فهرست مطالب

  • پیاپی 105 (خرداد و تیر 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/04/26
  • تعداد عناوین: 12
|
  • علیرضا مهانیان، محمدحسن پنجه شاهی، علیرضا حسن زاده، محمدرضا رسایی، شعبان الهی صفحات 4-18
    فن آوری «میدان نفتی هوشمند» یکی از فن آوری های نوین در صنعت نفت است که به علت مزیت رقابتی بالایی که در تولید نفت ایجاد می کند، بسیار مورد توجه شرکت های نفتی قرار گرفته است. میدان هوشمند نفتی دارای ابعاد و مولفه های مختلفی نظیر بعد انسانی، فرآیندی و تجهیزاتی است ولی سنگ بنای هوشمندسازی را می توان بهره برداری و مدیریت کارای داده های میدان جهت اتخاذ تصمیمات استراتژیک و به هنگام در خصوص تولید برشمرد. برای حصول اهداف مزبور، در این پژوهش با مطالعه موردی میدان نفتی آزادگان و داده های مربوط به آن، نخست جهت مدیریت و بهره برداری بهینه از داده های میدان، مدل داده ای براساس استاندارد پی.پی.دی.ام در هفت حوزه تخصصی و در 70 جدول و 2700 ستون طراحی گردید. سپس مدل انبار داده میدان بر مبنای روش شناسی کیمبال تدوین شد و نهایتا هر دو مدل داده و انبار داده براساس نظر خبرگان اعتبارسنجی شدند. در مرحله بعد و به منظور تسهیل تصمیمات استراتژیک و به هنگام در خصوص تولید، براساس مدل داده ای و انبار داده طراحی شده در مرحله قبل، حدود 40 «شاخص کلیدی عملکرد» به دست آمدند و توسط صاحب نظران حوزه نفت و گاز در سه بازه زمانی کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت وزن دهی شده و اهمیت هر یک در تصمیم گیری در خصوص بهره برداری از میدان تعیین گردید. شاخص های «نوع تجهیزات»، «نسبت گاز به نفت» و «میزان واقعی تولید» دارای بیشترین وزن و در نتیجه اهمیت در تصمیم گیری های راهبردی میدان ارزیابی شدند. در نهایت نیز به منظور تسهیل فرآیند تصمیم گیری راهبردی در خصوص تولید در میدان، براساس مدل داده ای طراحی شده میدان نفتی آزادگان و داده های واقعی میدان مذکور و همچنین بر مبنای شاخص های کلیدی عملکرد حاصل و وزن دهی شده در مرحله قبل، داشبورد مدیریتی میدان نفتی آزادگان طراحی و ارائه گردید.
    کلیدواژگان: میدان هوشمند نفتی، آزادگان، مدل داده ای، شاخص کلیدی عملکرد، داشبورد مدیریتی
  • حمایت شکاری، محمد تقی زعفرانی معطر، بهروز محمدی صفحات 19-33
    استخراج آروماتیک ها از بسترهای آلیفاتیکی در مواقعی که دو ماده تشکیل آزئوتروپ می دهند از معضلات صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی است. در این مطالعه سعی شده تا مشخصات تعادل مایع- مایع برای استخراج بنزن و تیوفن از هگزان نرمال با کمک حلال آلی N- فرمیل مورفولین و حلال ترکیب اوتکتیک عمیق (DES) آن با کولین کلراید در دماهای 15/298 تا 15/308 و فشار atm 1 مورد بررسی قرار گیرد. اثر دما و ترکیب درصد (آروماتیک/ آلیفاتیک/ DES یا NFM) بر روی راندامان استخراج و گزینش پذیری بررسی شد. با استفاده از داده های تجربی، مدل های ترمودینامیکی NRTL و UNIQUAC جهت صحه گذاری نتایج تجربی فرآیند استخراج آروماتیک- آلیفاتیک و رسم دیاگرام فازی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج حاصله نشان دهنده توانایی DES مورد مطالعه جهت کار در دمای محیط و حتی پایین تر از نقاط ذوب هر یک از ترکیبات خالص است. همچنین نتایج LLE نشان می دهند در حین فرآیند استخراج با استفاده از حلال N- فرمیل مورفولین، قسمتی از این حلال به صورت ناخالصی وارد فاز هیدروکربنی می گردد که در صورت تبدیل این حلال به ترکیب اوتکتیک، این مشکل برطرف خواهد شد.

    کلیدواژگان: استخراج مایع- مایع، مدل ترمودینامیکی، گزینش پذیری، سولفولان، N- فرمیل مورفولین
  • امیر قرچه بیدختی، احسان خامه چی صفحات 34-45
    با تولید پیوسته از یک مخزن نفتی، فشار مخزن و دبی تولیدی کاهش پیدا می کنند. اگر نسبت گاز به نفت تولیدی، فشار جریان ته چاهی و ویژگی های سیال مخزن مناسب باشند، با استفاده از فرازآوری مصنوعی با گاز، دبی تولیدی افزایش پیدا خواهد کرد. در فرآیند فرازآوری مصنوعی با گاز، شرایط مخزن، چاه و تاسیسات سطح الارضی به صورت پیوسته تغییر می کنند؛ بنابراین باید بر عملیات تزریق گاز نظارت داشت و شرایط تزریق را متناسب با این تغییرات، به روزرسانی کرد تا بهینه ترین دبی تولیدی به دست آید و کارایی یک میدان هیدروکربنی را پیش بینی کرد. یکی از مشکلاتی که در فرآیند فرازآوری با گاز اتفاق می افتد، ناپایداری است. ناپایداری باعث کاهش تولید نفت و آسیب رساندن به تاسیسات می گردد. همچنین با توجه به محدودیت حجم گاز موجود جهت تزریق بایستی تخصیص و کنترل گاز تزریق شده در بین چاه های تولیدی به گونه ای باشد که تولید در شرایط بهینه انجام شود. در این مطالعه مخزن نفتی با استفاده از نرم افزار Eclipse شبیه سازی شد و سپس به کمک نرم افزار PRosPER مدل سازی چاه های تولیدی و شبکه خطوط لوله جریانی سطح الارضی انجام شد. در نهایت با استفاده از نرم افزار MATLAB، اتصال مدل های مخزن، چاه و شبکه خطوط لوله جریانی به منظور ایجاد مدل یکپارچه و تخصیص بهینه گاز تزریقی بین چاه ها به کمک الگوریتم ژنتیک انجام شد. طبق سناریو های مختلف، گاز تزریقی بین چاه ها توزیع شد. میزان تولید نفت و درآمد حاصل از هر سناریو ثبت شد. طبق نتایج به دست آمده، استفاده از مدل یکپارچه بهره برداری همراه با سیستم کنترل بهینه در فرآیند فرازآوری با گاز در مقایسه با شرایط تولید طبیعی مخزن مورد مطالعه، باعث افزایش 86/224% درآمد می شود. همچنین در نظر گرفتن ناپایداری به عنوان محدودیت در سیستم کنترل بهینه تزریق گاز مدل یکپارچه بهره برداری باعث کاهش 93/2% درآمد حاصل شده از مخزن می شود. اما در بلند مدت سبب کاهش آسیب به تاسیسات پایین دستی میدان نفتی می گردد.
    کلیدواژگان: فرازآوری مصنوعی با گاز، مدل سازی یکپارچه سیستم بهره برداری، ناپایداری، کنترل بهینه، درآمد
  • عبدالرضا مقدسی، احسان باقری پور، سید محسن حسینی، فهیمه پرویزیان صفحات 46-60
    در این پژوهش، غشاهای نانوفیلترسیون پلیمری بر پایه پلیمر پلی اتر سولفون تهیه شده به روش غوطه وری در حمام غیرحلال، با استفاده از ترکیب پلیمر کیتوسان و نانو صفحه های گرافن اکساید، اصلاح سطحی شدند و اثر این لایه نشانی بر خواص عملکردی و ضد گرفتگی غشا مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. غشاهای اصلاح سطح شده به طور قابل توجهی جداسازی نمک را بهبود دادند و خاصیت آبدوستی در آن ها بیشتر از غشای پلیمری پلی اتر سولفون پیش از فرآیند اصلاح بود. مقدار جداسازی نمک از 68% به مقدار 94% افزایش یافت که دلیل آن، کاهش اندازه و اندازه حفرات موجود در سطح بود. خاصیت جذب در پلیمر کیتوسان و نانو صفحه های گرافن اکساید در تماس با محلول خوراک به عنوان دلیل دیگری در این زمینه گزارش گردید. این در حالی بود که مقدار شار آب عبوری از غشا در اثر لایه نشانی لایه پلیمری و افزایش ضخامت لایه جداساز کاهش یافت. زاویه تماس آب نیز در اثر بهبود آبدوستی و وابستگی سطح در نتیجه لایه نشانی لایه آبدوست کیتوسان و نانو صفحه های گرافن اکساید، کاهش یافت که این به معنی افزایش آبدوستی در غشاهای فوق بود. مورفولوژی سطح غشاهای اصلاح شده از حالت زبر با میانگین nm 11 در غشای پلی اتر سولفون به حالت صاف تر در غشاهای اصلاح شده با میانگین nm 5 تغییر یافت. نرخ بازیابی شار و نرخ گرفتگی کلی در توافق کامل با نتایج حاصل از زاویه تماس آب و میزان پارامتر زبری سطح محاسبه شده به دست آمد. افزایش نرخ بازیابی شار و کاهش نرخ گرفتگی بیانگر بهبود موفقیت آمیز خواص ضدگرفتگی در نتیجه فرآیند لایه نشانی بود.

    کلیدواژگان: غشای نانوفیلتراسیون، اصلاح سطح، لایه نشانی، کیتوسان، نانو صفحه های گرافن اکساید، ضد گرفتگی
  • یگانه خوشکلام، مریم خسروی، بهزاد رستمی صفحات 61-71
    در این مطالعه تزریق فوم در سیستم شکاف ماتریس انجام شده و چگونگی انتقال فوم و چگونگی تولید نفت به جامانده در ماتریس از طریق مشاهداتی در مقیاس حفرات بررسی گردیده است. در بررسی حرکت جبهه فوم در ماتریس چند ناحیه ایجاد می شود. در جلوی جبهه، ناحیه دینامیکی وجود دارد که فعالیت جریان و سرعت حرکت سیالات بیشتر است و شبیه به کمان است. جلوی این ناحیه، اشباع فوم کمتر است و درصد فضای بیشتری توسط ماده فعال سطحی نسبت به گاز اشغال شده است. پشت این ناحیه، اشباع فوم بیشتر است و ناحیه استاتیک و پایداری وجود دارد که سرعت حرکت سیالات نسبت به جلوی جبهه کمتر است. در جلوی جبهه بخشی از نفت به وسیله گلبول شدن و مکانیزم امولسیون تولید می شود. گلبول های نفت در مسیر کمان حرکت می کنند و نزدیک پایین دست جریان متراکم شده و از طریق شکاف تولید می شوند. با کاهش اشباع نفت در شکاف ناحیه ای موسوم به ناحیه اختلاط در بخش های میانی محل ارتباط شکاف- ماتریس دیده شده است. نیروی رانش گلبول های نفت، افت فشار در جریان اصلی است. برای یک تزریق پایدار فوم، این افت فشار ثابت است. بنابراین نیروی رانش ثابت است و این افت فشار ثابت، جریان سیالات در جبهه دینامیک را (که گرانروی کمتری نسبت به فوم دارند) تا میزان مشخصی تقویت می کند. این بدین معنی است که هر افت فشار متناظر با عمق نفوذ خاصی از فوم در ماتریس است. بنابراین میزان ازدیاد برداشت حاصل از آن مقدار مشخصی خواهد بود و بدین ترتیب می توان گفت هر افت فشار ناشی از گرانروی فوم در جریان اصلی با یک ضریب بازیافت متناسب است.
    کلیدواژگان: تزریق فوم درون شکاف، جریان متقاطع ناشی از گرانروی، مکانیزم امولسیون، تزریق غیرامتزاجی، ازدیادبرداشت
  • سیدمحسن حسینی، محمد ابراهیمی، علیرضا خدابخشی، مهسا نعمتی، مهدی عسکری صفحات 72-83
    در این پژوهش اثر غلظت و پی اچ محلول الکترولیت بر خواص انتقالی غشاهای شبکه آمیخته تبادل کاتیونی پر شده با نانوذرات کربن فعال اصلاح شده با کیتوسان مورد بررسی قرار گرفت. عکس های میکروسکوپی تهیه شده از غشاها، نشان دهنده پراکندگی یکنواخت و سطح همگنی از آنها است. میزان محتوای آب و ظرفیت تبادل یونی غشاهای شبکه آمیخته نانوکامپوزیتی بهبود یافت. پتانسیل، انتخاب پذیری و مقاومت الکتریکی غشاها با افزایش میزان نانوذرات، در ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. همچنین انتخاب پذیری غشاها در ابتدا با افزایش میزان غلظت محلول الکترولیت افزایش یافته و سپس با افزایش بیشتر آن رفتار کاهشی نشان داد. نتایج حاصل نشان داد که غشاهای تهیه شده انتخاب پذیری بالاتری در محیط خنثی در مقایسه با سایر محیط های اسیدی/ بازی دارند. مقاومت الکتریکی غشاها با افزایش میزان غلظت محلول الکترولیت نیز کاهش یافت. افزایش پی اچ محلول الکترولیت ابتدا سبب افزایش مقاومت الکتریکی یونی غشاها و سپس باعث کاهش آن گردید. شار یونی غشاهای تهیه شده نیز با افزایش میزان محتوای افزودنی، رفتاری تناوبی نشان داد. خواص انتقالی غشاها نشان می دهد که نمونه های اصلاح شده قابل مقایسه با نمونه های تجاری هستند.
    کلیدواژگان: الکترودیالیز، غشای شبکه آمیخته، نانوذرات اصلاح شده کربن فعال، غلظت و پی اچ محلول الکترولیت
  • هوشنگ خدرصلح، بهمن سلیمانی صفحات 84-99
    در این مقاله سعی شده که ضمن توصیف اختصاصات مخزنی از داده های نمودار صوتی دوقطبی به منظور محاسبه مقادیر پارامترهای ژئومکانیکی سازند آسماری میدان نفتی رامشیر، جنوب غرب ایران و پیش بینی انتخاب مته استفاده گردد. سازند آسماری براساس پارامترهای مخزنی به هشت زون تقسیم شده، که در این میان زون های1، 2 و 3 (به طور عمده زون 2) تولیدی هستند. به منظور بررسی تغییرات سنگ شناسی مخزن آسماری، تعداد 300  مقطع نازک از چاه های شماره 4، 14 و 16 مطالعه شد. در مجموع 8 رخساره تشخیص داده شد: دولواستون، آهک رسی، وکستون/ پکستون، گرینستون، انیدریت، ماسه سنگ، شیل/مارن و شیل پیریتی. این رخساره های سنگی بر محیط رسوبی دلالت دارند که از دریای کم عمق، جزر و مدی و نیز لاگون تغییر می یابد. دولومیتی شدن، تبلورمجدد، میکرایتی شدن، پیریتی شدن و انحلال از جمله فرآیندهای دیاژنزی غالب هستند. تغییرات پارامترهای ژئومکانیکی متناسب با رخساره سنگی بوده، در تعیین تغییرات احتمالی ویژگی های مخزن و پتانسیل حفاری سازند می تواند موثر باشد. به طور کلی، این پارامترها با یکدیگر همخوانی داشته، نشان دهنده ناهمگنی مخزن بوده، بخش های بالایی دارای پتانسیل مخزنی بالاتری است.
    کلیدواژگان: میدان نفتی رامشیر، مخزن آسماری، نمودار صوتی دوقطبی، انتخاب مته، پارامترهای ژئومکانیک
  • علی نقی دهقان صفحات 100-111
    در این مطالعه برای بررسی مکانیسم گسترش شکافت هیدرولیکی در برخورد با شکاف طبیعی سیمانی شده، مجموعه ای از آزمون های آزمایشگاهی انجام گرفت. بدین منظور از تعدادی نمونه های ورقه ‎ای شکل از جنس پلاستر پایه سیمانی با حضور شکاف های طبیعی (از پیش موجود) که از خصوصیات هیدرومکانیکی، ضخامت و موقعیت نسبی مختلف نسبت به یک چاه تزریق سیال برخوردار بودند، استفاده شد. نتایج نشان داد که شکافت هیدرولیکی القایی تمایل به قطع نمودن شکاف های طبیعی ضخیمی که از مواد نرم تر نسبت به سنگ میزبان یا خمیره نمونه برخوردار بوده را داشته و در قسمت هایی که شکاف های طبیعی ضخیم با مواد سخت تری پر شده اند، منحرف شده است. همچنین شکافت هیدرولیکی هنگامی که شکاف های طبیعی نازک بوده و از مواد پرکننده سخت تری پر شده اند، تمایل به قطع نمودن و عبور از آنها را داشته است. علاوه بر این، مشاهده شد که شکاف های طبیعی نازک و سخت زمانی که در فاصله نسبتا نزدیک به چاه تزریق سیال قرار دارند، شکافت هیدرولیکی قادر به قطع نمودن آنها نبوده، اما هنگامی که در فاصله دورتر از چاه تزریق قرار می گیرند، شکافت هیدرولیکی ضمن برخورد با شکاف های طبیعی از آنها عبور می نماید. نتایج به دست آمده از این مطالعه حاکی از ارائه شواهد جدیدی از تاثیر نوع مواد پرکننده و یا سیمان شکاف طبیعی بر مکانیسم گسترش شکافت هیدرولیکی در نقطه برخورد و برهم کنش با آن را دارد.
    کلیدواژگان: شکافت هیدرولیکی آزمایشگاهی، شکاف طبیعی سیمانی شده، مواد پرکننده، گسترش شکافت، مود برخورد شکافت
  • حمیدرضا اسعدیان، بهرام سلطانی سولگانی صفحات 112-124
    اخیرا نسل جدیدی از تفکیک گرها با عنوان تفکیک گرهای سیکلون استوانه ای گاز و مایع توانسته اند خود را به عنوان جایگزین مناسبی برای تفکیک گرهای معمول جاذبه محور معرفی کنند. در این پژوهش تلاش شده است تا تاثیر ایجاد تغییرات فیزیکی در اجزای مختلف این تفکیک گر بر روی عملکرد و دامنه آن مورد بررسی و تحقیق واقع شود. از این رو نتایج این تغییرات بر روی یک نمونه آزمایشگاهی تفکیک گر سیکلون استوانه ای گاز و مایع که سیال هوا را از آب جدا می کند، مشاهده و گزارش شده است. همچنین تاثیر این تغییرات بر روی نتایج مدل ریاضی ثابت شده برای این تفکیک گر بررسی شده است. این تغییرات فیزیکی شامل افزایش طول خروجی های گاز و مایع، کاهش ستون گازی، قطر نازل ورودی، قطر بدنه اصلی و خروجی های گاز و مایع است. نتایج این تحقیق نشان می دهند که کاهش در قطر نازل ورودی باعث بهبود عملکرد تفکیک فازها دستگاه شده است. این در حالی است که هرگونه کاهش قطر بدنه اصلی و قطر خروجی های گاز و مایع تفکیک گر جدایش فاز های سیال چندفازی را مشکل تر کرده است. همچنین تغییر در طول ستون گازی تفکیک گر تغییری در عملکرد دستگاه نشان نمی دهد. هرگونه افزایش در طول خروجی دستگاه باعث بیشتر شدن اثر اصطکاک و تضعیف عملکرد دستگاه می شود.

    کلیدواژگان: تفکیک گر سیکلون استوانه ای گاز و مایع، نازل ورودی، بدنه اصلی، خروجی های گاز و مایع، عملکرد تفکیک فازها
  • یاسر دهبان، علی نجاتی کلاته، محمد رضایی، محمود میرزایی صفحات 125-135
    گرانی سنجی در شناسایی ساختار های مستعد زمین شناسی برای تشکیل و ذخیره سازی مواد هیدروکربوری کاربرد زیادی دارد. که می توان به کمک گرانی سنجی گنبدهای نمکی، چین خوردگی تاقدیسی، بالاآمدگی های گنبدی شکل را شناسایی کرد. در این مقاله از مدل سازی وارون غیرخطی داده های گرانی سنجی جهت تعیین هندسه سنگ بستر استفاده می شود. در فرآیند مدل سازی داده‎ های گرانی سنجی، یک سنگ بستر عموما به وسیله یک سری منشور های کنار هم چیده شده تقریب زده می شود و سپس ضخامت آن ها محاسبه می شود. به منظور نشان دادن کارایی روش، درک چگونگی کارایی روش و جزئیات مربوط به آن، ابتدا مدل سازی داده های گرانی سنجی بدون نوفه و نوفه دار صورت گرفت. در پایان مدل سازی روی داده های گرانی سنجی منطقه جنوبی کشور هلند انجام گرفت که نتایج به دست آمده با نتایج در پایان نامه میرزایی مطابقت خوبی دارند. کلیه برنامه های مورد استفاده در این مقاله توسط نگارندگان در محیط نرم افزار MATLAB تهیه شده است.

    کلیدواژگان: گرانی سنجی، سنگ بستر، مدل سازی، غیرخطی، ذخایر هیدروکربن
  • شکوفه ملک محمودی، حسین امانی، سیدمرتضی حسینی، حسن کریمی نژاد صفحات 136-147
    امروزه بیوسورفکتانت ها به دلیل گستره وسیعی از کاربردهایشان بسیار مورد توجه صنایع مختلف قرار گرفته اند. در این مقاله تولید بیوسورفکتانت رامنولیپید از باکتری Pseudomonas aeruginosa PTCC 1340 به عنوان یکی از مهم ترین بیوسورفکتانت ها با استفاده از منبع کربن روغن آفتاب گردان برای پاک سازی خاک آلوده نفتی مورد بررسی قرار گرفت. برای این هدف، نمونه خاک توسط نفت خام با 33=API به صورت مصنوعی آلوده گردید. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که حداکثر میزان تولید رامنولیپید g/l 3/4 است. ساختار رامنولیپید توسط آنالیزهای TLC و FTIR مورد بررسی و تایید قرار گرفت. بررسی خواص و ویژگی های رامنولیپید تولید شده نشان داد که این مواد دارای پتانسیل بالایی در کاهش کشش سطحی بیوسورفکتانت است، به طوری که توانست کشش سطحی آب را از 69 به mN/m 8/26 کاهش دهد. همچنین این ماده در اختلاط با NaCl تا غلظت 15% پایداری مطلوبی را از خود نشان داد. نتایج نهایی نشان داد که بیوسورفکتانت تولیدی می تواند 17/75% از نفت خام موجود در خاک را حذف کند، درحالی که بیشترین بازده حذف نفت خام از خاک توسط سورفکتانت شیمیایی SDS 92/76% به دست آمد. با توجه به موفقیت آمیز بودن نتایج حاصل از این تحقیق می توان بیوسورفکتانت رامنولیپید تولید شده را به عنوان جایگزین سورفکتانت های شیمیایی در صنایع مختلف پیشنهاد داد.
    کلیدواژگان: بیوسورفکتانت، نفت خام، رامنولیپید، پاک سازی زیستی، کشش سطحی
  • محمود رحمتی صفحات 148-159
    مولکول های آسفالتین در نفت خام نقش بسیار مهمی در برداشت از مخازن نفتی دارند. بنابراین در این مطالعه تجمع و رسوب گذاری آسفالتین با ساختار N6 در حلال های آروماتیک نظیر سیکلو هگزان، بنزن، تولوئن، کلروبنزن و برموبنزن توسط شبیه سازی دینامیکی مولکولی در دما و فشار محیط بررسی شد. خواص فیزیکی مانند دانسیته و پارامتر حلالیت برای آسفالتین و حلال های خالص محاسبه و با داده های آزمایشگاهی مقایسه شد. همخوانی خوب بین نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی وجود دارد. به علاوه رفتار مولکول های آسفالتین در حالت خالص و همچنین محلول در حلال های آروماتیک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مولکول های آسفالتین در حالت خالص به واسطه حلقه های آروماتیک خود و پیوند پای-پای بین آنها تجمع می کنند. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داد که کلروبنزن مولکول های آسفالتین را بهتر از سایر حلال ها در خود حل می کند و از تولوئن بهتر است.
    کلیدواژگان: آسفالتین، تجمع، برهمکنش، حلال آروماتیک، شبیه سازی دینامیک مولکولی
|
  • Alireza Mahanian, Mohamadhasan Panjeshahi, Alireza Hasanzadeh, Mohamadreza Rasaei, Shaban Elahi Pages 4-18
    Intelligent oilfield technology is one of the newest technologies in the oil/gas industry, which is increasingly regarded by international oil companies as a highly competitive advantage in production. The intelligent oilfield has various dimensions and components such as human resources, processes and equipment, but the cornerstone of intelligent oilfield is the effective use and management of field’s big data in order to make strategic and timely decisions on production. In order to achieve the goal of optimal management and utilization of oilfield’s data, in this study, by using PPDM standard and Azadegan oilfield as a case study, the oilfield’s data model is designed in seven specialized subject areas, 70 tables and 2700 columns. Then, the field’s data warehouse model is developed based on Kimball’s methodology. In the next step, both data and data warehouse models were validated by experts. Consequently, in order to facilitate strategic and timely decisions on production, based on the designed data and data warehouse models in the previous stage, about 40 “key performance indicators” were obtained and validated by the experts of oil and gas industry in three intervals of short, medium and long term, and the importance of each in the decision-making about the field’s production was determined. The “equipment type”, “gas to oil ratio” and “real production amount” indicators were evaluated with the highest weight and therefore the highest importance in the field’s strategic decisions. At the end, in order to facilitate the production of real- time managerial reports about oilfield’s production, the Azadegan oilfield’s management dashboard is designed and presented.
    Keywords: Intelligent Oilfield, Azadegan, Data Model, Data Warehouse, Key Performance Indicator, Management Dashboard
  • Hemayat Shekaari, Mohammed Taghi Zafarani, Moattar, Behrouz Mohammadi Pages 19-33
    The extraction of aromatics from aliphatics mixtures when they create an azeotropic media is a challenge for refinery and petrochemical industries. In this study, we have used liquid – liquid equilibria have been used to extract benzene or thiophene from n-hexane by N-formyl morpholine, and its deep eutectic solvents (DESs) with choline chloride at T = (298.15 to 318.15) K and atmospheric pressure have been investigated. The effects of temperature and mixing ration of aromatic / aliphatic/ NFM or DES on the distribution coefficients (β) and selectivity (S) factors have been studied. The NRTL and UNIQUAC thermodynamic models have been used to correlate experimental LLE data. The obtained interaction parameters have been used to plot the phase equilibria of the studied systems. The obtained results show the potential of studied DESs for usage in ambient conditions and below than their pure consistent melting points. Finally, the LLE results indicate that in the extraction with NFM, some solvent impurities are entered into the hydrocarbon phase which in the case of its DESs form, this problem is removed.
    Keywords: Liquid – liquid Extraction, Thermodynamics Model, Selectivity, N-formylmorpholine
  • Amir Gharcheh Beydokhti, Ehsan Khamehchi Pages 34-45
    By continuous production of a hydrocarbon reservoir, the reservoir pressure and production rate decreases. If the gas oil ratio, flowing bottomhole pressure and reservoir fluid properties are appropriate, the production rate will increase with the use of the artificial gas lift. Gas lift operation must be monitored and injection conditions have to be updated with respect to the condition variation in order to obtain the optimum production rate and predict the performance of a hydrocarbon field. One of the problems which occurs in gas lift operations is the instability phenomenon. This phenomenon reduces oil production and damages facilities. Also, because of available lift gas limitation, the injection gas must be allocated among producing wells in a way to produce in an optimum condition and prevent instability. In the current study, Eclipse was used to simulate reservoir. Then, wells and surface flow pipeline network were modeled using Prosper. Eventually, MATLAB was used for connecting reservoir, wells and flow pipeline network to create an integrated model and allocate optimized lift gas rate between wells, by genetic algorithm. Injection gas was allocated among wells according to different scenarios. Moreover, oil production and cashflow from each scenario were compared. According to the results, using the integrated production model with the optimal control system in an artificial gas lift process improves cashflow by 224.86% over natural production condition in a hydrocarbon reservoir. Finally, although considering instability as a constraint in an optimal control system of integrated production model reduces cashflow by 2.93%, it will reduce the damage to the downstream facility in the long-term.
    Keywords: Artificial Gas Lift, Integrated Production Modeling, Instability, Optimal Control, Cashflow
  • Abdolreza Moghadassi, Ehsan Bagheripour, Seyed Mohsen Hosseini, Fahime Parvizian Pages 46-60

    In the current study, prepared PES nanofiltration membranes with phase inversion method were modified by the novel composite chitosan/GO (graphene oxide) nano-sheets coating process and the effect of coating on performance and membrane antifouling properties was investigated. The results revealed that the salt rejection strongly improved, and their hydrophilicity enhanced rather than PES. The rejection increased from 68% for PES to 94% due to pore size reduction and improvement in adsorption. But permeability flux was decreased by increasing skin layer after coating. In addition, contact angle was decreased because of chitosan and GO nano-sheets hydrophilic nature. The surface morphology was changed from rough surface to smoother one by coating. Finally, flux recovery ratio and total fouling ratio were in good agreement with contact angle results and roughness parameters. Moreover, an increase in flux recovery ratio and reduction of total fouling ratio indicated successfully enhancement of antifouling properties of membrane by coating of chitosan/GO nan-osheets.
    Keywords: Nano Filtration Membrane, Surface Modification, Chitosan, Graphene Oxide Nano-sheets, Anti Fouling
  • Yegane Khoshkalam, Maryam Khosravi, Behzad Rostami Pages 61-71
    Cross flows and molecular diffusion are of high importance in recovery of bypassed oil. Thus, reinforcing viscous cross flow as a driving force in order to increase the oil recovery is proposed. In order to strengthen viscous cross flow, injection of a viscose fluid such as foam in fractured micromodels was applied, and bypassed oil was recovered. Based on the results, effective mechanisms of bypassed oil displacement were viscous cross flow and emulsion. Moreover, two distinct region were observed in displacement front: a dynamic region in which the saturation of foam is low and participation of surfactant saturation is higher than gas phase, and a static region that foam saturation is high and fluids’ mobility are lower than dynamic region. In dynamic region, some oil was recovered by emulsion. The oil droplets flew through arc-like aqueous phase and accumulated near the downstream. As oil saturation decreases in fracture, an area that is known as mixing zone is observed in middle parts of matrix-fracture interaction. Moreover, pressure drop in the main stream is the driving force for moving these oil droplets through arc-like front. This pressure drop is constant in a steady state foam injection in porous media. Hence, the driving force is constant and strengthens the fluid flow up to a certain level in dynamic region. Therefore, each pressure drop in the mainstream corresponds with particular foam invasion depth and is proportional to an individual recovery factor.
    Keywords: Foam Injection into the Fracture, Viscous Cross Flow, Mechanism of Emulsion, Immiscible Foam Injection, Enhanced Oil Recovery
  • Sayedmohsen Hosseini, Mohammad Ebrahimi, Alireza Khodabakhshi, Mahsa Nemati, Mahdi Askari Pages 72-83
    In this research, the effect of electrolyte concentration and pH effects on transfer properties of mixed matrix cation exchange membranes filled with activated carbon nanoparticles modified by chitosan was studied. Moreover, the scanning optical microscopy images showed uniform particles dispersion and uniform surface for the membranes. The membrane water content and ion exchange capacity of nanocomposite membranes were improved.  The membrane potential, selectivity and areal electrical resistance were enhanced initially and then decreased. Also, the selectivity of mixed matrix membrane was increased initially by increase in electrolyte concentration and then showed decreasing behaviour by more increase in electrolyte concentration. Moreover, obtained results exhibited more selectivity for the membranes at neutral condition in comparison with acidic or base regions. The areal electrical resistance of membranes was also decreased by increase in electrolyte concentration. Moreover, an increase in electrolyte pH initially caused that membrane areal electrical resistance enhanced however areal electrical resistance declined again at higher pH values. The ionic flux of prepared membrane showed an alternative trend when additive ratios were increased. Finally, the transfer properties of membranes showed that the modified membranes in this study were comparable with that of commercial ones.
    Keywords: Electrodialysis, Mixed Matrix Membrane, Modified Activated Carbon Nanoparticles, Concentration, pH of Electrolyte
  • Houshang Khdersolh, Bahman Soleimani Pages 84-99
    The present paper is an attempt to characterize the reservoir properties and calculate geomechanical parameters using dipole sonic log of the Asmari Formation, Ramshir oil field, SW Iran, as well as predict bit selection. The Asmari Formation is divided to 8 zones based on reservoir parameters. Moreover, zones 1, 2, and 3 (individual zone 2) are in production stage. To understand lithological changes of the reservoir, 300 thin sections were studied. It was defined 8 lithological facies including dolostone, clayey limestone, wackestone/packstone, grainstone, anhydrite, sandstone, shale/marl, and pyritic shale. These variations indicated that sedimentary environment changes from shallow marine, tidal flat, to lagoon. Dolomitization, recrystallization, micritization, pyritization and solution are dominant diagenetic processes. The variation of geomechanical parameters, which is proportional to lithofacies changes, can be considered as a key to determine possible reservoir properties changes and drilling potential as well. These parameters are coincided, indicating that the presence of heterogeneity and reservoir potential of upper part is higher than lower part of the Asmari Formation.
    Keywords: Ramshir Oil Field, Asmari Reservoir, Dipole Sonic Log, Bit Selection, Geomechanical Parameters
  • Ali Naghi Dehghan Pages 100-111
    In this study, a series of laboratory tests using a hydraulic fracturing system were conducted to examine the behavior of an induced hydraulic fracture as it approached a cemented natural fracture. To achieve this, sheet-like test specimens were cast with natural fractures of varied mechanical properties, thickness, and relative position to a fluid injection port.  A tendency for the induced hydraulic fracture was shown to cross thick natural fractures filled with softer materials than the host rock and to be diverted by thick natural fractures with harder filling materials. The induced hydraulic fracture also tends to cross hard natural fractures when the natural fractures are relatively thin. In addition, the induced hydraulic fracture from the injection port was shown to be diverted by a thin, hard natural fracture that was placed relatively close to the injection port but crosses the same natural fracture when placed farther away from the injection port. Finally, the results provide a novel evidence of the impact of natural fracture filling materials on the outcome of hydraulic fracture propagation at its interaction with natural fractures.
    Keywords: Experimental Hydraulic Fracturing, Cemented Natural Fracture, Filling Materials, Fracture Propagation, Fracture Interaction Mode
  • Hamidreza Asaadian, Bahram Soltani Soulgani Pages 112-124
    The Gas-Liquid Cylindrical Cyclone (GLCC) separators have proven themselves in laboratory and field, as a well alternative to the conventional gravity-based gas/liquid separator. This study presents investigation of the effect of changes in physical aspects on GLCC performance. These changes are including increases in outlet length and reduction in gas body column length, inlet, body column, liquid and gas outlet diameter. In addition, results show that reduction of inlet diameter enhances the GLCC performance but any reduction in diameter of body column and liquid outlet has negative effect on that. Also, changes in gas outlet diameter does not have any effects on the GLCC flowrates domain. Finally, any increase in length of outlets rises the friction force and diminishes the performance of separator.
    Keywords: Gas-Liquid Cylindrical Cyclone Separator, Inlet, Main Body, Outlets of Gas, Liquid, Performance of Separation of Phases
  • yaser dehban, Ali Nejati Kalateh, mohammad Rezaie, Mahmoud Mirzaei Pages 125-135
    Gravity survey has a lot of applications in identifying geological structures which can form and store  hydrocarbons. Also, this method helps the salt dome and dome-shaped uplift masses to be identified. In this paper, the nonlinear inverse modeling approach of gravity data is used to determine the geometry of the basement. In the process of modeling gravity data, a grid is generally approximated by a series of coordinating prisms, and then their thickness is calculated. In order to demonstrate the efficiency of the method, understanding how the method works and its details, the modeling noiseless and noisy gravity data was first performed. At the end, modeling real gravity measurements was performed using data from the South of Netherlands. Finally, the obtained results are in good agreement with the results obtained in the Mirzai thesis. Moreover, all the programs used in this article are provided by the authors in the MATLAB software environment.
    Keywords: Gravity, Basement, Modeling, Nonlinear, Hydrocarbon Reserves
  • Shokoufeh Malek Mahmoodi, Hossein Amani, Seyed Morteza Hosseini, Hasan Kariminezhad Pages 136-147
    Nowadays, biosurfactants are widely used in various industries due to their wide range of applications. In this paper, the production of rhamnolipid biosurfactant from Pseudomonas aeruginosa PTCC 1340 as one of the most important biosurfactants was investigated using a sunflower oil carbon source. For this purpose, soil samples were contaminated by crude oil with API 33 artificially. In this study, the production of biosurfactant in the removal of crude oil was investigated. Moreover, the results of this study showed that the maximum amount of rhamnolipid production was 4.3 g/L. Rhamnolipid structure was examined and verified by TLC and FTIR analyzes. The study of the properties of the produced rhamnolipid showed that these substances had a high potential in reduction of surface tension, as the produced rhamnolipid reduced the surface tension of water from 69 mN/m to 26.8 mN/m. It  also showed that a considerable stability in mixing with NaCl salt up to a concentration of 15%. Finally, the results showed that Rhamnolipid supernatant  eliminated 75.17% of the crude oil in the soil, while the highest removal efficiency of the crude oil from the soil was 76.92% by SDS surfactant. According to the successfull results, it can be suggested that the produced rhamnolipid biosurfactant can be used as an alternative to chemical surfactants in various industries.
    Keywords: Biosurfactant, Crude Oil, Rhamnolipid, Bio Clean-up, Surface Tension
  • Mahmoud Rahmati Pages 148-159
    The asphaltene molecules play a very important role in the crude oil for the exteraction of oil from oil reservoirs. Therefore, in this study, the aggregation and deposition of asphaltene N6 in aromatic solvents such as cyclohexane, benzene, toluene, chlorobenzene and bromobenzene were investigated by using molecular dynamics simulation at room temperature and pressure. In addition, physical properties such as density and solubility parameter for N6 asphaltene and pure solvents were calculated and compared with experimental data. There is a good agreement between the simulation results and experimental data. In addition, the behavior of asphaltene molecules was studied for pure and soluble in aromatic solvents conditions. The results show that the asphaltene molecules aggregate due to π-π bonds between the aromatic rings in the structure of them. Finally, the simulation results indicate that the asphaltene molecules are soluble in chlorobenzene better than other solvents, and also it is better than toluene solvent.
    Keywords: Asphaltene, Aggregation, Interaction, Aromatic Solvent, Molecular Dynamics Simulation