فهرست مطالب

پژوهش نفت - پیاپی 61 (بهار 1389)

مجله پژوهش نفت
پیاپی 61 (بهار 1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/04/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • صفحه 3
    رسوب آسفالتین در مخازن نفتی، یکی از مشکلات مهم تولید است. انسداد در محیط متخلخل سازند نفتی، دهانه چاه و تاسیسات فرآورشی از مشکلات جدی تولید نفته ای آسفالتینی میباشد. ساخت مدل پیشبینی رسوب به آن دلیل با اهمیت است که میتوان براساس نتایج آن سیستم های تزریقی و تولیدی را به گونه ای طراحی کرد که مانع تشکیل رسوب آسفالتین شود و یا مقدار آن را به حداقل برساند. معادله حالت تجمعی یکی از کارآمدترین مدلهایی است که برای اینگونه مطالعات به کار میرود. در تئوری سیال تجمعی فرض می شود که ضریب تراکم پذیری از دو بخش، ضریب تراکمپذیری فیزیکی و ضریب تراکم پذیری شیمیایی تشکیل شده است. برای بخش فیزیکی آن از معادله حالت سو آو ردلیچ کوانگ استفاده شده و بخش شیمیایی بهدست آمده در این کار نیز به آن اضافه شده است. با استفاده از فرض بیاثر بودن اجزاء آسفالتین و رزین بر فاز بخار، همچنین مایع بودن رسوب آسفالتین و رزین که فرض های قابل قبولی هستند، ابتدا محاسبات تعادلی بخار- مایع انجام شده و سپس محاسبات تعادلی مایع- مایع انجام میشود. با محاسبه مقدار رسوب آسفالتین بهدست آمده از انجام مدلسازی و مقایسه آن با نتایج تجربی، میتوان مقدار رسوب رزین همراه آسفالتین را نیز محاسبه کرد.
    کلیدواژگان: آسفالتین، رزین، معادله حالت تجمعی، ضریب تراکمپذیری شیمیایی، رسوب
  • صفحه 16
    اثر آمفیفیلهای بازدارنده دودسیل بنزن سولفونیک اسید (DBSA) و دودسیل رزورسینول (DR) از مشتقات آلکیل بنزنی برای کنترل نقطه شروع تشکیل فاز جامد بر سه نمونه نفت خام ایران مورد بررسی تجربی قرار گرفتند. در این بررسی تکنیک طیف سنجی مادون قرمز نزدیک در تعیین نقطه شروع تشکیل لخته های آسفالتنی در حضور و یا غیاب ترکیبات بازدارنده، در غلظتهای مختلف به روش تیتراسیون با عامل رسوب دهنده نرمال هپتان بهکار گرفته شد. جابجایی نقطه تشکیل به دلیل حضور ترکیب بازدارنده بهعنوان شاخصی در تاخیراندازی تشکیل آسفالتن و پایدارسازی نمونه ها بهکار گرفته شد. ارتباط بین پارامترهای ساختاری آسفالتن و جابجایی نقطه شروع تشکیل لخته های آسفالتنی در نمونه های نفتی در حضور ترکیبات بازدارنده برقرار شد. ترکیب دودسیل بنزن سولفونیک اسید موثرتر از دودسیل رزورسینول در کنترل نقطه شروع تشکیل لخته های آسفالتنی سه نمونه نفت خام ارزیابی شد. بهکارگیری غلظتهای 500 تا ppm 1000 از ترکیب دودسیل بنزن سولفونیک اسید در هر سه نمونه نقش کنترلی مناسبی ایفا میکند. در غلظتهای بالا از این دو بازدارنده، فرایند افزایش جابجایی نقطه شروع تشکیل لخته های آسفالتنی، روند کاهشی نشان میدهد.
    کلیدواژگان: آسفالتن، ترکیبات بازدارنده، طیف سنجی مادون قرمز نزدیک، نقطه شروع تشکیل لخته های آسفالتنی
  • صفحه 29
    مواد پروسکایتی (Ba 0/5 Sr 0/5 Co 0/8 Fe 0/2 O3- δ (BSCF و (Sr Co 0/8 Fe 0/2 O3- δ (SCF با استفاده از روش تشکیل کمپلکس با سیترات-EDTA سنتز شد. ساختار کریستالی، پایداری ساختاری و ریز ساختار این مواد با آنالیزهایی چون پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی(SEM) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین میزان عبوردهی اکسیژن برای غشاء های ساخته شده از این مواد بر حسب دما در محدوده700oC تا 950oC با استفاده از یک دستگاه دما بالا، اندازهگیری شد. نتایج XRD نشان داد این مواد دارای ساختار خالص مکعبی پروسکایتی میباشند. میزان عبوردهی بالایی برای این مواد (حدود cc/min.cm2 2 در دمای 950oC) حاصل شد. نتایج نشان میدهد که در محدوده وسیعی از دما، میزان عبوردهی BSCF از SCF بیشتر میباشد. همچنین اثر فشار جزئی اکسیژن جریان بالادستی در محدوده atm 1-0، بر شار عبور اکسیژن در دماهای مختلف بررسی شد. افزایش فشار جزیی اکسیژن به شدت باعث افزایش میزان عبوردهی می شود که استفاده عملی از این غشاها را در مقیاس صنعتی جذاب مینماید. با آنالیز انرژی اکتیواسیون محاسبه شده میتوان گفت که میزان عبور دهی غشاء پروسکایتی SCF در دماهای پایین نسبت به BSCF به دما حساستر است و این موضوع در دماهای بالاتر بر عکس میباشد. همچنین نتایج نشان می دهد که سرعت عبور اکسیژن توسط هر دو عامل، مرحله نفوذ توده و تبادل سطحی کنترل میشود. الگوی پراش اشعه ایکس بعد از عملیات جذب و دفع اکسیژن، حاکی از آنست که بر خلاف SCF، مواد پروسکایتی BSCF، دارای پایداری ساختاری خوبی در شرایط دمایی بالا و فشار جزئی پایین اکسیژن میباشند.
    کلیدواژگان: غشاء، عبوردهی، پروسکایت، پایداری
  • صفحه 39
    در این تحقیق روش طراحی سریع کولرهای هوایی با ملاحظات افت فشار توسعه داده شده است. به دلیل استفاده از حداکثر افت فشار مجاز و روش انجام محاسبات کاملا متفاوت، نتایج بهدست آمده از این روش در مقایسه با دیگر روش های متداول برای یک تبادل بار حرارتی یکسان، سطح انتقال حرارت کوچکتری را ارائه میدهد که هزینه ساخت کمتری را نیز به همراه خواهد داشت. در این پژوهش نشان داده می شود که چگونه طراحی مبدلی با شرایط بهینه تر نسبت به روش های متداول به آسانی قابل حصول است. قدرت، قابلیت و جاذبه این روش در تعمیم طراحی و یا شبیه سازی عملکردی کولرهای هوایی مجهز به وسایل افزاینده انتقال حرارت و یا انواع مختلفی از لوله های پرهدار میباشند.
    کلیدواژگان: کولر هوایی، وسایل افزاینده انتقال حرارت (HTE)، الگوریتم طراحی سریع، نرم افزار
  • صفحه 48
    تعیین و توصیف خصوصیات زمینشناسی و مهندسی یک مخزن بهوسیله تعیین رخساره های مختلف سنگهای آن مخزن با داده های حاصل از عملیات چاهنگاری و مغزهگیری است. یکی از روش های نوین در زمینه شناسایی رخساره ها که در سالهای اخیر مورد استفاده قرار گرفته است، روش شبکه های عصبی مصنوعی است. هدف از این تحقیق، تعیین و شناسایی رخساره های میدان پارس جنوبی با استفاده از شبکه های عصبی پس انتشار خطا برای کاربرد وسیع در شبیه سازی استاتیک و دینامیک مخزن میباشد. در این مطالعه، رخساره های زمینشناسی میدان پارس جنوبی با استفاده از روش فوق در قالب سه سناریو مدلسازی شده است. همچنین در این روش از عاملهای مختلف شبکه نظیر تعداد لایه های شبکه، تعداد نورونهای لایه ها، تابع انتقال، الگوریتم آموزشی، تابع تقسیم داده ها و تابع عملکرد شبکه برای بهبود عملکرد آن استفاده شده است. نتیجه حاصل از به کار گیری این روش نشان داد که شبکه عصبی پس از انتشار خطا از توانایی بالایی در تعیین رخساره های میدان پارس جنوبی برخوردار میباشد.
    کلیدواژگان: مدلسازی رخسارهای، شبکه های عصبی، شبکه پس انتشار خطا، پارس جنوبی
  • صفحه 58
    تطبیق تاریخچه، یکی از قسمتهای مهم مطالعه مخزن است که به منظور نزدیک کردن عملکرد مدل شبیه سازی به عملکرد مخزن واقعی انجام میشود.به دلیل منابع زیاد و خطا در داده های ورودی، ساخت یک مدل بدون تطبیق تاریخچه، دقت کافی در نتایج را نخواهد داشت. داده های بهدست آمده از گذشته میدان، بایستی برای بهبود مدل و دقت نتایج حاصل از مدل استفاده شود. در بعضی از میادین نفت و گاز، اطلاعات کافی از تاریخچه میدان وجود ندارد و باید از روش های ابتکاری برای تطبیق تاریخچه استفاده کرد. میدان مورد مطالعه یک میدان نفتی متروک است که داده های تاریخچهای تولید آب و گاز در آن وجود ندارد و تنها تاریخچه تولید نفت و تعداد محدودی فشار وجود دارد. تاریخچه این میدان نفتی نشان میدهد یکی از چاه های این میدان به مدت سه ماه فوران کرده و سطح تماس آب و نفت در این چاه به میزان قابل توجهی بالا آمده است. با توجه به کمبود اطلاعات برای انجام فرایند تطبیق تاریخچه، علاوه بر استفاده از مقادیر تولید نفت و نقاط محدود فشار،اطلاعات تغییر سطح آب- نفت در چاه مذکور بهعنوان یک راه حل ابتکاری برای تطبیق تاریخچه مدل شبیه سازی این میدان استفاده شده است. حرکت سطح تماس آب-نفت در این میدان با موفقیت شبیه سازی شد. نتایج شبیه سازی تطابق خوبی با مقادیر اندازهگیری شده حرکت سطح تماس آب- نفت در این چاه را نشان میداد. بعد از تطبیق تاریخچه مدل شبیهسازی، سناریوهای متعددی شامل تولید طبیعی (حفر چاه های عمودی و افقی)، تزریق آب و تزریق گاز اجرا و مقایسه شدند. نتایج شبیه سازی نشان میدهد که تخلیه طبیعی به وسیله چاه های افقی و همچنین تزریق آب، منجر به میانشکنی زود هنگام آب و ضریب بهره دهی پایین میشود. پس از بررسی کلیه سناریوها، یکی از سناریوهای تزریق گاز بهعنوان بهترین سناریوی توسعه میدان انتخاب شد. در این سناریو 20 میلیون فوت مکعب گاز در هر روز در دو چاه تزریق می شود (هر چاه 10 میلیون فوت مکعب گاز در روز) که در نتیجه این میدان نسبت به تولید طبیعی در طی 10 سال، 18 میلیون بشکه بیشتر نفت تولید خواهد کرد. در سناریوی منتخب، از دو چاه که به دلیل تولید آب بالا، بسته شده بودند بهعنوان چاه تزریق گاز استفاده می شود که در نتیجه برای توسعه میدان، نیازی به صرف هزینه حفر چاه های تزریقی نخواهد بود.
    کلیدواژگان: شبیه سازی، تطبیق تاریخچه، مخزن شکافدار، توسعه میدان
  • صفحه 67
    در این پژوهش، شبیه سازی تزریق گازهای مختلف به یکی از مخازن شکافدار طبیعی ایران با سناریوهای مختلف صورت پذیرفته و مورد بررسی اقتصادی نیز قرار گرفته است. گاز طبیعی، گاز نیتروژن و سپس گاز خروجی از جداکننده و گاز امتزاجپذیر از مخزن بهدست آمده در شرایط مخزن تزریق شده اند. نتایج نشان میدهند که تزریق گاز امتزاجپذیر، بیشترین بازیافت را (حدود 2/57 درصد) بهدنبال دارد. تزریق گازهای طبیعی و نیتروژن، بازده تقریبا یکسانی را در شرایط مخزن دارند. مدلسازی مخزن، ابتدا با استفاده از مدل نفت سیاه و سپس با استفاده از مدل ترکیبی شبیه سازی شد و با بهدست آوردن میزان تزریق گازهای متان و نیتروژن به محاسبه اقتصادی گازهای فوق در شرایط مخزن پرداخته شد. نتایج نشان میدهند با درصد بازیافت نفت تقریبا یکسان از تزریق متان و نیتروژن، میزان تزریق متان کمتری در مقایسه با نیتروژن مورد نیاز خواهدبود. نتایج محاسبات اقتصادی میدان نیز نشان میدهد که تزریق گاز طبیعی اقتصادیتر است.
    کلیدواژگان: تزریق گاز، بازیافت نهایی، خالص ارزش فعلی
  • صفحه 77
    در این مطالعه از روش های مدلسازی حوضه رسوبی برای مدلسازی حرارتی رخنمون سطحی سازندها استفاده شده است. رخنمون سازندها در کوه خامی و کوه میش مورد مطالعه قرار گرفته و در سه محل، ویژگی سازندها مانند سنگشناسی، ضخامت، شیب و امتداد لایه ها اندازهگیری شده است. با استفاده از داده های بهدست آمده قسمتهای فرسایش یافته، بازسازی شده و برشی از کوه خامی وکوه میش در امتداد شمال شرق- جنوب غرب تهیه شده است. این برش به صورت داده های عددی وارد نرم افزار مدل سازی شده و مدل حرارتی و تاریخچه پختگی سازند کژدمی و دیگر سازندها بهدست آمده است.
    این مطالعه نشان میدهد فرسایش، تاثیر زیادی بر میزان پختگی مواد آلی لایه ها در برش مورد مطالعه داشته است. فرسایش که منجر به کاهش عمق تدفین شده موجب پائین بودن دمای سازندها و کاهش نرخ واکنشهای نفت زایی گردیده است.
    کلیدواژگان: مدلسازی حرارتی، مدلسازی یک بعدی، رخنمون سطحی، سازند کژدمی، کوه میش، کوه خامی
|
  • Page 3
    The amount of resin existing in crude oil highly affects the asphaltene precipitation values and results in formation of precipitation, asphaltene and resin and also pressure and temperature variations in such reservoirs. According to the literature, the effect of resin content has not been studied. The equation of state (AEOS) is one of the most applicable models which was also used in this study. The compressibility factor was assumed to be made of physical and chemical components. SRK equation of state was used in physical component. Considering the fact that asphaltene and resin do not interact in gas phase and that asphaltene and resin precipitations are in liquid state, vapor-liquid and liquid- liquid equilibrium calculations were applied. Asphaltene precipitation values were calculated from simulations the results were then compared to experimental data. Finally the resin precipitation values were measured.
    Keywords: Asphaltene, Resin, Association Equation of State, Chemical Compressibility Factor
  • Page 16
    In this study the effects of dodecylbenzenesolfonic and dodecylresorcinol acids (as alkyl-benzene derivatives inhibitors) on asphaltene precipitation of three Iranian crude oil were investigated. Near infrared spectroscopy technique and heptane titration were used to detect the onset of asphaltene precipitation in presence and absence of inhibitors. The displacement of asphaltene precipitation at the presence of inhibitors was considered as the delay criteria of asphaltene formation and structural stability. The relation between structural parameters of asphaltene and onset precipitation displacement in presence of inhibitors was studied. The inhibition effect of dodecylbenzenesolfonic acid was revealed to be more effective than dodecylresorcinol in the three crude oil samples. The suitable concentration of dodecylbenzenesolfonic acid was measured as 500~1000 ppm. The onset precipitation displacement constantly decreases at higher concentrations in presence of both inhibitors.
    Keywords: Asphaltene, Inhibitors, NIR Spectroscopy, Onset of Precipitation
  • Page 29
    In this study, perovskite Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3−δ and SrCo0.8Fe0.2O3−δ were synthesized by EDTA and citrate complexing methods. The microstructural studies were carried out using X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) to investigate the crystal structure and also structural stability. Oxygen permeation through BSCF and SCF membranes were measured at elevated temperatures (700oC to 950oC). XRD results showed that both specimens possess perovskite and cubic structure. A relatively high permeation value (2 cc/min.cm2 at 950oC) were reported for both specimens. The results indicated that oxygen permeation of BSCF is higher than that of SCF through a wide range of temperature. Also, the effect of upstream partial pressure of oxygen (0-1 atm) on oxygen flux was studied at various temperatures. The increase in oxygen partial pressure significantly increases the oxygen flux which suggests that these membranes may be used for industrial application. Activation energy results revealed that permeation of SCF membrane at low temperatures is more sensitive to temperature than BSCF which is contrary to observations at high temperatures. It was concluded that Oxygen permeation flux is controlled by both surface exchange kinetics and bulk diffusion. XRD patterns after (adsorption-desorption treatment) indicated that BSCF has a more stable structure at high- temperatures than SCF and also possesses lower oxygen partial pressures.
    Keywords: Membrane, Permeation, Perovskite, Stability
  • Page 39
    In this study, a method for evaluation of pressure drop of air cooler heat exchangers was developed which is based on the maximum pressure drop value. Due to the procedure used in full pressure drop absorption, the heat exchanger designed in this study are smaller than most common procedures which leads to lower capital investment of heat exchangers. It was concluded that the proposed procedure can be successfully used in high efficiency enhanced heat exchangers, where tube inserts are employed as the enhancement element.
    Keywords: Air Cooler, Heat Transfer Enhancement, Rapid Design Algorithm, Soft Wear
  • Page 48
    Determination of different facies is one of the most important and fundamental tasks of geological and engineering characterization of reservoir rocks. The neural network method is one of the new techniques used in identification of facies. The objective of the present study was to identify and measure different facies of Southern Pars gas and oil fields (Iran) using back-propagation neural networks in order to develop static and dynamic models. Modeling was carried out using three different techniques. Also network parameters were optimized in order to improve the network performance including number of layers and neurons, transfer function, training algorithm, dividing and performance functions. The results indicate that the back-propagation neural network is a powerful method for identification and modeling of the facies.
    Keywords: Facies Modeling, Back, propagation, Neural Networks, South Pars Field
  • Page 58
    History matching is considered as one of the most important simulations in reservoir description. In other words, reservoir simulation results are not reliable without history matching due to uncertainties of the input data. However, in some cases there may not be enough data for history matching and few tricks may be required Studied field is an abandoned oil field that has no water and gas production history. After reviewing the history of the field in this study, it was revealed that a blow out had occurred in a well for three months which was due to BOP (Blow Out Preventer) problem and water-oil surface had risen in this well. As the result, a history of water-oil interface movement exists which can be used in history matching. W-C movement was successfully simulated in this well and the results showed good agreement with experimental results. After history matching, various techniques including drilling infill (vertical and horizontal), water and gas injection were applied and results were then compared. It was revealed that horizontal drilling causes water breakthrough and low recovery values. Also the same results were observed for water injection method. The gas injection was selected as the optimum method in which 20 MMSCF/D gas was injected into the two wells (10 MMSCF/D for each) and consequently an overall increase of 18 MMSTB was reached in oil production from these two wells in 10 years. Gas injected wells are rarely of any importance due to high water cut problem and investment on drilling of new gas injected wells is not suggested.
    Keywords: Simulation, History Matching, Fractured Reservoir, Field Development
  • Page 67
    In the present study, injection of different gases in a fractured reservoir of Iran were simulated by various techniques. Scince natural, nitrogen, separator and miscible gases were injected, also an economic evaluation was done in this field. Results indicate that the miscible gas exhibited the highest recovery factor (57.2%). This value for natural gas N2 were nearly the same. Using the Eclipse commercial simulator, the composition of black oil was simulated and economic calculations were carried out by measruing the amount of inection gas of the reservoir. The recovery factor of two gases were almost the same, however amount of methane is lower than N2. Based on economic calculations, it was revealed that methane is the most suitable injection gas for this field.
    Keywords: Injection, Recovery Factor, Net Present Value
  • Page 77
    In this study, a thermal modeling was carried out in surface outcropped-formations in Kuh-e Khami and Kuh-e Mish, Iran. The formations were studied by two sets of experiments obtained from three different locations. Lithology, thickness, dip and azimuth of strata were measured. Also the eroded parts of these formations were reconstructed. A cross section of Kuh-e Khami and Kuh-e Mish were prepared from NE-SW direction and was used for the simulation software. Finally maturity model and history of Kazhdumi were established based on the results. It was included that erosion had a significant impact on maturation rate of organic materials. Initiation of erosion from burial depth resulted in lower temperatures and oil production rates.
    Keywords: Thermal Modeling, Linear Modeling, Outcrop, Kazhdumi Formation, Kuh, e Khami, Kuh, e Mish