerant temperatures and refrigerant pressures, are selected via a sensitivity analysis. The results indicate that in both of the optimization cases, the specific power consumption of the process is reduced 7.1%. However, the total exergy destruction for exergy case decreases 9.55% which is slightly a more desirable result than the energy case. Also, total exergy efficiency of the process in exergy case is 4.4% higher than the other case which reveals that considering the quality aspect of energy as the objective can improve the performance of the process more appropriately.
    Keywords: Liquefied natural gas, Nitrogen expansion, Optimization, Energy, Exergy destruction, Efficiency
  • Seyed Mohammad Fatemi, Mahdi Koolivand Salooki, Mohammad KeshavarzBahadori, Morteza Esfandyari* Pages 46-56
    Hydraulic and flow capacity of a gas transmission pipeline is usually affected by different parameters. These parameters are pipeline parameters, gas parameters, system parameters, heat transfer parameters, compression parameters and compressor fuel consumption parameters. Pipeline parameters are diameter, length, effective pipeline roughness and drag factor. Gas parameters are specific gravity, flowing gas compressibility factor and gas viscosity. System parameters are inlet pressure, outlet pressure, flowing gas temperature and elevation change. Heat transfer parameters are burial depth, soil temperature, soil thermal conductivity, and insulation thickness and insulation thermal conductivity. In this study the effect of these parameters on pipeline hydraulics has been investigated and results show that the change of inlet pressure (about 1%) has the greatest effect on flow change (is about 1% to 10%) in pipeline conditions.
    Keywords: Gas Transmission Pipeline, Flow Capacity, Pipe Parameters, Gas parameters, Systemparameters, Heat transfer parameters
  • Seyed Ali Seyedalangi, Mohammad Javad Nabavizadeh, Mastaneh Hajipour* Pages 57-64
    Rate of penetration (ROP) model is a mathematical relation between bit penetration rate and properties of formation, drilling fluid and drilling operation conditions. Due to relatively high cost of drilling operations, it is essential to develop an accurate prediction of the ROP to estimate the drilling time and costs. In this paper, a new model has been developed for estimation of ROP in one of Iranian oil fields by implementation genetic programming. In the developed model, ROP has been correlated with 11 effective parameters reported in drilling master log and sonic log including weight on bit, bit rotational speed, total nozzle area size, mud weight, mud yield point, fluid loss and sonic time. For the evaluation of the proposed model, statistical parameters including root-mean-square deviation (RMSD), squared correlation coefficient (R2) and average absolute relative deviation (AARD) were calculated. Real data verification indicated that the developed model is accurate for estimating ROP and can provide useful information when drilling operation is running. The values of squared correlation coefficient and root-mean-square deviation show the reliability of the model.
    Keywords: Rate of penetration, Genetic programming, Master log, Sonic log, Drilling operation