فهرست مطالب

  • پیاپی 107 (مهر و آبان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/08/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • محمد نیک بین، محمد خانه باد*، سید رضا موسوی، اسدالله محبوبی، مهدی خدامی، احسان غفرانی صفحات 4-21

    سازند کنگان به سن تریاس پیشین (اسکی تین) یکی از مهم ترین سنگ های مخزنی در میادین گازی زاگرس جنوبی و شمال خلیج فارس است. میدان گازی مورد مطالعه در غرب استان هرمزگان واقع شده و یکی از مهم ترین میادین گازی ایران و حتی شناخته شده در جهان به شمار می آید. به منظور ارزیابی محیط و سکانس های رسوبی این سازند در چاه موردنظر، مطالعات میکروسکوپی و نیز تحلیل نمودارهای پتروفیزیکی به خصوص نمودار پرتو گاما، مورد بررسی قرار گرفته که حاصل آن منجر به تشخیص هفت ریز رخساره در قالب چهار زیر محیط پهنه جزر و مدی، لاگون، به طور عمده؛ پشته های سدی و به طور محدود؛ دریای باز، و دو سکانس رسوبی رده سوم با مرز سکانسی نوع دو (پیوستگی معادل ناپیوستگی) که هر سکانس از دسته رخساره ای TST (غالبا شامل رخساره های پهنه جزرو مدی و لاگون) و HST (غالبا شامل رخساره های سدی) تشکیل شده، گردید. همچنین این مطالعه با هدف بررسی کیفیت و گسترش زون های مخزنی و ارتباط آن با محیط رسوب گذاری و توالی های رسوبی انجام گرفت. زیرا در مطالعات گذشته، سازند کنگان به لحاظ ویژگی های سنگ شناسی به چهار زون کلی طبقه بندی شده بود ولی در این پژوهش با تکیه بر فایل های رقومی در دسترس حاصل از مطالعات چاه پیمایی و بسط این اطلاعات در فضای نرم افزار و در نهایت تلفیق اطلاعات تفسیری نمودارهای خروجی موجود از جمله لاگ های پرتو گاما، صوتی (سانیک)، چگالی (دانسیته)، تخلخل موثر و ستون سنگ شناسی با بررسی های پتروگرافی مقاطع نازک و توالی های رسوبی، سازند کنگان در چاه مورد نظر از میدان مورد مطالعه به سه زون کلی به لحاظ مخزنی تقسیم شد.

    کلیدواژگان: محیط رسوبی، سکانس رسوبی، زون بندی مخزنی، سازند کنگان، تاقدیس تابناک
  • بیتا مختاری، اعظم اکبری*، محمدرضا امیدخواه صفحات 22-36

    با توجه به اهمیت گوگردزدایی کامل سوخت دیزل مطابق با استانداردهای جهانی، در این پژوهش گوگردزدایی اکسایشی سوخت دیزل پالایشگاه تهران با استفاده از کاتالیست MoO3/γ-Al2O3 به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. کاتالیست مورد نظر سنتز شده و به وسیله آنالیزهای XRDا، FT-IRا، BETا، SEM و EDS شناسایی شده است. اثر درصد بارگذاری فلز و متغیرهای فرآیند (دما، مقدار کاتالیست، نسبت مولی اکسنده به گوگرد، زمان واکنش و نوع حلال استخراجی) روی بازده فرآیند بررسی شده است. حلال استونیتریل به عنوان بهترین حلال استخراج محصولات واکنش شناسایی و در این فرآیند به کار رفته است. بررسی پایداری کاتالیست نشان داده که علاوه بر تجمع ناخالصی های آب و سولفون روی سطح کاتالیست، حضور سایر ترکیبات هیدروکربنی موجود در سوخت دیزل بیشترین تاثیر را در غیرفعال شدن کاتالیست داشته اند. در شرایط بهینه به دست آمده در این تحقیق (دمای C° 45، نسبت اکسنده به گوگرد 12، نسبت کاتالیست به سوخت g/mL 0/2 و زمان min 90)، کاتالیست سنتز شده با 10% وزنی مولیبدن ترکیبات گوگردی سوخت دیزل تجاری را با بازده حدود 90% از ppmw 590 گوگرد به کمتر از ppmw 60 کاهش داده و از یک مرحله استخراج سولفون با حلال استونیتریل استفاده شده است.

    کلیدواژگان: گوگردزدایی اکسایشی کاتالیستی، سوخت دیزل، کاتالیست ناهمگن، ترکیبات تیوفنی و MoO3، γ-Al2O3
  • محسن عزتی، مهران عزیززاده*، محمدعلی ریاحی، وحیدالدین فتاح پور، جواد هنرمند صفحات 37-50
    سازندهای کربناته به طور معمول ناهمگنی و ناهمسان گردی بالایی دارند؛ از این رو لاگ های صوتی دوقطبی کارآیی زیادی در ارزیابی پارامترهای ژئومکانیکی و پتروفیزیکی آن ها دارند. در این پژوهش، کاربردهای مختلف پردازش مدهای لاگ DSI، جهت ارزیابی ژئومکانیکی و پتروفیزیکی، در یکی از میادین جنوب غرب ایران ارائه می شود. برای این منظور از داده های مدهای 3، 4 و X-dipole لاگ DSI، لاگ های چاه پیمایی، لاگ تصویری و داده های تخلخل- تراوایی مغزه استفاده شد. با استفاده از داده های لاگ DSI در یکی از چاه های مخزن کربناته سروک، مشخص شد که حالت تنش به صورت امتداد لغز عادی بوده و فشار منفذی به فشار هیدروستاتیکی نزدیک است. با توجه به ریزش های متقارن دیواره چاه، جهت تنش افقی بیشینه NE-SW است. آزیموت موج برشی سریع نیز غالبا هم راستا با جهت تنش افقی بیشینه است. با استفاده از داده های ابزار DSI، انواع ناهمسان گردها، شامل: انرژی، زمان- عبور و زمان- سیر نیز محاسبه شد. بررسی ها نشان داده که ناهمسان گردی زمان- عبور در زون های شکستگی و ریزش دیواره چاه افزایش می یابد و ناهمسان گردی زمان- سیر متاثر از تغییر لیتولوژی است. در این پژوهش، عوامل موثر بر بازتاب امواج استونلی و ایجاد الگوهای جناغی نیز مورد بررسی قرار گرفت. در این خصوص، ریزش های دیواره چاه مهم ترین عامل اثر گذار برروی ایجاد الگوهای جناغی است. تفاوت تراوایی های استونلی و مغزه مربوط به تفاوت در ماهیت اندازه گیری تراوایی با این دو روش است.
    کلیدواژگان: لاگ DSI، تنش، ناهمسان گردی، امواج استونلی، تراوایی
  • قادر پلارک، محمد چهاردولی*، محمد سیم جو صفحات 51-61
    سیلاب زنی محلول دی متیل اتر در آب یکی از روش های نوین ازدیادبرداشت نفت است. در این روش محلول دی متیل اتر در آب به درون مخزن نفتی تزریق می شود. پس از تماس محلول دی متیل اتر و آب با نفت باقی مانده در مخزن، دی متیل اتر شروع به مهاجرت از فاز آبی به فاز نفتی می کند، این مهاجرت تا زمان رسیدن به تعادل ترمودینامیکی ادامه می یابد. انحلال دی متیل اتر در فاز نفتی سبب افزایش حجم فاز نفتی و کاهش گرانروی آن می گردد. مجموع این اثرها باعث ازیاد برداشت نفت در مقایسه با سیلاب زنی آب می شود. این مقاله برای اولین بار در ایران به مطالعه فرآیند سیلاب زنی محلول دی متیل اتر در آب و بررسی تاثیر آن بر ارتقاء ضریب بازیافت نفت سنگین می پردازد. بدین منظور فرآیند سیلاب زنی یک بعدی و خطی محلول دی متیل اتر و آب به صورت عددی و با استفاده از روش اختلاف محدود مدل سازی شد. براساس نتایج حاصل شده، سیلاب زنی محلول دی متیل اتر و آب در مخزن مخزن باعث افزایش میزان نفت تولیدی و کاهش مدت زمان بازیافت نفت نسبت به سیلاب زنی آب می گردد؛ به طوری که به ازای حجم تزریق برابر، سیلاب زنی دی متیل اتر باعث ازدیادبرداشت بیشتر به میزان 17% و تولید سریع تر نسبت به سیلاب زنی آب شده است. از سوی دیگر کاربرد این روش، سبب کنترل تولید آب نیز می گردد که خود عامل موثری در ارتقای عملکرد سیلاب زنی خواهد بود. مجموع این موارد نشان دهنده پتانسیل بالای کاربرد این روش نوین ازدیادبرداشت در مخازن نفت سنگین است.
    کلیدواژگان: ازدیادبرداشت نفت، دی متیل اتر، مدل سازی، افزایش حجم نفت، کاهش گرانروی نفت
  • سید حجت الله کاظمی *، علیرضا دهاقین، هادی قنبرنژاد، طاهره پورصابری، مریم سادات حسینی، سید فرنود فرزام، سیما قادرنیا، حسین کاظمی، مرتضی افشاری صفحات 62-73

    در این مقاله، غلظت آلاینده های بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن ها در خروجی گاز اگزوز برخی از خودروهای پرتعداد داخلی و خارجی در شهر تهران اندازه گیری و با یکدیگر مقایسه شدند. بدین منظور 7 گروه خودرو بنزینی داخلی شامل پراید، پژو 405، تندر (90 L)، پژو 206، سمند بدون کاتالیزور، سمند با کاتالیزور، تیبا و خودرو خارجی مزدا 3 انتخاب و توسط یک فرآیند مشخص و درحالت درجا، از آنها نمونه برداری شد. در فرآیند اندازه گیری ابتدا آلودگی های مذکور برروی بستر کربن فعال جذب و پس از استخراج با دی سولفید کربن توسط دستگاه های کروماتوگرافی گازی با آشکارسازهای جرمی و یونش شعله ای شناسایی و اندازه گیری شدند. .نتایج به دست آمده به وضوح نشان دهنده این مطلب است که غلظت آلاینده های مورد بررسی در اگزوز خودروهای داخلی در مقایسه با خودرو خارجی بسیار بالاتر بوده است (متوسط غلظت BTEX در اگزور خودروی پراید ppm 13/3در مقابل ppm 0/11 برای مزدا 3 بود). در بین خودروهای داخلی پس از پراید، خودروی پژو 405 بیشترین میزان (ppm 6/31 غلظت BTEX در اگزوز) و خودروی سمند کاتالیزوردار (ppm 49/1 BTEX در اگزوز) کم ترین میزان این آلاینده ها را نشر می کنند. با توجه به تعدد خودروهای داخلی نسبت به خودروهای خارجی در ایران و طبیعتا در شهر تهران، انتظار می رود میزان این ترکیبات در هوای تهران و سایر شهرهای بزرگ از حدود مجاز هوای محیط (متوسط سالیانه μg/m3 5) بالاتر باشد که نتایج سایر تحقیقات نیز این مطلب را تایید می کنند. نتایج این تحقیق ارزیابی اولیه معناداری، برای اجرای تحقیقات تکمیلی، پیش روی سازمان های متولی بهبود کیفیت محیط زیست، تولید کنندگان سوخت و شرکت های خودروسازی قرار خواهد داد.

    کلیدواژگان: BTEXs، موتور بنزینی، اگزوز خودرو، تهران، آلاینده های هوا
  • الیاس قلعه گلاب، سیاوش ریاحی*، علی نخعی، محمد وطن خواه صفحات 74-88

    تزریق هم زمان پلیمر و سورفکتانت باعث ایجاد برهم کنش بین سورفکتانت و پلیمر شده و سبب کاهش قابل ملاحظه ای در عملکرد آن ها می گردد. یکی از راه حل های برطرف نمودن این مشکل، استفاده از مواد جدیدی به نام سورفکتانت پلیمری است که می تواند جایگزین جذابی برای روش های موجود باشد. این مواد جدید علاوه بر اینکه اثرات هم زمان پلیمر و سورفکتانت مانند افزایش ویسکوزیته آب، کاهش کشش بین سطحی آب و نفت و تغییر ترشوندگی سنگ مخزن را دارا هستند، می تواند موجب افزایش تولید نفت نسبت به سایر روش های سنتی نیز گردند. در این تحقیق ابتدا پلی اکریل آمید هیدرولیز شده و پلی اکریل آمید اصلاح شده  به عنوان یک سورفکتانت پلیمری با استفاده از یک گروه آب گریز زویتری  سنتز گردید. سپس اثر این دو پلیمر به تنهایی و نیز در حضور هم زمان چهار نمک CaCl2ا، MgCl2 و K2SO4ا،NaCl برروی پارامترهایی از قبیل کشش بین سطحی آب و نفت، ویسکوزیته و تنش برشی بررسی شد. نتایج حاصل از این آزمایش ها نشان می دهد که استفاده از پلی اکریل آمید اصلاح شده باعث کاهش کشش بین سطحی تا mN/m 4/41 می گردد در حالی که در شرایط مشابه پلی اکریل آمید هیدرولیز شده کشش بین سطحی را تا mN/m 13/65کاهش می دهد. همچنین ویسکوزیته در شوری mg/L 104×1 برای پلی اکریل آمید اصلاح شده آب گریز برابر با 174 و برای پلی اکریل آمید هیدرولیز شده cp 62 بوده که نشان می دهد با افزایش غلظت نمک، پلی اکریل آمید اصلاح شده آب گریز عملکرد بهتری نسبت به پلی اکریل آمید هیدرولیز شده از خود نشان می دهد. در همین شوری، در نرخ برشی s-1 400، ویسکوزیته پلی اکریل آمید اصلاح شده آب گریز و پلی اکریل آمید هیدرولیز شده به ترتیب برابر با 1/06 و cp 14/0 اندازه گیری شد.

    کلیدواژگان: سورفکتانت پلیمری، کشش بین سطحی، شوری، ویسکوزیته، تنش بررشی
  • سمیه الله یاری*، نادر راحمی، میلاد مهرابی، سعید تدین صفحات 89-98

    در این مقاله زئولیت های طبیعی کلینوپتیلولیت، فرریت و موردنیت پس از اصلاح به روش شیمیایی به عنوان پایه کاتالیست های NiMoW مورد استفاده قرار گرفتند و در گوگردزدایی اکسایشی یک سوخت مدل مورد آزمایش قرار گرفتند. کاتالیست های برپایه NiMoW، با استفاده از XRDا، EDXا، FESEM و FTIR تعیین مشخصات شدند. به جز برای کاتالیست NiMoW-Clin، دو کاتالیست دیگر پایه ای بی شکل دارند که تاثیر اصلاح شیمیایی را بر تغییر ساختار بلورین زئولیت طبیعی نشان می دهد. NiMoW-Ferr، دارای ذراتی کوچک با پراکندگی زیاد و برهم کنش قوی است. نسبت کمتر Si/Al در این نمونه توسط هر دو آنالیز FTIR و EDX تایید شد. در میان نانوکاتالیست های مطالعه شده، g 2/0 نانوکاتالیست NiMoW-Ferr توانست 8/92%دی بنزوتیوفن را در غلظت اولیه ppm 250 در دمای C°60 در مدت min 60 حذف کند. استخراج با استونیتریل پس از ODS سه مرتبه تکرار گردید و سبب افزایش حذف دی بنزوتیوفن شد. مطالعه برروی تاثیر غلظت DBT نشان داد مقادیر زیاد غلظت DBT موجب کاهش درصد گوگردزدایی اکسایشی می گردد.  همچنین افزایش مقدار کاتالیست پس از یک مقدار مشخص بر بازدهی گوگردزدایی اکسایشی تاثیری ندارد.

    کلیدواژگان: گوگردزدایی اکسایشی، Ni-Mo-W، نانوکاتالیست، موردنیت، فرریت، کلینوپتیلولیت
  • محسن بهالو، سلمان قربانی زاده، بهزاد رستمی* صفحات 99-110

    اثر شوری و ترکیب یونی آب تزریقی در تغییر ترشوندگی مخازنکربناته به صورت گسترده ای درسال های اخیر مورد مطالعه قرار گرفته است. در این بین اثرات آب نمک تزریقی بدون در نظر گرفتن حلالیت ترکیبات آمفیفیلیکی نفت در آب بررسی شده است. دراین راستا، در این مطالعه سعی شده است تا اثر حلالیت ترکیبات آمفیفیلیکی نفت خام در آب بر ترشوندگی سطح نفت دوست کلسیت، در کنار نمک های کلرید منیزیم و کلریدکلسیم مورد بررسی قرار گیرد. بر همین اساس، آب مقطر به همراه آب نمک های کلرید منیزیم و کلرید کلسیم در قدرت یونی 5/0 مولار در تماس با نفت خام قرار داده شدند تا به صورت اشباع از ترکیبات آمفیفیلیکی درآیند. بررسی اثر این ترکیبات بر روی خواص آب های درتماس، توسط آزمایشات pH و مقدار کربن آلی کل (TOC) انجام شد. در ادامه اثر این ترکیبات بر ترشوندگی سطوح نفت دوست شده کلسیت با در تماس قرار دادن این سطوح با دو گروه از نمونه آب های اشباع از ترکیبات نفتی (درتماس با نفت خام) و خالص (بدون تماس با نفت خام) با استفاده از اندازه گیری زاویه تماس قطره نفتی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد مقدار کمی از ترکیبات بازی و اسیدی نفت خام در آب حل می شوند که در این بین سهم ترکیبات اسیدی بیشتر بود. همچنین بررسی سطوح در تماس با این نمونه آب ها نشان می دهد تغییرات ترشوندگی در هر دو گروه از نمونه آب های اشباع و خالص به سمت آب دوستی پیش می رود. به طوری که تغییرات ترشوندگی در نمونه های در تماس با آب خالص در مقایسه با نمونه آب های اشباع بیشتر و چشمگیرتر می باشد. نتایج نشان می دهد در کنار حضور ترکیبات محلول در آب، وجود ترکیبات یونی مشابه با ترکیبات سازنده سنگ در آب نیز در جلوگیری از تغییرات ترشوندگی موثر می باشند. بر همین اساس تغییرات ترشوندگی سطوح در تماس با آب نمک کلرید کلسیم در هر دو گروه اشباع و خالص نسبت به سایر نمونه آب ها کم و در حالت اشباع کمتر می باشد.

    کلیدواژگان: تغییرات ترشوندگی، سطح کلسیت، آب نمک، نفت خام، ترکیبات آمفیفیلیک
  • امیرحسین بهروزی، نورالله کثیری*، محمد شیخی، تورج محمدی صفحات 111-127

    فاضلاب های هیدروکربنی و مشکلات زیست محیطی آن سبب شده است که نیاز به رسیدگی فوری داشته باشد. از سوی دیگر خالص سازی آب جهت استفاده های ضروری انگیزه ای برای محققان جهت جداسازی این فاضلاب ها توسط فرآیند میکروفیلتراسیون در سال های اخیر موردتوجه قرارگرفته است. در این مطالعه، جداسازی امولسیون نفت در آب در فرآیند میکروفیلتراسیون توسط غشای سلولز استات به صورت آزمایشگاهی و شبیه سازی بررسی شده است. در بخش آزمایشگاهی، میزان شار تراویده برای آب خالص و امولسیون نفت در آب در فشارهای عملیاتی یکسان و متفاوت به دست آورده شده است. در بخش شبیه سازی توسط نرم افزار کامسول ورژن 3/5، شار تراویده در حالت پایا به کمک قانون دارسی پیش بینی شده و با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده است. مقایسه نتایج نشان داد که مقادیر پیش بینی شده برای شارش آب هنگام استفاده از خوراک حاوی قطرات نفت در حالت پایا، در فشارهای عملیاتی 1 و 2 بار به میزان 15% و 35%، اما برای آب خالص 5% خطا به دست آمده است. این خطا برای امولسیون نفت در آب می تواند ناشی از در نظر نگرفتن ساختار غشا، صرف نظر کردن مقاومت های گرفتگی داخلی غشا و لایه قطبیدگی غلظتی در معادله دارسی باشد. با حل هم زمان معادلات مخلوط، موازنه جرم و قانون دارسی در دامنه محاسباتی، اثر پارامترهای مختلف ازجمله سرعت خوراک ورودی و فشار متوسط بر ضخامت لایه قطبیدگی غلظتی و سرعت های خروجی نیز آنالیز شده است. با افزایش سرعت خوراک از 0/1 به 1/1 متر بر ثانیه در شبیه سازی، میزان ضخامت لایه قطبیدگی غلظتی 52% کاهش، با افزایش فشار متوسط از 1 به 2 بار، سرعت خروجی جریان تراویده تقریبا 190% افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: امولسیون نفت در آب، میکروفیلتراسیون، شبیه سازی، غشای سلولز استات، قطبیدگی غلظتی
  • مهربد خلعت بری، محمدرضا کمالی، مهران آرین*، بیوک قربانی صفحات 128-139
    در این پژوهش با توجه به داده های موجود شامل 2 نمونه نفت خام مربوط به چاه شماره 23 میدان نفتی پازنان از مخازن آسماری و سروک و 1 نمونه نفت خام مربوط به چاه شماره 1 از مخزن خلیج میدان نفتی خویز سعی شده است تا با استفاده از روش های کروماتوگرافی گازی و کروماتوگرافی طیف سنجی جرمی به بررسی ژئوشیمیایی نفت مخازن آسماری و سروک در میدان نفتی پازنان و نفت مخزن خلیج در میدان نفتی خویز پرداخته شود. با اندازه گیری میزان اجزای تشکیل دهنده نمونه های نفت خام مورد مطالعه بواسطه روش کروماتوگرافی مایع مشخص شد که این نمونه ها دارای مقادیر بیشتری از اجزای اشباع نسبت به اجزای آروماتیک و قطبی هستند. همچنین طبقه بندی نمونه های نفت خام مورد مطالعه با توجه به اجزای تشکیل دهنده آنها نشان داد که نفت های مخازن آسماری و سروک در میدان پازنان و نفت مخزن خلیج در میدان خویز به ترتیب از نوع پارافینیک ، غالبا پارافینیک تا پارافینیک نفتنیک و پارافینیک نفتنیک می باشند. تغییرات بایومارکری (C29 sterane ββ∕(ββ+αα در برابر نسبت (C29 sterane 20S/(20S+20R نشان داد که هر سه نمونه در مرحله بیشینه پنجره زایش نفت تولید شده اند و دارای بلوغ حرارتی نسبتا بالایی هستند. با استفاده از نمودار تغییرات دی بنزوتیوفن به فنانترن در برابر پریستان به فیتان مشخص شد که سنگ منشا مولد نفت مخزن آسماری، دارای لیتولوژی کربناته شیلی بوده و نفت های مخازن سروک و خلیج از سنگ منشا کربناته مارنی سرچشمه گرفته اند. همچنین نمودار مثلثی استران های C27 ،C28 ،C29 بیانگر ته نشست سنگ منشا نمونه های مورد مطالعه در محیط دریایی باز تا پارالیک می باشد. بر اساس نمودار تغییرات مقادیر پریستان به فیتان ماده آلی مولد نفت های خام مطالعه شده به طور عمده از نوع کروژن II تشکیل شده است. نزدیکی مقادیر شاخص ترجیحی کربن (CPI) به عدد یک برای نمونه های نفت مورد مطالعه بیانگر بالغ بودن سنگ منشا آنهاست. همچنین عدم وجود بیومارکر الئنان در نمونه های نفت خام بیانگر ایجاد آنها از سنگ هایی با سن کرتاسه پایینی است. به منظور تطابق نفتی میدان های مورد بررسی ، با استفاده از نمودار ستاره ای آلکان های نرمال فرد به زوج مشخص گردید که نمونه های موجود از مخازن آسماری ، سروک و خلیج از سنگ های منشا متفاوتی تولید شده اند.
    کلیدواژگان: تطابق نفت نفت، مخازن آسماری، سروک، خلیج، میادین نفتی پازنان و خویز، نشانه های زیستی
  • حدیث سپه وند، شهرام شریف نیا* صفحات 140-151

    در این پژوهش، از دو اتصال ناهمگون BiFeO3 که با استفاده از روش های کم هزینه و آسان سنتز شدند به منظور تولید هیدروژن طی واکنش کلی شکافت فتوکاتالیستی آب استفاده شد. به همین منظور از آنالیزهای XRD، FTIR،FESEM ،PL  و UV-Vis برای شناسایی خواص ساختاری و نوری فتوکاتالیست های سنتز شده استفاده گردید. واکنش مورد نظر در یک راکتور از جنس کوارتز با حجم mL 160 تحت نور فرابنفش انجام گرفت. علی رغم اینکه میکرومکعب های پروسکایت BiFeO3، نانوذرات g-C3N4 و نانوورقه های ZnS به تنهایی قادر به انجام موثر واکنش شکافت آب نبودند، نمونه های کامپوزیتی فعالیت فتوکاتالیستی بسیار مطلوبی از خود نشان دادند. بالاترین نرخ تولید هیدروژن  معادل µmol.g-1.h-1 160 است که از نمونه بهینه به دست آمد.

    کلیدواژگان: واکنش کلی شکافت آب، هیدروژن، اتصال ناهمگون، پروسکایت، BiFeO3
  • امیر حسین بی آزار، مهدی عبدالهی*، علیرضا نصیری صفحات 152-164

    هموپلیمر اکریل آمید و کوپلیمر اکریل آمید/ استایرن جهت کاربرد در سیال حفاری پایه آبی با روش کوپلیمری شدن مایسلی سنتز شدند. نتایج طیف FTIR و NMR نشان دادند که هموپلیمر وکوپلیمر با موفقیت سنتز شدند. روش کوپلیمری شدن مایسلی به ایجاد قطعات مونومر آب گریز در زنجیر مونومر آب دوست منجر می شود. بنابراین، طول قطعات مونومر آب گریز با روش نظری و درصد تبدیل واکنش ها با روش وزن سنجی محاسبه شدند. از گرانروی سنج لوله موئین آبلود برای به دست آوردن گرانروی کاهش یافته محلول های رقیق پلیمرها استفاده شد و سپس وزن مولکولی متوسط گرانروی پلیمرها توسط روابط تجربی محاسبه شد. نتایج نشان داد که مقادیر درصد تبدیل و وزن مولکولی به دست آمده برای هموپلیمر بیشتر از کوپلیمر است. این مشاهدات به افزایش احتمال واکنش های انتقال به سطح فعال در کوپلیمری شدن مایسلی نسبت داده شد. گرانروی ظاهری محلول های آبی حاوی پلیمرهای سنتزشده با استفاده از گرانروی سنج بروکفیلد به دست آمد. نتایج گرانروی سنجی نشان داد که علی رغم وزن مولکولی بیشتر هموپلیمر اکریل آمید، در شرایط مشابه، گرانروی محلول های حاوی کوپلیمر بیشتر است. این رفتار به تجمعات آب گریز واحدهای استایرنی در زنجیرهای کوپلیمر اکریل آمید/ استایرن نسبت داده شد. از پلیمرها در سه غلظت مختلف در فرمولاسیون سیال حفاری پایه آبی استفاده شد و آزمون های رئولوژی و اتلاف سیال برای دو حالت قبل و بعد از hr 16 چرخش حرارتی در دمای C°120 روی سیال های حفاری ساخته شده انجام شد. نتایج نشان دادند که هر دو نمونه سنتزشده باعث افزایش خواص رئولوژی سیال حفاری پایه آبی می شوند هر چند که حضور و افزایش مقدار هموپلیمر به دلیل وزن مولکولی بیشتر، باعث بهبود بیشتر خواص رئولوژی و اتلاف سیال نسبت به نمونه های حاوی کوپلیمر می شود. هرچند که خواص رئولوژی سیال در حضور نمک و پس از اعمال حرارت کاهش یافت اما مقایسه نتایج نشان داد که سیال حاوی کوپلیمر، به دلیل قابلیت تشکیل شبکه فیزیکی ناشی از تجمعات آب گریز، توانایی بیشتری در حفظ خواص رئولوژی دارد.

    کلیدواژگان: اکریل آمید، استایرن، کوپلیمری شدن مایسلی، سیال حفاری پایه آبی، گرانروی، اتلاف سیال
|
  • Mohammad Nikbin, Mohammad Khanehbad *, Reza Mussavi, Asadollah Mahboubi, Mahdi Mahdi Khoddamه, Ehsan Ghofrani Pages 4-21

    The Kangan Formation (Early Triassic) is one of the most important source rocks in the gas fields of the southern Zagros and the northern Persian Gulf. The studied gas field is located in the west of Hormozgan province and is one of the most important gas fields in Iran and the world. In order to evaluate the depositional environment and sedimentary sequences of this formation in the wells, microscopic studies as well as analysis of petrophysical charts, especially gamma-ray log, have been studied which this resulted in the identification of seven microfacies, of which these facies were deposited in four depositional subenvironments as tidal flat, lagoon, mainly shoal and open marine, and two third-order sedimentary sequences with a second-order sequence boundary (correlative conformity), each of which consists of a system tract of TST (often consisting of tidal flat and lagoon facies) and HST (often containing shoal facies) was formed. This study was also carried out with the aim of investigating the quality and expansion of reservoir zones and its relation with sedimentary sequence and depositional environments. In previous studies, the Kangan Formation has been classified into four general zones in terms of petrologic characteristics, but in this research with relying on available digital files from well studies and extending this information in the software space, and finally combining the interpretive information of the existing output charts, including gamma-ray logs, sonic log, density log, effective porosity log, and stratigraphic column with thin sections and sedimentary sequences, Kangan Formation in the well of the field was divided into three general zones in terms of reservoir.

    Keywords: Depositional Environment, Sedimentary Sequence, Reservoir Zonation, Kangan Formation, Tabnak Anticline
  • Bita Mokhtari, Azam Akbari *, Mohammadreza Omidkhah Pages 22-36

    Considering the importance of deep desulfurization of commercial diesels in accordance with the global standards, in this study, the oxidative desulfurization of a commercial diesel of Tehran Oil Refinery using MoO3/γ-Al2O3 catalyst has been fully investigated. The synthesized catalyst has been characterized using FT-IR, SEM, EDS, BET and XRD analyses. The effect of Mo loading and main process variables (temperature, O/S molar ratio, catalyst amount, reaction time and type of extraction solvent) have been investigated. Acetonitrile has been suggested as the most effective solvent. The stability of the catalyst has been evaluated. The evaluation has shown the main effect of other hydrocarbons of the commercial diesel on the catalyst stability in addition to the effect of ODS products and water impurity adsorption on the catalyst surface. The results have indicated a very good catalytic role of MoO3/γ-Al2O3 in ODS of the diesel. Finally, at the optimal process variables, about 90% of sulfur compounds which have been present in the diesel with initial sulfur concentration of 590 ppmw have been removed using one step extraction of sulfones by acetonitrile.

    Keywords: Catalytic oxidative desulfurization, Diesel Fuel, Solid Catalyst, thiophenic compounds, MoO3, γ-Al2O3
  • Mohsen Ezati, Mehran Azizzadeh *, Mohammad Ali Riahi, Vahidoddin Fattahpour, Javad Honarmand Pages 37-50
    Carbonate formations are typically heterogeneous and anisotropic; hence, dipole sonic logs have great efficiencies in evaluating their geomechanical and petrophysical parameters. In this study, the various uses of DSI logs and processing approaches of its modes are presented as a case study in one of the SW Iranian fields. For this purpose, data from three modes (i.e. 3, 4, and X-dipole) of DSI logs, conventional logs, image log and porosity-permeability core data have been used. Moreover, using the DSI log data, it has been found out that stress state in the studied well is strike slip-normal, and the pore pressure is close to the hydrostatic pressure. In addition, regarding to the wellbore breakouts, the maximum horizontal stress direction is to NE-SW. Moreover, the fast shear wave azimuth is often aligned with the maximum horizontal stress direction. Furthermore, using the DSI log data, energy, traveltime and Dt anisotropies were calculated. The Dt anisotropy increases in fracture and washout zones and traveltime anisotropy which is affected by washouts. In this study, the factors which affect the reflection of the Stoneley waves, and the chevron patterns creation, have been investigated. Also, the most important factor in this case is the wellbore washouts. Finally, it has been found out that the Stoneley permeability has a relatively good correlation with the core permeability.
    Keywords: DSI Log, Stress, Anisotropy, Stoneley waves, Permeability
  • Ghager Pelark, Mohammad Chahardowli *, Mohammad Simjoo Pages 51-61
    DME-enhanced water flooding is considered as a novel enhanced oil recovery method. In this method, DME-rich water is injected into an oil reservoir. In addition, upon the contact of DME-rich water with trapped oil in the reservoir, DME partitions between the oleic and the aqueous phase. Due to the partitioning process DME transfers from the aqueous phase into the oleic phase until reaching a thermodynamic equilibrium. Consequently, two zones are generated in the oleic phase: 1- an interface region, which is DME-rich, and 2- the DME-free zone, which is far from the interface. The variation of DME concentration in the oleic phase causes a DME transfer from the DME-rich zone into the DME-free zone due to the molecular diffusion. The DME dissolution in the oleic phase causes an oil swelling process and thus an increase in the saturation of the oleic phase along with oil viscosity reduction. Moreover, both effects improve the oleic phase mobility leading to a more favorable oil displacement efficiency in porous media. The present work demonstrates the feasibility of application of DME-enhanced water flooding in recovery of heavy oils via a 1D modelling study. Therefore, several pieces of work were performed to achieve proper results. First, mass conservation of components was combined with the Darcy equation while using a constant partition coefficient (linear PVT model) to obtain governing fluid flow equations. Then, the system of equations was completed using auxiliary equations and equations were combined to reduce the number of independent variables. Afterwards, equations were numerically solved using a finite difference scheme to find the independent variables, i.e. pressure and saturation of the aqueous phase, and also concentration of DME in the aqueous phase. Numerical modeling results showed that the use of DME-enhanced water flooding improves oil recovery in heavy oil reservoirs. For instance, the DME-enhanced water flooding led to an additional oil recovery of 17 percent of the OIIP on top of water flooding oil recovery. Moreover, results showed the injection of DME-water into the porous media causes the formation of an oil bank and also a reduction in the water cut. Furthermore, it was shown that a part of DME can be recovered at the injection well, and this can affect the project economy positively. Finally, the results showed the potential application of DME in the recovery of heavy oil.
    Keywords: Enhanced Oil Recovery, DME, Modeling, Oil Swelling, Oil Viscosity Reduction, Molecular Diffusion, Water Cut Reduction
  • Hojjat Kazemi *, Alireza Dahaghin, Hadi Ghanbarnezhad, Tahereh Poursaberi, Maryam Sadat Hosseini, Farnood Farzam, Sima Ghadernia, Hossein Kazemi, Morteza Afshari Pages 62-73

    In this report, the amount of emissions of benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEXs) in the exhaust gas of numerous domestic and foreign automobiles including PrideTM, Peugeot 405TM, Thunder (L90) TM, Peugeot 206TM TibaTM, and Mazda 3TM and SamandTM both in the absence and presence of a catalyst, were measured in the Tehran city. To this end, first the BTEXs content of the exhaust gases was absorbed on activated carbon cartridges and then extracted by using solvent system. Finally, the concentration of the extracted pollution was identified and measured through gas chromatography Equipped with a flame ionization detector (GC/FID). The results clearly show that the volume of this emitted pollution of domestic automobiles comparatively is much higher than that of the foreign cars tested (The average BTEX concentration in the exhaust car of the pride vehicle was 13.3 parts per million versus 0.1 parts per million for the Mazda3.). From the domestic cars after PrideTM, Peugeot 405TM had the highest (6.13 parts per million BTEX concentrations in the exhaust), and SamandTM with a catalyzer system (1.49 parts per million BTEX concentrations in the exhaust) had the lowest amounts of the emitted pollutants. Due to the multiplicity of domestic vehicles in comparison with foreign cars in Iran and naturally in Tehran, it is expected that these compounds in the air of Tehran and other large cities will be higher than the permissible ambient air (average annual rate of 5 micrograms per m3). Finally, the results of other investigations confirm this. In addition, the results of this research will provide a meaningful initial assessment for the implementation of complementary research to lead organizations responsible for improving the quality of the environment, fuel suppliers and care companies.

    Keywords: BTEXs, Gasoline engine, exhaust gas, Tehran, Air Pollutants
  • Elias Ghaleh Golab, Siavash Riahi *, Mohammad Vatankhah, Varnosfaderani, Ali Nakhaee Pages 74-88

    The application of polymers is one of the key techniques in different improved oil recovery (IOR) methods, namely polymer flooding, surfactant-polymer flooding, and alkaline-surfactant-polymer (ASP) flooding. Contact between polymers and surfactants in the reservoir, however, may cause some interactions between the two materials, leading to undesirable changes in their performance. In addition, flooding with polymeric surfactants is an attractive solution to this problem. Moreover, polymeric surfactants, in which hydrophobic groups are attached to hydrophilic polymers, simultaneously exhibit some properties of polymers and surfactants such as increasing the viscosity of solution, reducing the interfacial tension between water and oil, and also changing the wettability of the reservoir rock. In this study, polyacrylamide is hydrolyzed and using a zwitterion hydrophobic group, a new zwitterionic polymeric surfactant is synthesized. FTIR and HNMR identification tests verified the success of the process. The impact of hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) and zwitterionic polymeric surfactant on water-oil interfacial tension, fluid viscosity, and shear rate were measured in the presence of CaCl2, MgCl2, K2SO4, and NaCl. Our results show that while HPAM reduced the interfacial tension to 13.65 mN/m, hydrophobically modified zwitterionic polyacrylamide (HMZPAM) reduced interfacial tension to 4.41 mN/m. While in similar conditions Hydrolyzed polyacrylamide reduces the interfacial tension to 13.65 mN/m. In salinity of 10,000 Mg/L, the viscosity of HPAM and HMZPAM were measured as 62 cP and 174 cP respectively. HMZPAM also showed better properties in elevated salt concentrations and shear rates. Finally, at the shear rate of 400 S-1, the apparent viscosity of HPAM and HMZPAM were equal to 0.14 cP and 1.06 cP respectively.

    Keywords: Polymeric Surfactant, Interfacial Tension, Salinity, viscosity, Shear rate
  • Somaiyeh Allahyari *, Nader Rahemi, Milad Mehrabi, Saeed Tadayyon Pages 89-98

    In this paper, natural zeolites of clinoptilolite, ferrierite, and mordenite were chemically modified and used as support of NiMoW catalysts. The NiMoW based catalysts were characterized by XRD, FESEM, and FTIR. In all studied catalysts, according to XRD, NiO exists in small crystallites but XRD peaks attributed to MoO2, MoO3 or WO3 were not observed. FESEM indicted NiMoW-Ferr had small particles with high dispersion and strong interaction. Moreover, lower Si/Al ratio and higher population of metal oxides in NiMoW-Ferr nanocatalyst was confirmed by FTIR. Finally, among studied nanocatalysts, evaluation of synthesized samples in oxidative desulfurization of dibenzothiophene showed NiMoW-Ferr had supreme activity of 92.8% of dibenzothiophene removal in 250 ppm, 0.2 g of catalyst, 60 °C and 60 min reaction time.

    Keywords: Oxidative Desulfurization, Ni-Mo-W, Nanocatalyst, Mordenite, Ferrierite, Clinoptilolite
  • Salman Ghorbanizadeh, Behzad Rostami *, Mohsen Bahaloo Pages 99-110

    The impact of brine salinity and ion composition on wettability alteration of carbonate reservoir has been studied extensively in recent years. In these researches, the effect of salt water without considering the water-soluble amphiphilic compounds of crude oil has been investigated. In this study, the effect of water-soluble amphiphilic compound of crude oil beside ionic composition of MgCl2 and CaCl2 salt, on wettability alteration of oil-wet calcite surface were investigated. In this turn, distilled water and salt water of MgCl2 and CaCl2 with ionic strength of 0.5 molar were contacted to the crude oil for two weeks to be saturated with crude oil amphiphilic compounds. The effect of these compounds on water properties are examined with pH and total organic carbon (TOC) tests. In the next step, the effect of these compounds on wettability alteration of oil-wet calcite surface were investigated with exposing the oil-wet surfaces to the saturated and pure (without contact with crude oil) water samples and measuring the contact angle of oil droplet. The obtained results show that a low amount of acidic and basic compounds of crude oil (with higher portion of acidic compounds) were dissolved in contacted waters. The wettability of both surfaces which exposed to the pure and saturated waters changed toward water-wet. However, the changes in the presence of pure waters are much more than saturated waters. The results reveal that as well as water-soluble amphiphilic compounds the presence of similar rock composition ions in water can prevent the wettability alteration. In this turn, the wettability alteration of surfaces exposed to the CaCl2 salt waters (in both group of waters) were low and in saturated water was lower.

    Keywords: Wettability Alteration, calcite surface, salt water, Crude Oil, amphiphilic compounds
  • Amir Hossein Behroozi, Norollah Kasiri *, Mohammad Sheikhi, Toraj Mohammadi Pages 111-127

    Hydrocarbon sewage and the related environmental problems have an caused urgent need for speedy consideration. At the same time, water purification for essential uses has been an incentive for researchers to separate sewages by microfiltration processes over the recent years. In this study, separation of oil-in-water emulsion by cellulose acetate membrane in microfiltration processes has been investigated experimentally and numerically. In the laboratory section, the permeate flux for pure water and oil-in-water emulsion has been obtained at the same and at different trans-membrane pressures. In the simulation section, the steady-state permeate flux has been predicted by the law of Darcy in the COMSOLv5.3 environment and compared against experimental data. The comparison results have shown that the permeate flux predicted values for feed containing oil droplets under steady-state conditions has had errors of 15% and 35% at operating pressures of 1 and 2 bar, but the error  for pure water has been equal to 5%. the oil-in-water emulsion may be due to not having considered membrane structure, neglecting pore blocking and concentration polarization layer resistances in the Darcy’s equation. By solving mixture equations, mass transfer and  the law of Darcy in the computational domain simultaneously, the effects of various parameters such as cross-flow velocity and trans-membrane pressure on concentration polarization layer thickness and outlet velocities have been analyzed. Finally, when feed cross-flow velocity has increases from 0.1 to 1.1 m/s, the concentration polarization thickness has decreased by 52%, and when trans-membrane pressure has increased from 1 to 2 bars, the maximum velocity of permeate flow increased by almost 190%.

    Keywords: Oil-in-water emulsion, Microfiltration, Simulation, Cellulose acetate membrane, Concentration Polarization
  • Mehrbod Khalatbari, Mohammad Kamali, Mehran Arian *, Boiuk Ghorbani Pages 128-139
    In this study, two oil samples from Asmari and Sarvak reservoirs (well No#23) in Pazanan oil field and one oil sample from Khalij reservoir (well No#1) in Khaviz oil field were subjected to geochemical analyses using Gas Chromatography (GC) and Gas Chromatography Mass-Spectrometry (GC/MS) techniques. Quantitative assessment of the oil components using liquid chromatography method revealed that oil samples have a greater amount of saturated hydrocarbon component than the aromatic and polar. Classification of the crude oil samples based on different components shows that the Asmari and Sarvak reservoir oil in Pazanan oil field and Khalij reservoir oil in Khaviz oil field are paraffinic, mainly paraffinic to paraffinic - naphthenic and paraffinic – naphthenic respectively. The biomarker ratio obtained from C29 Sterane ββ∕(ββ+αα) versus C29 Sterane 20S/(20S+20R) diagram demonstrates that the oil samples were produced at the maximum stage of the oil producing window and have relatively high thermal maturity. The DBT/Phen versus Pr/Ph diagram shows that the Asmari oil samples have been produced from carbonate-shale, and Sarvak and Khlij oil samples have been produced from carbonate-marl source rocks. Also, triangular C27, C28, C29 sterane diagram indicates that the source rocks have been deposited in open marine to parallic environment. Also, oil has been generated from organic matter with type II kerogen as inferred from Pr/nC17 versus Ph/nC18 diagram. The proximity of the Carbon Preference Index (CPI) to the number 1, indicates high maturity level for source rocks. Absence of oleanane biomarker in oil samples suggests that oils be produced from lower-Cretaceous source rocks. Oil-oil correlation using distinctive biomarkers allowed to plot the stellar graph.  Finally, the even/odd ratio of normal alkanes determines that the oil samples from Asmari, Sarvak, and Khalij reservoirs have been produced from a variety source rocks.
    Keywords: Oil-Oil Correlation, ASMARI, Sarvak, Khalij Oil Reservoirs, Pazanan, Khaviz Oil Fields, Biomarkers
  • Hadis Sepahvand, Sharam Sarifnia * Pages 140-151

    In this research, the improved heterojunction of BiFeO3 were synthesized by a facile and cost-effective method, for hydrogen generation through photocatalytic overall water splitting. Moreover, XRD, FTIR, FESEM, PL, and UV-vis were applied to characterize the structural and optical properties of the synthesized samples. The photocatalytic reactions were carried out in a quartz photoreactor with effective volume of 160 mL exposed to UV irradiation. In spite of the fact that the perovskite type BiFeO3 micro cube, g-C3N4 nanoparticles and ZnS nanosheets were not capable for hydrogen generation significantly, the composite samples showed the favorable photocatalytic activity. The highest rate of hydrogen production was about 160 μmol.h-1.g-1, and it was obtained by optimal sample.

    Keywords: Overall water splitting, Hydrogen, Heterojunction, Perovskite, BiFeO3
  • Hossein Biazar, Mahdi Abdollahi *, Alireza Nasiri Pages 152-164

    based drilling fluid, rheology modifier and enhanced oil recovery. Moreover, structure and microstructure of these polymers are of important in above-mentioned applications. Acrylamide homopolymer and acrylamide/styrene copolymer were synthetized using micellar polymerization for application in the water-based drilling fluid. FTIR, NMR and some theoretical calculations were used to characterize (micro)structure of the polymers. In addition, conversion was obtained using gravimetric method. Ubbelohde viscometer was used to evaluate viscosity- average molecular weight. Apparent viscosity was measured by Brookfield viscometer. Synthesized polymers were used in the water- based drilling fluids with three different concentrations and rheological and fluid loss properties were evaluated before and after hot rolling at 120 °C for 16 h. Moreover, FTIR and NMR results showed successful synthesis of the homo- and copolymers with high conversions. Average hydrophobic styrene block length was calculated by theoretical method to be 3. Results showed that both conversion and molecular weight values were higher in the case of synthetized homopolymer. It was attributed to increase in the possibility of chain transfer to surfactant in the micellar copolymerization reactions. Results showed that despite higher molecular weight in the acrylamide homopolymer case, viscosities of the acrylamide/styrene copolymer aqueous solutions were better in similar concentrations. It was attributed to the hydrophobic association between styrene units. Finally, results showed that both homo- and copolymer caused an improvement in the rheology and fluid loss properties of the water- based drilling fluid. Although rheological properties were reduced after hot rolling or in the presence of salt in the drilling fluids, drilling fluids prepared with acrylamide/styrene copolymer showed more ability to preserve their rheological properties due to the formation of physical network resulting from the hydrophobic associations.

    Keywords: Acrylamide, styrene Micellar copolymerization Water-Based Drilling Fluid viscosity Fluid loss