فهرست مطالب
مجله پژوهش نفت
پیاپی 106 (امرداد و شهریور 1398)
- تاریخ انتشار: 1398/06/01
- تعداد عناوین: 12
-
-
صفحات 4-17
شناخت صحیح مخازن گاز میعانی امری ضروری است و یکی از راه های ویژه شناخت، استفاده از روش های تحلیل داده های چاه آزمایی است. در این مخازن حضور هم زمان میعانات و گاز سبب تغییر تراوایی نسبی گاز در اطراف چاه تولیدی شده، که این امر برروی نتایج آنالیز چاه آزمایی تاثیر مستقیمی دارد. یکی از پارامترهایی که می تواند این رفتار را تغییر دهد، جریان غیردارسی سیال در اطراف چاه است. در این راستا عوامل موثری مثل نوع سیال گاز میعانی و نرخ تولید از این نوع مخازن نقش مهمی دارند، که این مساله تاثیری مهمی بر میزان تشکیل میعانات می گذارد و به عبارت دیگر باعث به وجود آمدن ضریب پوسته اضافی ناشی از تشکیل میعان در اطراف چاه می شود. هدف اصلی این تحقیق، سعی بر ایجاد رابطه ای معنی دار مابین نرخ تولید و ضریب پوسته ناشی از این میعانات است. روش کار، استفاده از داده های حاصل از یک مدل ترکیبی برای بررسی رفتار گذرای سیستم در اطراف چاه تولیدی بوده و خروجی فشار نسبت به زمان و سایر پارامترهای تعیین شده حاصل به منظور ایجاد مدل چاه آزمایی و بازتفسیر آن استفاده می گردد. در این میان با ایجاد سناریوهای مختلف تولید و ساخت فشار متوالی به بررسی تاثیر روند نزولی و صعودی نرخ تولید بر میعانات تشکیل شده می پردازیم. تاثیر این امر بر نمودار چاه آزمایی رفتار ویژه ای را مخصوصا برای روند نرخ نزولی نشان داد که به صورت معادله های وزنی برای نشان دادن تغییرات نرخ تولید بر ضریب پوسته استخراج گردید.
کلیدواژگان: مخازن گاز میعانی، چاه آزمایی، جریان غیردارسی، ضریب پوسته، نرخ تولید -
صفحات 18-32در این تحقیق از سامانه تقطیر غشایی به روش شکاف هوا، AGMD، برای تصفیه تکمیلی پساب خروجی از تصفیه خانه پالایشگاه نفت بندرعباس استفاده گردید. غشاهای به کار رفته در این سامانه از نوع تجاری، با دو اندازه حفرات مختلف 22/0 و μm 45/0 و از جنس PTFE با نگهدارنده PP بود. جریان سرد در دمای C° 20 ثابت نگه داشته شد و تاثیر برخی عوامل فرآیندی بر مقدار شار آب، شامل دمای خوراک (جریان g) ، شکاف هوایی، غلظت پساب و اندازه حفرات غشا مورد مطالعه قرار گرفت؛ دمای خوراک 40، 50، 60، 70 و C°80، شکاف هوایی 6 و mm 12، غلظت خوراک 780 ، 2100 ، 3250 ، 4400 و μs/cm5200 در نظر گرفته شد. همچنین کاهش مقدار شار به دلیل گرفتگی احتمالی غشا مورد بررسی قرار گرفت. حداکثر شار تولیدی در این سامانه با استفاده از غشای μm 45/0، در حالت شکاف هوایی mm 6 و در دمای خوراک C°80، مقدار (kg/(m2.h 44/16 آمد. با افزایش شکاف هوایی از 6 به mm 12، شار آب 34% کاهش نشان داد در حالی که با کاهش هدایت الکتریکی محلول از 4400 به μs/cm 780، مقدار شار تنها 28% رشد را نشان داد. همچنین پس از حدود hr 30 استفاده از غشا بدون هیچ گونه سیستم تمیزکاری، کاهش شار به میزان حدود 12% مشاهده گردید. با توجه به آنالیز آب تصفیه شده نهایی با روش تقطیر غشایی، مقدار TDS حداکثر mg/L8/7، COD حدود mg/L 4 و کلراید کمتر از mg/L 8 به دست آمد که به خوبی نشان می دهد پساب خروجی تصفیه خانه پالایشگاه بندرعباس با استفاده از تصفیه تکمیلی به روش تقطیر غشایی، قابلیت استفاده در تمامی بخش های مختلف صنعت را دارد.کلیدواژگان: تقطیر غشایی، استفاده مجدد، پساب پالایشگاهی، تصفیه تکمیلی، پالایشگاه نفت
-
صفحات 33-42
یکی از مشکلات رایج در صنعت نفت، پدیده تولید آب اضافی از چاه های نفتی است که در بسیاری از موارد، آب به سیال اصلی تولیدی از چاه تبدیل می شود. از میان روش های کاهش تولید آب، راه حل های شیمیایی مانند تزریق ژل های پلیمری یکی از جذاب ترین روش های کنترل تولید آب است که پس از تزریق با ایجاد یک شبکه ژلی مستحکم و با استفاده از اثر کاهش نامتناسب تراوایی تراوایی فاز آب را بیشتر از تراوایی نفت کاهش داده در نتیجه باعث کاهش تولید آب می گردد. در روش مورد استفاده در این تحقیق تراوایی هر دو فاز کاهش می آید، اما کاهش تراوایی فاز آب بسیار شدید تر از فاز نفت بوده و به عبارتی آب بسیار کمتری تولید خواهد شد. می توان گفت هدف اصلی عملیات کاهش بسیار شدید تر تراوایی آب نسبت به نفت است. در این پژوهش 4 آزمایش تزریق ژل های پلیمری در مغزه های کربناته با هدف کاهش نامتناسب تراوایی فاز آب و در حضور آب با نمک های مختلف انجام شد. در زمان استفاده از آب مقطر به عنوان آزمایش مبنا، نتایج حاصل نشان دهنده کاهش بیشتر تراوایی آب نسبت به نفت و نمایانگر اثر کاهش نامتناسب تراوایی بود، اما با اضافه شدن یون های مختلف به آب سازندی به ویژه در حضور یون های دو بار مثبت، علاوه بر کاهش تراوایی آب، کاهش شدید تراوایی نفت هم مشاهده شد. همچنین در یکی از آزمایشات و در حضور توامان یون های دو بار مثبت، تراوایی نفت بیشتر از تراوایی آب کاهش یافت و مشکل تولید آب را تشدید کرد. لذا قبل از انجام هرگونه عملیات کاهش نامتناسب تراوایی با استفاده از تزریق ژل های پلیمری جهت کاهش تولید آب، علاوه بر تحلیل مسائل مختلف مخزنی جهت کاندیدا شدن مخزن، تجزیه آب سازندی از نظر وجود یون های دو بار مثبت برای موفقیت عملیات امری الزامی است.
کلیدواژگان: مسدودسازی شیمیایی آب، ژل های پلیمری، اصلاح تراوایی نسبی، کاهش نامتناسب تراوایی، عامل شبکه ای کننده -
صفحات 43-53هدف از این پژوهش بررسی تاثیر نانوذرات کلی بر افزایش خواص حفاظتی پوشش اپوکسی نوالاک برروی فولاد کربنی ساده است. نتایج امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد افزودن این نانوذره موجب افزایش مقاومت پوشش اپوکسی نوالاک اعمال شده بر زیرآیند فولادی گردید. مقاومت پوشش حاوی 3% نانو کلی پس از h 1000 غوطه وری در آب نمک 5/3% حدود Ω.cm2 106×3/1 بود که نشان دهنده مقاومت خوب این پوشش در محیط خورنده است . همچنین نتایج امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد پوشش حاوی 3% نانوکلی مقاومت بهتری نسبت به پوشش حاوی 5% نانوکلی از خود نشان داد. نتایج آزمون پروب روبشی کلوین (SKP) نشان داد، در نمونه های حاوی نانو کلی در طول h 2500 میانگین ولتا پتانسیل سطح به تدریج از mV 345- به mV 700- افت کرد و افت پتانسیل سطح در حضور نانوکلی بسیار کمتر از حالتی بود که نانوکلی حضور ندارد که نشان دهنده تاثیر مثبت این نانوذرات در کنترل خوردگی بود. ولتا پتانسیل لاک اپوکسی بدون نانوذره در همین مدت زمان به مقادیر بسیار پایین تری نسبت به نمونه حاوی نانو کلی یعنی حدود mV 1500- رسید. در حضور نانو کلی پوشش با استفاده از کاهش و طولانی تر کردن مسیر نفوذ الکترولیت حاوی اکسیژن، آب و یون های خورنده، سرعت خوردگی را کنترل کرده و زمان نفوذ الکترولیت به زیر پوشش و تخریب پوشش را به تعویق می اندازد.کلیدواژگان: نانو کلی، اپوکسی نووالاک، امپدانس الکتروشیمیایی، پروب روبشی کلوین، خوردگی
-
صفحات 54-69در این مطالعه یک رویکرد جدید و منطبق بر ساختار مولکولی آسفالتین برای مدل سازی رسوب آسفالتین با معادله حالت CPA ارائه می شود. قابلیت های دیدگاه ارائه شده با پیاده سازی آن بر روی دو نمونه نفت زنده بررسی شده است. بر اساس آنالیزهای تعیین مشخصات آسفالتین که بیان می دارد تعداد سایت های بازی آسفالتین 5/4 برابر تعداد سایت های اسیدی آن است، پنج سایت فعال و مشابه برای آسفالتین در نظر گرفته شد. خودگردآیی آسفالتین و گردآیی متقابل آسفالتین و جزء سنگین هیدروکربنی در مدل سازی لحاظ گردید. فشار بحرانی جزء سنگین به کمک داده های فشار حباب نفت در یک نقطه دمایی، برازش شد. نتایج حاصل نشان دادند که دیدگاه ارائه شده می تواند منحنی فشار حباب هر دو نمونه نفت را با خطای کمتر از 54/1% پیش بینی نماید. به منظور مدل سازی فشار شروع تشکیل رسوب آسفالتین، انرژی گردایی متقابل بین آسفالتین و جزء سنگین هیدروکربنی به عنوان تنها پارامتر تنظیم معادله حالت در نظر گرفته شد. همچنین سه نوع تابعیت مختلف برای وابستگی دمایی انرژی گردایی متقابل بین آسفالتین و جزء سنگین هیدروکربنی پیشنهاد و بررسی گردید که بهترین تابع وابستگی انرژی گردایی متقابل به معکوس دما را بیان می کند. نتایج نشان می دهند که این مدل، با در نظر گرفتن بهترین تابع، می تواند منحنی فشار شروع تشکیل رسوب آسفالتین برای هر دو نمونه نفت را با خطای کمتر از 50/5% پیش بینی نماید. مدل ارائه شده قادر است در دمای مخزن فشار شروع تشکیل رسوب آسفالتین برای نمونه نفت یک و دو را به ترتیب برابر با 5/502 و bar 4/250 پیش بینی کند که داده های آزمایشگاهی آن به ترتیب 527 و bar 262 است. بنابراین، دیدگاه معرفی شده در این مطالعه نه تنها دقیق تر از دیدگاه های قبلی است بلکه قادر است روند کلی تغییرات فشار شروع تشکیل رسوب آسفالتین با دما را بسیار بهتر و منطبق بر رفتار واقعی آسفالتین پیش بینی نماید.کلیدواژگان: مدل سازی رسوب آسفالتین، نفت زنده، فشار شروع رسوب آسفالتین، معادله حالت مکعبی به همراه گردایی، CPA
-
صفحات 70-81در حفاری چاه های نفت و گاز، یکی از عوامل موثر و تاثیرگذار در نرخ نفوذ حفاری و مقدار انرژی ویژه (انرژی مورد نیاز برای حذف حجم واحدی از سنگ)، فشار محصورکننده یا به عبارتی دیگر فشار ته چال است. عملیات برش سنگ ترکیبی از دو حالت شکست شکننده و تغییر شکل پذیر است. هر کدام از این حالات شکست، تاثیر متفاوتی برروی انرژی ویژه و ساختار مواد خرد شده و در نتیجه نرخ نفوذ حفاری دارد. در این مقاله جهت درک ارتباط بین حالت شکست سنگ و فشار محصورکننده و تاثیر آن برروی انرژی ویژه از روش عددی المان مجزا استفاده شده است. برای این منظور در این تحقیق از نرم افزار عددی کد جریان اجزاء که رفتار مکانیکی مواد دانه ای را با روش المان های مجزا شبیه سازی می کند، استفاده شده است. براساس نتایج به دست آمده در شرایط بدون فشار، نیروی اعمالی از تیغه باعث شکست اتصالات بین دانه ای در یک صفحه ای شکست می شود. اما در شرایط فشار محصورکننده، مکانیزم متفاوتی در حال وقوع است و اختلاف فشار به وجود آمده باعث نگه داشتن مواد خرد شده برروی همدیگر و افزایش انرژی ویژه می شود. همچنین تا فشار حدود MPa 26 با افزایش میزان تنش، انرژی ویژه افزایش نسبتا خطی دارد. اما بعد از این فشار به دلیل افزایش تنش های محصورکننده و شرایط نزدیک به لیتواستاتیک، روند افزایشی انرژی ویژه نسبت به افزایش عمق کاهش می یابد.کلیدواژگان: روش عددی المان مجزا، شکست سنگ، انرژی ویژه، تنش برجا و نرم افزار PFC2D
-
صفحات 82-90بخش عظیم ذخیره گازهای طبیعی در ایران حاوی هیدروژن سولفید است. به همین جهت، تبدیل هیدروژن سولفید به سولفور از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله ابتدا نانوذرات TiO2 به روش ساده و ارزان سل ژل سنتز شد و سپس نیتروژن برروی آن دوپ شد و عملکرد آنها برای اکسیداسیون مستقیم هیدروژن سولفید به سولفور عنصری مورد ارزیابی قرار داده شد. کاتالیست های سنتز شده به منظور بررسی ساختار و موفولوژی، مورد آنالیز XRDا، FESEMا، EDX و BET قرار داده شدند. دوپ کردن نانوذرات TiO2 با نیتروژن عملکرد بهتری (بیش از 7% افزایش) را برای حذف هیدروژن سولفید نسبت به حالت بدون دوپ نشان داده است. علت این امر می تواند به اثرات هم افزایی بین نیتروژن و نانوذرات دی اکسید تیتانیوم، افزایش سطح ویژه و حجم حفرات N-TiO2 و هچنین وجود گروه های قلیایی نیتروژن در شبکه TiO2 نسبت داد.کلیدواژگان: هیدروژن سولفید، کاتالیست، اکسیداسیون مستقیم، سولفور و دی اکسید تیتانیوم
-
صفحات 91-105از مشکلات اساسی موجود در حفاری چاه های نفت و گاز ناپایداری های قابل توجه در چاه در طی حفاری است که منجر به شکسته شدن محدود سازند های احاطه کننده چاه در طی تولید می شود. این رخداد که تولید ماسه نام دارد از شکست قابل توجه سازند، طی تولید در اثر عملکرد تنش های تکتونیکی احاطه کننده در اطراف چاه حاصل می شود. این پدیده منجر به برخی از آسیب ها از جمله فرسایش تجهیزات درون چاهی و برون چاهی شده و باعث مهاجرت ذرات ریز در محیط متخلخل به سمت چاه خواهد شد. حفاری در متن یک سازند، منجر به تجمع تنش ها در اطراف دیواره چاه شده که می تواند منجر به شکست سازند شود. هدف از این پژوهش پیش بینی تولید ماسه در چاه نفتی SDX-5 میدان گازی شاه دنیز کشور آذربایجان با استفاده از پارامترهای ژئومکانیکی، پتروفیزیکی، تکتونیکی و اطلاعات نمودار های چاه پیمایی است. بدین منظور از نرم افزار STABView جهت آنالیز داده های ژئومکانیکی استفاده گردید. با استفاده از مولفه هایی همچون پارامتر های سازند، تنش و مکانیک سنگ و تحلیل نمودارهای آزیموت، شیب، قطبی و پروفیل های عمق، مشخص گردید که برای رژیم تنش فشارشی، آزیموت بهینه حفاری موازی با جهت تنش افقی حداکثر و همچنین شیب بهینه حفاری به صورت افقی برای جلوگیری از تولید ماسه، خواهد بود. همچنین مقادیر فشار فروریزش بهینه و نرخ بهینه دبی تولید هیدروکربن برای سازند ها، به خصوص سازند های سنگ مخزن، جهت پیش گیری از تولید ماسه، تعیین شد.کلیدواژگان: تولید ماسه، تنش، نرم افزار STABView، میدان نفتی، نگار چاه پیمایی، معیار شکست
-
صفحات 106-119خوردگی و رسوب گذاری سالیانه میلیاردها دلار به صنعت نفت تحمیل می کند. خوردگی یکی از دلایل اصلی از بین رفتن فلزات در چاه ها و فرایندهای تولید می باشد که باعث افزایش هزینه نگه داری تجهیزات سرچاهی و درون چاهی برای تعویض و تعمیر علاوه بر کاهش تولید می شوند. این تحقیق با هدف تعیین پتانسیل نرخ خورندگی و رسوب گذاری پساب تولیدی واحد نمک زدایی رگ سفید و لوله های مغزی چاه دفع میدان رگ سفید با استفاده از شاخص های خوردگی و رسوب گذاری و ارائه راهکارهای مناسب برای حذف و به حداقل رساندن میزان خوردگی و رسوب گذاری در خطوط انتقال پساب و چاه دفعی پساب نمک زدایی رگ سفید انجام گرفت. در این تحقیق 10 شاخص لانژلیه، رایزنر، پوکوریوس، تهاجمی، لارسن، شاخص مازاد لحظه ای، نیروی رانش، اشباع شدگی، شاخص رسوب گذاری و شاخص اشباع استیف - دیویس (S&DSI) و همچنین میزان نرخ خوردگی یکنواخت (CRu) برحسب میلی متر بر سال (mm/year) پارامترهای نمونه برداری شده از آب پساب نمک زدایی رگ سفید و چاه دفع پساب نمک زدایی در سه روز متوالی جهت بررسی استفاده شد. نتایج بررسی 10 شاخص خوردگی و رسوب گذاری و نرخ میزان خوردگی یکنواخت (CRu) نشان دهنده بالابودن خوردگی پساب تولید شده (mm 5/67) همچنین با توجه به وجود مقادیر بسیار کم یون باریم (در پساب تولیدی به مقدار mg/L 5/625 رسوب سولفات باریوم و رسوب کربنات کلسیم به علت وجود یون کلسیم mg/L 3926 در پساب تولیدی در سرچاه و لوله های انتقال چاه دفعی تشکیل می شوند. کربنات کلسیم تنها رسوبی است که می تواند درچاه دفع پساب این واحد نمک زدایی در زمان تزریق پساب تشکیل شود.کلیدواژگان: شاخص خوردگی، رسوب گذاری، پساب نمک زدایی، اشباع شدگی
-
صفحات 120-130استفاده از پلیمرها جهت کنترل تحرک پذیری آب تزریقی و ازدیاد برداشت از مخازن نفتی از سال ها پیش مورد استفاده قرار می گیرد. سیلاب زنی پلیمر موجب بهبود بازده جاروبی حجمی، کاهش پدیده انگشتی شده و ایجاد کانال و تاخیر در زمان میان شکنی آب می شود. مجموعه این فرآیندها موجب افزایش تولید نفت و کاهش هزینه های تولیدی خواهد شد. جهت انجام این فرآیند، پلیمرهای مختلف به تنهایی یا همراه با سورفکتانت و آلکالین ها مورد استفاده قرار می گیرند. در این پژوهش از یک نوع پلیمر جدید به نام FLOPPAM 3630 جهت بررسی ازدیاد برداشت مخازن نفت بسیار سنگین استفاده شده است. بدین منظور 6 محلول پلیمری با غلظت های مختلف ساخته شده و آزمایش های پایداری نسبت به نرخ برشی، زمان و دما برروی آنها انجام شد. نتایج پایداری پلیمر بیانگر پایداری آن در شرایط مختلف نرخ برشی، دما و همچنین گذشت زمان است. در نتیجه این پلیمر کاندیدای مناسبی جهت انجام آزمایش های سیلاب زنی در شرایط دمایی مخزن است. سپس 3 محلول پلیمری مناسب تر انتخاب شده و سیلاب زنی پلیمر انجام شد. نتایج نشان داد که محلول با غلظت ppm 1000 بهترین بازدهی را با حدود 40% دارد. علت بازدهی مناسب این غلظت جاروب سطحی و عمودی بیشتر آن نسبت به سایر غلظت ها است. همچنین به دلیل اختلاف بازدهی کم بین 1000 و ppm 2000 بهتر است به دلیل صرفه اقتصادی بیشتر و تزریق پذیری راحت تر آن از غلظت کمتر استفاده شود. همچنین بازدهی نفت این نوع پلیمر در بستر شنی به نسبت پلیمرهای دیگر با این شرایط آزمایش بیشتر است که استفاده از آن را اقتصادی تر جلوه می دهد.کلیدواژگان: پلیمر، سیلاب زنی، گرانروی، تنش برشی، نفت سنگین
-
صفحات 131-144هدف از این پژوهش، مدل سازی و بهینه کردن پارامترهای عملیاتی موثر در فرایند اکسایش کاتالیستی گاز مونوکسیدکربن با استفاده از کاتالیست 15 درصد وزنی اکسید کبالت- اکسید سریم با نسبت وزنی 5/1 از فلزکبالت به سریم بر پایه نانولوله های کربنی چند دیواره به روش برنامه طراحی آزمایش سطح پاسخ است. بدین منظور تعداد سی آزمایش با استفاده از طراحی مرکب مرکزی توسط نرم افزار Design Expert 7.0.0 انجام شد که چهار پارامتر آزمایشگاهی دما، غلظت مونوکسیدکربن، غلظت اکسیژن و سرعت فضایی در پنج سطح (2+ ،1+ ،0،1- ،2-) به عنوان متغیرهای مستقل انتخاب شدند. نتایج طراحی آزمایش، حاکی از صحت استفاده از یک معادله درجه دوم بین درصد تبدیل گاز مونوکسیدکربن (متغیر پاسخ) و چهار متغیر مستقل است. داده های حاصل از روش سطح پاسخ نشان داد که درصد تبدیل به طور موثری تحت تاثیر متغیرهای دمای فرایند و غلظت گاز اکسیژن در خوراک ورودی است. مقادیر بهینه پارامترهای مورد مطالعه برای رسیدن به درصد تبدیل 100% مونوکسیدکربن به دی اکسیدکربن تحت فرایند اکسایش کاتالیستی، بدین قرار است: دما= C°200، غلظت مونوکسیدکربن=ppm 780، غلظت اکسیژن= .%vol 25/5، سرعت فضایی= h-1 10000. آنالیز واریانس نشان داد که ضریب همبستگی بالایی برابر با 9994/0=R2 بین داده های آزمایشگاهی و مقادیر پیش بینی شده از مدل فرضی برای متغیر پاسخ برقرار بوده که بیانگر صحت استفاده از مدل فرضی برای کاتالیست ساخته شده در محدوده شرایط عملیاتی مورد استفاده است.کلیدواژگان: اکسایش کاتالیستی، اکسید کبالت- اکسید سریم، نانولوله های کربنی، سطح پاسخ، آنالیز واریانس
-
صفحات 145-156در این مقاله عملکرد کاتالیست های (M=Cu,Cu-Ni)اM/ZnLaAlO4 اγ-Al2O3 and/اM در فرآیند ریفورمینگ متانول در محدوده دمایی 200 تا C◦350 و خوراک متانول با دبی GHSV 11500 h-1 در شرایط اتمسفری، در یک راکتور کوارتزی بستر ثابت بررسی شد. برای ارزیابی بهتر مساحت سطح، مورفولوژی و ساختار کریستالی کاتالیست های سنتزی توسط آنالیزهایICP و اTEM،ا BETا، FESEM،اFTIR، اXRD واTPR مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که کاتالیست های دارای پایه اسپینلی ZnLaAlO4 نسبت به کاتالیست های با پایه γ-Al2O3 دارای راندمان و فعالیت بالا، دمای احیای پایین و حجم حفرات بیشتر است این را می توان به وجود عناصر Laا، Znا، Al و تشکیل فاز مشترک این فلزات نسبت داد که نتیجه آن توزیع بهتر و مناسب تر ذرات فاز فعال برروی کاتالیست پایه ZnLaAlO4 است. به عنوان بزرگ ترین مزیت میزان گزینش پذیری نسبت به H2 برای کاتالیست ZnLaAlO4ا/Cu-Niحدود 18% بیش از کاتالیست های تلقیح شده برروی الومینا است.کلیدواژگان: سنتز احتراقی، کاتالیست، تبدیل متانول، هیدروژن، پایه اسپینلی
-
Investigating Skin Factor Caused by Production Rate in Gas Condensate Reservoirs with Non-darcy FlowPages 4-17
It is essential to understand gas condensate reservoir behaviour correctly. A special way of meeting this requirement is taking the advantage of well testing analysis. The simultaneous presence of condensate and gas in a reservoir alters the gas relative permeability around a production well, which influences the well test responses. Moreover, another parameter which alters this behavior more is non-Darcy flow of fluid around the well. Furthermore, some factors like the rate of production and type of gas condensate reservoirs play a crucial role in condensate formation. These factors have important impacts on the formation of condensate. In other words, they add an additional skin factor caused by the formation of condensation around wells. The aim of this study is to consider the correlation between production rate and skin factor. Moreover, the method is using data obtained from a compositional reservoir model to investigate the transient behavior around the producing well and reinterpreting the results of the reservoir model during well test analysis. Finally, in this way, by creating different scenarios of production and build-up tests, the effects of downward and upward trends of the production rate on the condensate formation and its effect on the well-test data have been examined by us. Some weight functions for representing the production rate changes versus skin factor are developed as well.
Keywords: Gas Condensate Reservoir, Well Test Response, Non-Darcy Flow, Skin Factor, Production Rate -
Pages 18-32treatment of effluent from Bandar Abbas oil refinery’s wastewater treatment unit. The commercial type membranes used in this system were with two different pore sizes 0.22 and 0.45µm, made of PTFE material with PP support. The cold flow was kept constant at 20 °C, and the effect of some process factors on the amount of produced water flux such as feed temperature (hot flow), air gap, concentration of wastewater, and membrane pore size were studied as Feed temperatures were equal to 40,50,60,70 and 80 °C, air gaps were equal to 6 and 12 mm, feed concentrations were equal to 780,2100,3250,4400 and 5200 μs/cm. Also, the reduction of the amount of flux due to probable membrane fouling was investigated. Maximum produced flux was 16.44 kg/(m2.h) which was obtained using a 0.45 micron membrane, 6 mm air gap, and feed temperature of 80 °C. Increasing the air gap from 6 to 12 mm decreased the flux about 34%, while reducing the electrical conductivity from 4400 to 780 μs/cm, the amount of flux showed only 28% growth. Also, after about 30 hours of using the membrane without any cleaning system, the flux reduction was observed about 12%. Finally, according to the analysis of final purified water by membrane distillation method, the amount of TDS maximum 7.8 mg/L, COD about 4 mg/L, and chloride less than 8 mg/L have been obtained; in addition, it has well been illustrated that the effluent of Bandar Abbas refinery’s wastewater plant by using membrane distillation supplementation can be used at all different sections of industry.Keywords: Membrane Distillation, Reuse, Refinery’s Wastewater, Tertiary Treatment, Oil Refinery
-
Pages 33-42
Excess water production is a serious problem in oil industry. Chemical controlling methods such as injection of certain polymers are cheap and easy to handle. These polymers in the reservoir forms a gellant network which causes disproportionate permeability reduction (DPR). In fact, this method reduces both oil and water permeability; but reduction in water production would be much more than that for oil. Therefore, little water will be produced. Four experiments using core sample from a carbonate reservoir were carried out by employing distilled water as reference case and water with addition of different salts to represent formation water. The water permeability drastically reduced with addition of polymer in the reference case. However, addition of various ions to water especially ions with double positive charge decreased water and oil perm abilities in a rather similar way. Therefore, it is concluded that prior to applying polymer injection technologies into a reservoir, the formation water should be analyzed for double positive charges.
Keywords: Chemical Water Shutoff, Polymer Gels, Relative Permeability Modification (RPM), Disproportionate Permeability Reduction (DPR), Residual Resistance Factor (RFF), Factor Network, Gellant Solution -
Pages 43-53The purpose of this study was to investigate the effect of the Clay nanoparticles on the protective properties of the epoxy coating on carbon steel. The results of the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) showed that the addition of this nanoparticle increased the corrosion resistance of the epoxy coating. The resistance of the coating containing 3% nanoclay after 1000 hours immersion in NaCl 3.5 wt. % was about 3.1 × 106 Ω.cm, indicating good resistance to the coating in the corrosive environment. Also, the results of electrochemical impedance showed that coating containing 3% nanoclay showed better resistance than coating containing 5% nanoclay. The results of the Scanning Kelvin Probe (SKP) showed that in nanoclay-containing samples after 2500 hours, the average potential of the surface gradually dropped from -345 mV to -700 mV, and the drop in surface potential in the presence of nanoclay was much less than in presence of nanoclay which indicates the positive effect of these nanoparticles on corrosion control. Moreover, Volta potential of varnish without a nanoparticle, reached a much lower level over the same period than a nanoclay sample of about 1500 mV. Finally, exfoliated nanoclays by reducing and prolonging the penetration path of electrolyte containing oxygen, water, and corrosive ions controlled the corrosion rate and postponed the time of penetration of the electrolyte.Keywords: Nano-Clay, Novolak Epoxy, Electrochemical Impedance, Scanning Kelvin Probe, Corrosion
-
Pages 54-69In this study, a new approach based on the molecular structure of asphaltene is developed to model asphaltene precipitation by the cubic plus association equation of state (CPA EoS). The accuracy of the proposed approach has been proved by reproducing the experimental data of asphaltene precipitation in two different live oil samples. In this approach, five similar association sites were assigned to the asphaltene molecules. Self-association between the asphaltene molecules and cross-association between the asphaltene and heavy hydrocarbon component were considered. The critical pressure of the heavy component was tuned using a single experimental bubble point pressure of the oils. Results revealed that the approach is able to predict the bubble point curve of the oil samples with the average absolute relative error (AARE) of lower than 1.54%. To model the asphaltene onset point, the cross-association energy between the asphaltene and the heavy component () was considered as the only tuning parameter of the model. It was assumed that the was temperature-dependent and three different dependency were considered. The results showed that the cross-association energy is inversely proportional to absolute temperature. The CPA EoS reproduces the asphaltene onset point of the oil samples with the AARE of lower than 5.50%. At reservoir temperature, the asphaltene onset pressure for the two reservoir oil samples is 527 and 262 bar which is predicted by the CPA EoS as 502.5 and 250.4 bar respectively. As a conclusion, the proposed approach can not only predict the bubble point pressure but also accurately predict the general trend of asphaltene onset pressure with temperature.Keywords: Modeling Asphaltene Precipitation, Live Oil, Asphaltene Onset Pressure, Cubic Plus Association, CPA
-
Pages 70-81In the drilling of oil and gas wells, confining pressure or the pressure at the well bottom is one of the effective factors affecting the rate of drilling and the amount of specific energy (the energy needed to remove a single volume of rock). In this operation, the rock cutting process is a combination of two modes of failures, i.e. brittle and ductile. Each of these failure modes has a different effect on the specific energy and structure of the crushed material, and thus on the rate of drilling. In this paper, the distinct element method is used to understand the relationship between rock fracture and confining pressure and its effect on the specific energy. For this purpose, a particle flow code is used that numerically simulates the mechanical behavior of the granular materials such as rocks. Based on the results obtained in condition of no confining pressure, the force applied to the cutter blade causes failure of the inter-granular connections in a single failure plane. But under confined pressure conditions, a different mechanism is taking place, and the difference in pressure created during the cutting action of PDC drill bits keep the crushed rock on each other and increase the mechanical specific energy of the rock cutters. Also, up to a pressure of about 26 MPa, with increasing tension, the specific energy has a relatively linear increase during the cutting action of the bits. But after this pressure due to the increased confining stresses and near-hydro-static conditions, the incremental increase in the mechanical specific energy decreases as the drilling depth increases.Keywords: Discrete Element Method, Rock Failure, Specific Energy, In Situ Stress, PFC2D
-
Pages 82-90A huge portion of natural gas reserves contains hydrogen sulfide in Iran. Therefore, the conversion of hydrogen sulfide to sulfur is important. In this paper, at first, titanium dioxide nanoparticles were synthesized with simple and inexpensive method of sol gel, and then nitrogen was doped on it, and their performance was investigated to direct hydrogen sulfide oxidation to elemental sulfur. The synthesized catalysts were characterized for the structure and morphology by XRD, FESEM, EDX, and BET analysis. Moreover, doping titanium dioxide nanoparticles with nitrogen has shown a better performance (more than 7% increases) for the removal of hydrogen sulfide than the undoped TiO2. The reason can be attributed to the synergistic effects of nitrogen and titanium dioxide nanoparticles, the increase of the specific surface area and the pore volume of N-TiO2, and also the existence of alkaline nitrogen groups in the titanium dioxide network.Keywords: Hydrogen Sulfide, Catalyst, Direct Oxidation, Sulfur, Titanium Dioxide
-
Pages 91-105One of the problems of oil and gas well drilling is significant instability in the well during drilling which leads to the break of surrounding formations of well during hydrocarbon production. This problem which is often named as sand production, is result of formation significant failure during hydrocarbon production, and its reason is the impact of tectonically stresses around the wells. This phenomenon poses some disadvantages such as erosion to surface and downhole facilities, and it leads to migration of fine particles toward oil and gas wells that occurs as a result of interactions in porous environment related to production factors. Moreover, drilling in a formation leads to accumulation of stresses around of borehole which it causes to failure. The purpose of this research is prediction of sand production problems in SDX-5 gas well of Shah Deniz gas field with using geomechanics and geodynamics information, petrophysical data, regional tectonics information, and sonic logs. Therefore, the STABView software was used to analyze geomechanical data. Finally, by importing required components of software such as formation parameters, rock mechanical properties and stress parameters and by interpreting the graphs obtained in STABView software, including the azimuth plot, inclination plot, polar plotes, and depth profiles, it was concluded that for compressional stress regime, drilling optimal azimuth was parallel to the direction of maximum horizontal stress, and drilling optimal inclination would be appropriate horizontally for all of the formations. Also, the optimal rate of hydrocarbon production flow and optimal collapse pressure for each of the formations, especially the formations related to the reservoir rock, was determined to prevent sand production.Keywords: Sand Production, Stress, STABView Software, Oil Field, Well Logging, Failure Criteria
-
Pages 106-119The corrosion and scaling impose billions of dollars on the oil industry annually. Corrosion is one of the main reasons for the loss of metals in oil wells and production processes. Moreover, corrosion causes that the costs of maintaining wellhead and downhole equipment and its replacements and repairs increase. In addition, the cost of production increases due to corrosion. The purpose of this study is the determination of the corrosion rate and scaling deposition of wastewater of Rag-Safid desalination unit and tubing of the disposal well of this field using corrosion and scaling indexes until appropriate solutions for removal and minimization of corrosion and scaling in wastewater transmission tubes and disposal wells are provided. In this research, 10 indexes including Langelier, Ryznar, Puckorius, Aggressiveness index, Larsen index and Larson-Scold index, driving force index, Momentary excess index, saturation index, scaling index, Stiff and Davis saturation index (S and DSI), and the rate of corrosion rate (CRu) in terms of millimeters per year (mm/year) were measured by sampling parameters of wastewater of Rag-Safid desalting and formation water of this field and used for predicting scaling and corrosion rates. After considering the results of 10 corrosion indexes, scaling, and the rate of uniform corrosion (CRu), it is found out that the rate of corrosion of produced wastewater is high (in this study, the rate of CRu is equal to 67.5 mm/year). In addition, carbonate calcium has precipitated at the wellhead and in transmission pipes of disposal well due to the existence of calcium (equal to 3926 mg/L) in the wastewater. Finally, Rag-Safid desalination unit forms due to the existence of (1) low amount of barium (equal to 5.625 mg/L) in the produced wastewater and (2) precipitated carbonate calcium (equal to 3926 mg/L).Keywords: Corrosion Index, Scale Precipitation, Desalting Wastewater, Saturation
-
Pages 120-130In this research, an air gap membrane distillation (AGMD) pilot was used for the tertiary treatment of effluent from Bandar Abbas oil refinery’s wastewater treatment unit. The commercial type membranes used in this system were with two different pore sizes 0.22 and 0.45µm, made of PTFE material with PP support. The cold flow was kept constant at 20 °C, and the effect of some process factors on the amount of produced water flux such as feed temperature (hot flow), air gap, concentration of wastewater, and membrane pore size were studied as Feed temperatures were equal to 40,50,60,70 and 80 °C, air gaps were equal to 6 and 12 mm, feed concentrations were equal to 780,2100,3250,4400 and 5200 μs/cm. Also, the reduction of the amount of flux due to probable membrane fouling was investigated. Maximum produced flux was 16.44 kg/(m2.h) which was obtained using a 0.45 micron membrane, 6 mm air gap, and feed temperature of 80 °C. Increasing the air gap from 6 to 12 mm decreased the flux about 34%, while reducing the electrical conductivity from 4400 to 780 μs/cm, the amount of flux showed only 28% growth. Also, after about 30 hours of using the membrane without any cleaning system, the flux reduction was observed about 12%. Finally, according to the analysis of final purified water by membrane distillation method, the amount of TDS maximum 7.8 mg/L, COD about 4 mg/L, and chloride less than 8 mg/L have been obtained; in addition, it has well been illustrated that the effluent of Bandar Abbas refinery’s wastewater plant by using membrane distillation supplementation can be used at all different sections of industry.Keywords: In this research, an air gap membrane distillation (AGMD) pilot was used for the tertiary treatment
-
Pages 131-144The objective of this research is to model and optimize the effective operation parameters of catalytic oxidation of carbon monoxide (CO) using 15 wt.% cobalt-cerium oxide with weight ratio of cobalt to cerium=1.5 supported by multiwalled carbon nanotubes by response surface method. Therefore, 30 sets of experiments were employed to evaluate the influence of the four independent variables including temperature, gas hourly space velocity, O2 concentration, and CO concentration in 5 levels (-2, -1, 0,+1, +2). The experimental design results showed that there is a quadratic model as a functional relationship between CO conversion (response variable) and four independent variables. The data from response surface method explored that CO conversion was highly affected by temperature and O2 concentration. The optimum amounts of the effective parameters for 100% conversion of CO were followed as: temperature= 200 °C, CO concentration =780 ppm, O2 concentration =5.25 vol.%, and Gas hourly space velocity= 10000 h-1. Analysis of variance with R2 value of 0.9994 showed a satisfactory correlation between the experimental data and predicted values for conversion of carbon monoxide.Keywords: Catalytic Oxidative, Co3O4-CeO2, Multiwalled Carbon Nanotubes, Response Surface Method (RSM), Analysis of Variance (ANOVA)
-
Pages 145-156The performance of M/ZnLaAlO4 and M/γ–Al2O3 catalysts (M=Cu,Cu–Ni) in methanol reforming process in the temperature range of 200-350 oC, methanol feed GHSV of 11500 h-1, and atmospheric pressure in a fixed bed quartz reactor has been investigated in this work. Surface area, morphology, and crystal structure of the synthetic catalysts were studied using BET, FESEM, FIR, XRD, and TPR analyses for better assessment of the catalysts. The results have shown that the spinel based M/ZnLaAlO4 catalyst possesses high yield, very high catalytic activity, low reduction temperature, and large pore sizes, giving a higher percentage of loading and better distribution of the active metal. The new support catalyst selectivity is less carbon monoxide. Finally, the bimetallic catalyst, nickel leads to better dispersion of copper particles and increases the activity but also high selectivity to the carbon monoxide.Keywords: Combustion Synthesis, Catalyst, Methanol Conversion, Hydrogen, Spinel Support
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.