فهرست مطالب

پژوهش نفت - پیاپی 119 (مهر و آبان 1400)

مجله پژوهش نفت
پیاپی 119 (مهر و آبان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/08/18
  • تعداد عناوین: 10
|
  • محمدعلی شجاعی پور، فریبرز رشیدی*، بهرام دبیر، مهدی امیرسرداری صفحات 3-14

    در این مطالعه از فوم برای بهبود وضعیت چاه های تولیدی مخازن ناهمگن که دارای مقادیر بالای نسبت گاز به نفت (GOR) هستند استفاده شده است. به همین منظور یک مطالعه شبیه سازی عددی طراحی شده به گونه ای که در آن فوم از طریق سوراخ هایی (Perforations) که مقادیر زیادی گاز تولید می کنند تزریق می شود تا مسیر تولید گاز را مسدود کرده و موجب شود نفت بیشتری از مابقی سوراخ های چاه به طور همزمان تولید گردد. بدین منظور سه مدل پایه، شبیه سازی شده به گونه ای که در اولی حجم زیادی از گاز تزریقی از سوراخ های فوقانی چاه تولیدی، در دومی از سوراخ های میانی و در سومی از سوراخ های تحتانی آن، تولید می گردد. سپس در هر کدام از این سه مدل، دبی تزریق فوم و سناریوهای بهبود وضعیت بهینه شده است. نتایج نشان می دهند که محل ورود گاز به چاه تولیدی که وابسته به ناهمگنی مخزن است نقش بسیار مهمی در انتخاب بهترین سناریو و پارامترهای بهینه دارد. این امر منجر به ارایه دستورالعملی برای بهبود وضعیت چاه های تولیدی با نسبت گاز به نفت بالا شد. در پایان به منظور اعتبارسنجی این دستورالعمل، یک بخش (Sector) واقعی از یک مخزن کربناته ناهمگن واقع در جنوب کشور که نسبت گاز به نفت بالایی دارد شبیه سازی شده و براساس این دستورالعمل پارامترهای تزریق فوم اعم از دبی تزریق فوم، سناریوهای بهبود وضعیت، توالی تزریق فوم/تولید نفت و عمق نصب پکر، بهینه شده است که این امر موجب کاهش 60 درصدی نسبت گاز به نفت گردید.

    کلیدواژگان: تزریق فوم، کانالیزه شدن گاز، روراندگی گاز، نسبت گاز به نفت، مخزن کربناته ناهمگن
  • سوران محمودپور، مهدی رستمی*، سید شهاب الدین آیت اللهی صفحات 15-27

    تزریق آب کم شور یکی از روش های موثر ازدیاد برداشت نفت است که می تواند از لحاظ اقتصادی به صرفه و سازگار با محیط زیست باشد. اثر آب کم شور در سنگ های کربناته به دلیل ذات پیچیده آن در مقایسه با مخازن ماسه سنگی به خوبی درک نشده است. با توجه به مطالعات انجام شده، حضور ناخالصی هایی همچون انیدریت در یک سنگ کربناته می تواند نقش مثبتی در بهبود بازیافت نفت داشته باشد. در این مطالعه به منظور بررسی تاثیر حضور کانی انیدریت بر اثرگذاری آب کم شور در سنگ کربناته، تغییرات ترشوندگی در بازه وسیعی از شوری با روش شناوری مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج، کاهش شوری و کاهش غلظت یون های غیر فعال منجر به تغییر ترشوندگی سنگ نفت دوست به سمت آب-دوستی بیشتر می شود. در حضور آب مقطر (که عاری از سولفات است)، سنگ کربناته نفت دوست تغییرات ترشوندگی معنی داری به سمت آب دوستی را از خود نشان می دهد. این پدیده می تواند به انحلال کانی های سنگ (به خصوص کانی انیدریت)، آزاد شدن یون تعیین کننده SO4-2 و در نتیجه کاهش بار الکتریکی سطح سنگ نسبت داده شود. به منظور بررسی عملکرد تزریق آب کم شور، آب کم شور به هر دو صورت ثانویه و ثالثیه در سنگ های کلسیتی خالص حاوی سنگ انیدریت تزریق شد. براساس نتایج، آب دریای 25 بار رقیق شده بعد از تزریق آب سازند، آب دریا و آب دریای 10 بار رقیق شده به میزان 9/4% بازیافت نفت را افزایش می دهد. تزریق این آب نمک در حالت ثانویه نیز داری بازیافت نهایی بیشتری به میزان 3% از نفت درجای اولیه نسبت به بازیافت نهایی در حالت ثالثیه بود. بررسی عنصری نمونه های خروجی از آزمایش سیلاب زنی مغزه به وسیله روش ICP-OES، تبادل یونی چندگانه و حلالیت کانی ها را به عنوان سازوکار های تغییر ترشوندگی نشان داد.

    کلیدواژگان: تزریق آب کم شور، سیلاب زنی مغزه، تغییر ترشوندگی، کانی انیدریت، تبادل یونی چندگانه
  • مهدی جهرومی، سید احمد عطائی، کریم قاسمی پناه*، امیر صرافی صفحات 28-38

    روغن ها یکی از پیچیده ترین آلاینده ها در حوزه پساب‏ها بوده و حذف آنها معمولا یک چالش است. این پژوهش با هدف کاهش و حذف آلاینده های موجود در پساب یکی از کارخانه های روغن نباتی به منظور جلوگیری از انباشت آلاینده های روغنی و کمک به حفاظت و سالم سازی محیط زیست تعریف شد. در این پژوهش، سعی بر آن شد تا فرآیند کاهش آلاینده ها با استفاده از روش انعقاد و لخته سازی به وسیله پلی آلومینیوم کلرید به عنوان منعقدکننده و تعدادی کمک منعقدکننده در pH، غلظت و قلیاییت های مختلف مورد بررسی قرار گیرد. مقدار مناسب مواد کمک منعقدکننده مصرفی در چهار سطح قلیاییت بررسی و تعیین گردید. با انجام آزمایش‏ها مشخص گردید که بهترین نتیجه مربوط به غلظت ppm 10 پلی آلومینیوم کلرید در 7=pH به عنوان منعقدکننده و ppm 3/0 کمک منعقدکننده Gfloc-C125 در قلیاییت ppm 75 بوده است که باعث کاهش مقادیر کدورت، روغن، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی و کل مواد جامد معلق موجود در پساب به ترتیب به میزان 4/89%، 8/98%، 6/62% و 9/97% شد که با توجه به استانداردهای محیط زیستی جهت استفاده در آبیاری فضای سبز مناسب  است.

    کلیدواژگان: پساب روغنی، منعقدکننده، کمک‏منعقدکننده، قلیائیت، پلی آلومینیوم کلرید
  • محمدامین اعلاءالدین، سید حسن هاشم آبادی* صفحات 39-49

    در میان فن آوری های اندازه گیری جریان، دبی سنج فراصوت همبستگی متقابل (Cross-Correlation)، به دلیل داشتن دقت بالا، استقلال عملکرد از سرعت صوت و نداشتن افت فشار، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در واحد های صنعتی، به دلیل محدودیت فضا و جانمایی خاص تجهیزات، دبی سنج، همواره در موقعیت ایده آل قرار نمی گیرد. در این شرایط، ضریب کالیبراسیون نقش مهمی را در افزایش دقت اندازه گیری جریان ایفا می کند. ضریب کالیبراسیون، تابعی از عدد رینولدز جریان، طول لوله مستقیم در بالادست دبی سنج و زبری سطح لوله است. در این پژوهش، به کمک شبیه سازی CFD و با استفاده از مدل تلاطم تنش رینولدز (RSM)، جریان هوا درون لوله در بازه عدد رینولدز 104×16/3 تا 105×16/3 شبیه سازی گردید و سپس به کمک مدل تحلیلی دبی سنج فراصوت همبستگی متقابل، اثر هر یک از پارامترهای عدد رینولدز جریان، طول لوله مستقیم در بالادست دبی سنج و زبری سطح لوله، بر عملکرد دبی سنج مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی نشان داد که میزان انحنا در پروفایل سرعت، نقش اساسی در تحلیل و بررسی میزان تغییرات ضریب کالیبراسیون دارد. با افزایش عدد رینولدز جریان، میزان انحنای پروفایل سرعت در مقطع لوله کاهش یافته و در مقابل ضریب کالیبراسیون افزایش می یابد. همچنین، نتایج نشان داد که با حرکت سیال درون لوله (قبل از پیمایش طول توسعه یافتگی)، میزان انحنای پروفایل سرعت، ابتدا زیاد و سپس کم می شود. در مقابل، ضریب کالیبراسیون نیز ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. همچنین، این نتیجه نیز حاصل شد که با تغییر جنس لوله از کربن استیل به چدن و افزایش زبری سطح لوله، پروفایل سرعت انحنای بیشتری گرفته و در مقابل، ضریب کالیبراسیون کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: دبی سنج فراصوت همبستگی متقابل، ضریب کالیبراسیون، شبیه سازی CFD، پروفایل سرعت، طول توسعه یافتگی
  • سجاد آسیابانی، شاهین کرد*، روح الدین میری صفحات 50-59

    باکتری های احیاءکننده سولفات (باس) از دهه 1920 میلادی در مخازن نفتی شناسایی شدند. باس ها با احیاء سولفات به سولفید موجب تولید گاز سمی و قابل اشتعال هیدروژن سولفید می شوند که از عوامل اصلی ایجاد خوردگی در تجهیزات زیرزمینی و سطح الارضی و بروز خسارت های مالی و جانی در صنعت نفت است. با افزایش تعداد پروژه های ازدیاد برداشت مبتنی بر تزریق آب در مخازن نفتی که با بروز ترش شدگی همراه می شد، سازوکار میکروبی تشکیل هیدروژن سولفید به عنوان سازوکار غالب مورد بررسی قرار گرفت. پیش بینی صحیح و کارآمد از طرفی و اتخاذ روش هایی برای مقابله با این پدیده و اثرات سوء این پدیده از سوی دیگر اهمیت بالایی دارد. امروزه با استفاده از ابزارهای مدرن علوم ژنتیک و بیولوژی، فرآیند تشکیل میکروبی هیدروژن سولفید به خوبی مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است و در دهه اخیر، پیشرفت علم و فن آوری راه را برای ارزیابی دقیق امکان بروز این پدیده و همچنین ابداع، بررسی و پیشبرد روش های نوین جهت تقلیل و حتی جلوگیری از ایجاد ترش شدگی در مخازن نفتی هموارتر ساخته است. در این مقاله ابتدا به بررسی سازوکار ها و پارامترهای اثرگذار در بروز و گسترش پدیده ترش شدگی پرداخته شده است. در ادامه، روشی نوین جهت بررسی پتانسیل ترش شدگی مخازن و غربال گری آن ها ارایه گردیده است. سپس، تعدادی از روش های مرسوم مقابله با این پدیده در مقیاس میدانی به صورت مختصر شرح داده شده اند. در نهایت پیشرفته ترین و به روزترین راه های ارایه شده در زمینه کنترل و کاهش ترش شدگی مخازن مورد بررسی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: ترش شدگی، باکتری احیاء کننده سولفات، ازدیاد برداشت، هیدروژن سولفید، سازوکار ترش شدگی، غربال گری
  • محمود کشاورز، محمدرضا عصاری*، حسن بصیرت تبریزی صفحات 60-74
    در این پژوهش، اندازه گیری های دما در یک بستر سیال حبابی پالسی جامد-گاز با ذرات ماسه سیلیسی 184 میکرومتری و هوای ورودی C° 60 به صورت تجربی انجام پذیرفت تا اثرات پالس جریان بر انتقال انرژی و راندمان ذخیره سازی آن در بستر، بررسی گردد. یک شیر برقی برای تغذیه هوای پالسی به بستر برای تغییر فرکانس نصب گردید و تاثیر فرکانس متناوب نیز بر هوای ورودی با اعمال وضعیت روشن خاموش شیر برقی بررسی شد. نتایج برای محدوده فرکانس Hz 1 تا Hz 10، نشان داد که سطح بستر با اعمال فرکانس نوسانی شده و دامنه نوسان با افزایش فرکانس، کاهش می یابد. افزایش فرکانس، ضریب انتقال حرارت را در مقایسه با جریان پیوسته توسعه می دهد و این توسعه متناسب با سرعت ظاهری گاز، باعث افزایش راندمان ذخیره سازی انرژی می شود. در سه نسبت سرعت 5/1، 2 و 5/2 به سرعت می نیمم سیالیت (Umf)، اثر پالس بر انتقال انرژی و ذخیره سازی بررسی شد و ماکزیمم کارآیی در فرکانس Hz 7 و نسبت سرعت 5/2 با افزایش 28% نسبت به حالت بدون پالس، مشاهده شد.
    کلیدواژگان: بستر سیال پالسی، جریان گاز-ذره، ذخیره انرژی، کارایی
  • محسن جلالی، مژگان عباسی*، نسیم طاهونی، محمدحسن پنجه شاهی صفحات 75-87

    با توجه به وجود میادین مشترک نفت و گاز ایران با کشورهای همسایه، نیاز به استفاده از روش های بهینه سازی برای استفاده حداکثری از این میادین احساس می شود که در این بین، میدان نفتی آزادگان به دلیل  حجم عظیم ذخایر نفتی و مشترک بودن با کشور عراق نیازمند توجه ویژه ای است. هدف از این مقاله، مدل سازی ریاضی میدان نفتی آزادگان با هدف بهینه سازی تولید است؛ که بدین منظور از روش بهینه سازی تولید بی درنگ استفاده شد. در همین راستا 13 حلقه چاه در منیفولد شماره 7 میدان نفتی آزادگان در نظر گرفته شد. با توجه به وجود روابط غیرخطی برای تولید نفت و افت فشار در طول مسیر، روش های مناسب برای تبدیل روابط غیرخطی سامانه به روابط خطی مورد بررسی قرارگرفت؛ و سپس با استفاده از آنالیز حساسیت، نقاط گسسته برای این خطی سازی به دست آمد و به عنوان ورودی در کد موردنظر مورد استفاده قرار گرفت. در نهایت با حل هم زمان روابط، مقادیر بهینه فشار سرچاهی برای رسیدن به حداکثر تولید نفت برای هر چاه به دست آمد که نشان دهنده افزایش تولید 7/27% نفت با استفاده از این روش است.

    کلیدواژگان: افزایش تولید، بهینه سازی بی درنگ، میدان نفتی آزادگان، برنامه نویسی خطی عدد صحیح
  • احسن لیثی، رضا فلاحت* صفحات 88-97
    تخلخل یکی از پارامترهای مهم در ارزیابی ذخیره و توسعه یک مخزن هیدروکربنی است. این پارامتر پتروفیزیکی به صورت مرسوم توسط داده های مغزه و لاگ اندازه گیری یا محاسبه می شود. استفاده از داده های لرزه نگاری برای تخمین پارامترهای پتروفیزیکی مابین چاه ها، یکی از موضوعات مهم و قابل توجه در صنعت نفت و گاز است. در این مطالعه، ابتدا با استفاده از تلفیق داده های چاه نگاری و داده های لرزه نگاری سه بعدی پس از برانبارش مربوط به یکی از میادین نفتی خلیج فارس، وارون سازی لرزه ای با استفاده از روش وارون سازی براساس مدل و روش وارون سازی خارهای پراکنده انجام گرفت. همبستگی و خطای روش وارون سازی خارهای پراکنده به ترتیب برابر 98 و 19% بوده است، درحالی که در روش وارون سازی براساس مدل به ترتیب برابر 88 و 47% است. در مرحله بعد، با استفاده از سه روش چند نشان گر لرزه ای، شبکه عصبی احتمالاتی و شبکه عصبی تابع پایه شعاعی تخمین تخلخل انجام شد. روش شبکه عصبی احتمالاتی 91% همبستگی بین داده های آموزشی و 71% همبستگی بین داده های اعتبارسنجی ارایه داده است که جواب بهتری نسبت به دو روش دیگر بوده است. بنابراین، پیشنهاد می گردد برای تخمین تخلخل از داده های لرزه نگاری در میادین با زمین شناسی مشابه، از این روش استفاده گردد.
    کلیدواژگان: سرشت نمایی مخازن، وارون سازی لرزه ای، مقاومت صوتی، نشان گر لرزه ای، شبکه های عصبی مصنوعی
  • سید سعید بحرینیان*، مهدی بخشش، ابراهیم حاجی دولو صفحات 98-112
    در این مقاله، یک مدل جدید برای پیش بینی میزان سایش درون زانویی استاندارد برای الگوی جریانی کف آلود توسعه داده شده است. با استفاده از آنالیز ابعادی، گروه های بی بعد حاکم بر پدیده سایش به صورت پارامترهای نسبت سرعت های ظاهری گاز به مایع (VSG/VSL)، عدد رینولدز بر حسب خواص میانگین مایع و گاز (Rem)، نسبت قطر ذره به قطر زانویی (dp/D) و پارامتر بی بعد سایش (ER ρG D2) استخراج شده اند. سپس با استفاده از تکنیک رگرسیون فرآیند گوسی، یک مدل پارامتریک پیش بینی میزان سایش بین پارامترهای بی بعد برقرار شده است. در مدل ارایه شده، پارامتر بی بعد نسبت سرعت های ظاهری گاز به مایع به عنوان فاکتور انحراف جریان کف آلود از خواص میانگین جریان دو فازی و تاثیر آن در میزان سایش لحاظ گردیده است. برای شرایط مختلف سرعت های ظاهری مایع و گاز، قطر ذره و ویسکوزیته مایع، نتایج حاصل از مدل با داده های تجربی اعتبارسنجی شده است. نتایج نشان می دهند بیش از 87% پیش بینی های حاصل از مدل، خطای کمتر از 30% دارند. همچنین، با مقایسه عملکرد مدل با مدل های پیشین موجود، مشاهده شده میزان خطای مدل ارایه شده نسبت به داده های تجربی، خیلی کمتر از سایر مدل های موجود است. این نتایج دقت و کارآیی مدل ارایه شده در پیش بینی میزان سایش برای الگوی جریانی کف آلود را نشان می دهند. در نهایت، مدل ارایه شده جهت استخراج سرعت های مجاز مایع و گاز در الگوی جریانی کف آلود بکار گرفته شده است. تاثیر پارامترهای مختلف نظیر اندازه زانویی و ذره، ویسکوزیته مایع و فشار جریان گاز بر میزان سایش و سرعت مجاز سیال در جریان کف آلود بررسی و تحلیل شده است.
    کلیدواژگان: سایش ذرات جامد، زانویی استاندارد، الگوی جریانی کف آلود، آنالیز ابعادی
  • حامد منصوری، اکبر محمدی دوست*، فایزه محمدی صفحات 113-125
    هدف از این مطالعه، بررسی روش جدید تلفیق امواج مافوق صوت در فرکانس های متفاوف با نانوذرات اکسید کبالت و اکسید آهن در کاهش میزان آسفالتین و ویسکوزیته سینماتیک نفت خام سنگین است. در ابتدا، نفت خام مورد مطالعه در دمای ثابت C 20 تحت تابش امواج مافوق صوت در حالت تک فرکانس و چند فرکانس قرار گرفت. در مرحله بعد، چیدمان مبدل های پیزوالکتریک و دمای انجام آزمایش ها بهینه گردید. در نهایت، تاثیر امواج مافوق صوت و نانوذره Co2O3 و همچنین، نانوذره مغناطیسی γ-Fe2O3 در یک میدان مغناطیسی ثابت مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز SEM نشان داد که نانوذره اکسید کبالت و اکسید آهن هر دو دارای مورفولوژی تقریبا کروی شکل و متوسط اندازه به ترتیب nm 50 و nm 40-20 می باشند. نتایج نشان داد که تابش امواج مافوق صوت با فرکانس kHz 25 در زمان بهینه min 10 و دمای ثابت C 20، میزان آسفالتین را از 52/13% به 65/7% و ویسکوزیته سینماتیک را از cSt 2/87 به cSt 7/65 کاهش می دهد. تلفیق امواج مافوق صوت در فرکانس های kHz 25 و MHz 7/1عملکرد بهتری در کاهش میزان این دو پارامتر نسبت به حالت تک فرکانس (kHz 25) نشان داد. در شرایط بهینه (دمای C 50، زمان پرتودهی min 10 و غلظت .wt% 4/0 از هر دو نانوذره)، میزان آسفالتین نفت خام تقریبا کاهشی مشابه با 61% برای هر دو نانوذره به نمایش گذاشت. درحالی که تحت شرایط فوق و در حضور میدان مغناطیسی ثابت با نانوذره مغناطیسی γ-Fe2O3، این میزان کاهش به 63% رسید. در گذشته مطالعاتی در مورد تاثیر امواج مافوق صوت و روش های دیگر بر نفت های خام مختلف انجام گرفته، اما نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که استفاده از تلفیق امواج مافوق صوت در فرکانس های مختلف و تزریق نانوذره مغناطیسی می تواند به طور قابل ملاحظه ای میزان آسفالتین و ویسکوزیته نفت خام سنگین را کاهش دهد.
    کلیدواژگان: نفت سنگین، امواج مافوق صوت، نانوذره مغناطیسی، آسفالتین، ویسکوزیته سینماتیک
|
  • Mohammadali Shojaiepour, Fariborz Rashidi *, Bahram Dabir, Mahdi Amirsardari Pages 3-14

    In this study, foam is used to treat production wells of heterogeneous reservoirs that produce high amounts of gas. For this purpose, a numerical simulation study is designed in which foam is injected through the perforations that produce large amounts of gas to block the gas path and allow much more oil to be produced simultaneously from the rest of the perforations. For this purpose, three synthetic sectors are simulated in such a way that in the first one a large volume of injected gas is produced from the upper perforations of the production well, in the second one from the middle perforations and in the third one from the lower perforations. Then, in each of these three sectors, foam injection rate and treatment scenarios are optimized. The results show that the location of gas entry to the production well, which depends on the reservoir heterogeneity, plays a key role in selection of the best treatment scenario and optimal parameters. This has led to introduce a protocol for treatment of production wells with a high amount of gas oil ratio (GOR). Finally, in order to validate this protocol, a real sector of a heterogeneous carbonate reservoir located in south of Iran that has high amounts of GOR is simulated and by following the protocol, foam injection parameters including foam injection rate, treatment scenarios, foam injection/oil production sequence and the depth of packer set are optimized and treated which reduced the GOR by 60%.

    Keywords: foam injection, gas channeling, gas overriding, gas oil ratio, heterogeneous carbonate reservoir
  • Soran Mahmoodpour, Mehdi Rostami *, Shahab Ayatollahi Pages 15-27

    Low salinity water injection (LSWI) is an emerging and effective enhanced oil recovery (EOR) technique because of its recovery performance, low cost, and environmentally friendly compared to other EOR approaches. However, low salinity water effects and their governing mechanisms in carbonates were not fully understood. According to the literature, the present of anhydrite mineral can play a positive role in low salinity in carbonates. In this study, to investigate the present of anhydrite mineral, the wettability alteration was measured in a wide range of salinity by flotation technique. The flotation results show that the wettability modified toward a more water-wet state by decreasing salinity and in-active ions.  Rock wettability was slightly altered by deionized water that could be due to dissolution of anhydrite that provide SO4-2 ions consequently electrical charge reduction of the rock surface. It was then aimed to examine the effectiveness of the low salinity brines in core flood experiments. The results of core flooding experiments indicated that 25 times diluted sea water extracted 4.9 % extra oil production in tertiary mode following by formation water, sea water, and 10 times diluted sea water. This brine in secondary mode produced 2.3 % of OOIP more than sequentially injection of brines. Based chemical element analysis using ICP-OES method, multi-component ion exchange and mineral dissolution are responsible for wettability alteration to more water-wet.

    Keywords: low salinity water injection (LSWI), Core Flooding, Wettability Alteration, mineral dissolution, multi-component ion exchange
  • Mahdi Jahroumi, Seyed Ahmad Ataei, Karim Ghasemipanah *, Amir Sarrafi Pages 28-38

    The increasing pollution of water and soil in today›s industrial activities becomes a real problem in the world. In the meantime, oily wastewater has adverse effects on surface and underground waters, agricultural products and soil quality. The purpose of this study was to reduce or eliminate pollutants present in the effluent of one of the vegetable oil plants to prevent the accumulation of oily materials in environment. In this regard, effectiveness of using coagulants and coagulant aids as water and oil separation process has been investigated. This method is based on the changing of operational variables such as pH, alkalinity and concentrations of coagulant and coagulant aids. Thus, optimal conditions for effective water and oil separation were determined. Test samples were prepared from a vegetable oil plant. Poly aluminum chloride as coagulant and different coagulant aids have been used. The basic method was jar test in which, the different concentrations of coagulant, coagulant aids, pH and Alkalinity were considered. The best results were achieved at 10 ppm for poly-aluminum chloride as coagulant, 0.3 ppm for Gfloc-C125 as a coagulant aid with alkalinity amount of 75 ppm. The results showed that at optimal condition, the quantities of turbidity, oil, COD and Total Suspended Solids (TSS) for wastewater was decreased 89.4%, 98.8%, 62.6% and 97.9% respectively. The results were in a good accordance with environmental standards for plant irrigation.

    Keywords: Oily Wastewater, coagulant, coagulant aid, alkalinity, poly aluminum chloride
  • MohammadAmin Alaeddin, Seyed Hasan Hashemabadi * Pages 39-49

    Among the flow measurement technologies, the ultrasonic cross-correlation flowmeter (UCCF) has received much attention due to its high accuracy, performance independency from sound speed and no pressure drop. In industrial plants, due to space constraints and equipment special arrangement, the flowmeter is not always located at the ideal position. Under these conditions, the calibration factor plays an important role in increasing the accuracy of the flow measurement. The calibration factor is the function of the flow Reynolds number, the straight pipe length at the upstream of the flowmeter and the roughness of the pipe. In present study, with the aid of CFD simulation and using Reynolds Stress Model (RSM), the air flow inside the pipe was simulated in range of Reynolds number from 3.16×104 to 3.16×105. Then, with the aid of UCCF analytical model, the effect of the mentioned parameters including flow Reynolds number, the straight pipe length at the upstream of the flowmeter and the roughness of the pipe, on the performance of the UCCF were investigated. The simulation results show that the changes in shape and curvature of velocity profile inside the pipe has an important role in analyzing and interpretation of the changes in calibration factor. As the flow Reynolds number increases, the velocity profile at the pipe section becomes flatter, so the calibration factor increases. The results also demonstrate that as the flow moves inside the pipe (prior to fully developed length), the curvature of the velocity profile increases firstly and then decreases. In contrast, the calibration factor decreases firstly and then increases. It was also concluded that by changing the pipe material from carbon steel to cast iron and increasing the pipe roughness, the velocity profile becomes more rounded, so the calibration factor decreases.

    Keywords: Ultrasonic Cross-Correlation Flowmeter, Calibration Factor, CFD Simulation
  • Sajjad Asiabani, Shahin Kord *, Rohaldin Miri Pages 50-59

    Sulphate reducing bacteria (SRB) have been identified in oil reservoirs since 1920s. They reduce sulphate to sulphide resulting in production of hydrogen sulphide. H2S is a corrosive, toxic and flammable gas which causes operational and capital costs for oil industry. Classification of microbial activity as the main source of H2S generation in flooded reservoirs is followed by the increasing number of water-based EOR projects in the few last decades. Failure in precise prediction of reservoir souring onset in the reservoir may lead to severe health and safety issues. Once the prediction and simulation phase is accomplished, appropriate mitigation method should be selected. However, many simulators capable of considering the reservoir souring are available, urgent need to quick prediction of this phenomenon looks necessary. A novel souring screening approach is presented to investigate the souring potential using simple information. Comparing the reservoir conditions with the required criteria for microbial activity is the main idea of this method. In addition, some new methods to mitigate the souring effects are proposed. The most inspiring method is to utilize (per) chlorate group to inhibit bacterial activity.

    Keywords: Reservoir Souring, Sulphate Reducing Bacteria, Hydrogen Sulphide
  • Mahmood Keshavarz, Mohammadreza Assari *, Hassan Basirat Tabrizi Pages 60-74
    In this research, temperature measurements were performed experimentally in a solid-gas bubble bed with 184 μm silica sand particles and an inlet air of 60 °C to determine the effect of flow pulse on the energy transfer and storage efficiency. A solenoid valve was installed to supply pulsed air to the substrate and the effect of the alternating frequency cycle on the incoming air was investigated by applying the on-off condition. Results for frequency ranges from 1 Hz to 10 Hz indicated the surface of the bed fluctuates with the pulse frequency, and the amplitude of the oscillation decreases with an increase in frequency. Higher frequency improves heat transfer coefficient compared to continuous state. This, along with increasing the apparent velocity of the carrier gas, increases the energy storage efficiency.  At three speed ratios with respect to the minimum fluidization velocity (Umf) of 1.5, 2 and 2.5, a maximum efficiency of 28% was observed at 7 Hz frequency and speed ratio of 2.5.
    Keywords: pulse fluidized bed, gas-solid flow, energy storage, efficiency
  • Mohsen Jalali, Mojgan Abbasi *, Nassim Tahouni, M. Hassan Panjeshahi Pages 75-87

    Because of increasing demand for oil and gas, it is necessary to properly manage the production in oil fields which can be performed through optimization. Azadegan Oil Field has a large volume of oil reserves shared with Iraq and requires special attention. The main goal of this paper is to introduce and develop mathematical modeling for Azadegan oil field to optimize the oil production using Real-Time Production Optimization (RTPO). Therefore, 13 wells were considered in Manifold No. 7 of Azadegan Oil Field. Due to the nonlinearity nature of oil production and pressure drop equations in production facilities, Mixed Integer Linear Programming (MILP) was examined to convert nonlinear equations to the linear ones. By solving the equations simultaneously, optimum wellhead pressures were obtained to achieve maximum oil production. The results showed a 27.7% increase in oil production.

    Keywords: Production enhancement, Real-Time Production Optimization, Azadegan Oil Field, MILP
  • Ahsan Leisi, Reza Falahat * Pages 88-97
    Porosity is one of the important parameters in reserve estimation and development of a hydrocarbon reservoir. This petrophysical parameter is traditionally calculated from core and log data. The use of seismic data to estimate petrophysical parameters between wells has been of particular interest in oil and gas industry. In this study, seismic inversion was performed using two methods including model based and sparse spike using a combination of well data and post stack seismic data in an Iranian oil fields. The correlation and error of the sparse spike inversion method were 98 and 19%, respectively. However, the correlation and error of the model-based inversion were 88 and 47%, respectively. In the next step, porosity estimation was performed using three methods, including seismic multiple-attribute, probabilistic neural network and radial basic function neural network. The probabilistic neural network method provided 91% correlation between training data and 71% correlation between validation data that was a better answer than the other two methods. Therefore, it is suggested to use this method to estimate the porosity of seismic data in fields with similar geology.
    Keywords: seismic attributes, Seismic Inversion, Seismic Reservoir Characterization, Artificial Neural Network, Probabilistic Neural Network
  • Seyed Saied Bahrainian *, Mehdi Bakhshesh, Ebrahim Hajidavalloo Pages 98-112
    In this paper, a new correlation is developed to predict sand particle erosion in standard elbow for churn flow pattern. Using the Buckingham Pi theorem, dimensional analysis is performed, and the dimensionless groups governing the erosion phenomenon in churn flow are derived. The dimensionless groups include dimensionless erosion, mixture Reynolds number, ratio of the superficial velocities, and the ratio of particle diameter to elbow diameter. Using the Gaussian process regression (GPR), a parametric erosion correlation for churn flow is then constructed. In the proposed model, the ratio of the superficial velocities is considered as the deviation factor of actual properties in churn from the mixture properties and its effect on the predicted erosion rate. For different operating conditions, the model results are validated with experimental data. The results show that more than 83% of the predictions have an error of less than 30%. Also, the model performance is compared with previous existing models. It is observed that the proposed model error is much less than other existing models. These results indicate the accuracy and efficiency of the presented model in solid particle erosion for churn flow. Finally, the proposed model is utilized to obtain the threshold erosional velocity curves in the churn flow pattern. The effect of various parameters such as elbow and particle size, liquid viscosity as well as gas flow pressure on the erosion values and threshold erosional velocity in churn flow are investigated.
    Keywords: Solid Particle Erosion, Standard Elbow, Churn Flow, Dimensional Analysis
  • Hamed Mansouri, Akbar Mohammadidoust *, Faezeh Mohammadi Pages 113-125
    This study aims to investigate a new method of combining ultrasonic waves with different frequencies and magnetic nanoparticles in reducing the asphaltene content and kinematic viscosity of heavy oil. In the first section, in order to upgrade heavy oil, the oil was subjected to ultrasonic waves with different frequencies at constant temperature of 20 °C. In the next section, the temperature of experiment and the layout of 1.7 MHz piezoelectric transducers were optimized, in dual frequency radiation. In the final section, in presence of fixed magnetic field, the effect of combining of ultrasonic irradiation in dual-frequency mode with Co2O3 and magnetic γ-Fe2O3 nanoparticles on the kinematic viscosity and asphaltene content of the heavy crude oil was studied. The experimental optimizations cleared that in the presence of magnetic field and ultrasonic waves irradiation with dual frequency, the γ-Fe2O3 magnetic nanoparticle had a better performance than Co2O3 nanoparticle, so that at the optimum concentration (0.4 wt.%), the asphaltene content and kinematic viscosity were significantly declined to 5.01 wt.% and to 7.1 cSt  respectively.
    Keywords: heavy oil, Ultrasonic waves, Magnetic Nanoparticle, Asphaltene, Kinematic Viscosity