پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر

چکیده موضوع تحقیق: پس از اجرای فرایندهای بازیافت اولیه و ثانویه در مخازن نفت، استفاده از روش‌های ازدیاد برداشت (EOR) به‌منظور افزایش ضریب بازیافت اهمیت می‌یابد. یکی از مهم‌ترین زیرشاخه‌های EOR، ازدیاد برداشت با استفاده از مواد شیمیایی (CEOR) است که شامل روش‌های تثبیت‌شده‌ای مانند سیلاب‌زنی با پلیمر، ترکیب پلیمر-مواد فعال سطحی، پلیمر- نانوذرات و سامانه‌های سه‌گانه پلیمر، مواد فعال سطحی و قلیا است. با وجود اثربخشی این روش‌ها، چالش‌هایی نظیر هزینه‌های بالا، پیچیدگی‌های فنی و زیست‌محیطی، مانع استفاده گسترده آن‌ها شده است. در این میان، مواد فعال سطحی پلیمری به‌عنوان روشی نوین با قابلیت ترکیب هم‌زمان دو سازوکار افزایش گرانروی و کاهش کشش بین سطحی (IFT)، توجه پژوهشگران را به خود جلب کرده‌اند.
روش تحقیق: در این مطالعه، با مروری تحلیلی بر پژوهش‌های اخیر انجام‌شده در زمینه کاربرد مواد فعال سطحی پلیمری در فرایند ازدیاد برداشت نفت، عملکرد این ترکیبات از جنبه‌های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. عواملی نظیر تغییرات گرانروی، کاهش کشش بین سطحی و اثرگذاری بر ترشوندگی سنگ مخزن به‌عنوان سازوکار‌های اصلی بررسی شدند. همچنین، چالش‌های مربوط به سنتز این مواد، هزینه‌های مرتبط و پراکندگی داده‌های میدانی موجود نیز در تحلیل‌ها لحاظ شد.
نتایج اصلی: بررسی‌ها نشان می‌دهد که مواد‌ سطحی پلیمری در اکثر شرایط می‌توانند ضریب بازیافت نفت را بهبود بخشند. بااین‌حال، محدودیت‌هایی از جمله فرایندهای پیچیده تولید، هزینه‌های بالا و نبود داده‌های جامع و میدانی، کاربرد آن‌ها را در مقیاس وسیع محدود کرده است. این مطالعه ضمن جمع‌بندی یافته‌های پیشین، مسیرهایی برای تحقیقات آینده از جمله بهینه‌سازی فرمول‌بندی، کاهش هزینه‌های تولید و انجام آزمایش‌های میدانی گسترده‌تر به‌منظور ارزیابی عملکرد واقعی این ترکیبات پیشنهاد می‌دهد.


 

چکیده موضوع تحقیق: کلر و مشتقات آن به ‌دلیل برخورداری از خواص ویژه، برای تولید طیف وسیعی از مواد در صنایع شیمیایی، پلیمری، کشاورزی، دارویی و بهداشتی استفاده می‌شوند؛ طوری که بیش از نیمی از محصولات بازاریابی‌شده در جهان به ‌طور مستقیم یا غیرمستقیم با صنعت کلر در ارتباط هستند. با توجه به اهمیت این مواد، این پژوهش با هدف تحلیل وضعیت زنجیره کلر در صنعت پتروشیمی ایران و شناسایی نقاط قوت، ضعف و فرصت‌های قابل‌سرمایه‌گذاری در این زمینه انجام شده است.
روش تحقیق: برای بررسی وضعیت تولید داخلی مواد کلردار، میزان ظرفیت‌های اسمی و واقعی تولید شرکت‌های پتروشیمی با استناد به آمار رسمی شرکت ملی صنایع پتروشیمی جمع‌آوری و تحلیل شد. با استفاده از آمار و اطلاعات جمع‌آوری‌شده، کاهش نرخ عملیاتی شرکت‌های پتروشیمی تحلیل شد. همچنین، با استفاده از موازنه جرم بلوکی واحدهای فرایندی، سهم کاربردهای نهایی از میزان مصرف کلر در ایران تعیین و تحلیل شد. برای شناسایی فرصت‌های سرمایه‌گذاری موجود در زنجیره کلر، داده‌های تجاری مواد کلردار بر اساس مستندات گمرک جمع‌آوری و تحلیل شد تا موادی که حجم یا ارزش وارداتی قابل‌توجهی نسبت به سایر مواد دارند، شناسایی و معرفی شوند.
نتایج اصلی: نتایج نشان دادند که عمده کلر ایران در راستای تولید اتیلن‌دی‌کلرید/پلی‌وینیل‌کلرید مصرف شده و سهم این کاربرد از میزان مصرف کلر در صنعت پتروشیمی بالغ بر 91 درصد است. از طرفی، هزینه‌بربودن تعویض واحدهای کلرآلکالی جیوه‌ای با فناوری غشایی که محیط‌زیستی‌تر است و ناتوانی در تأمین خوراک، به‌ ترتیب به ‌عنوان دلایل اصلی کاهش ظرفیت عملیاتی تولید کلر و پلی‌وینیل‌کلرید در کشور شناسایی شدند. با استفاده از آمار تجاری، مواد متیلن‌کلرید، کولین‌کلرید پودری، پلی‌وینیل‌کلرید تعلیقی و امولسیونی، نئوپرن و اپی‌کلروهیدرین به ‌عنوان مواد با حجم و ارزش وارداتی بالا شناسایی شدند که بررسی طرح تولید آن‌ها حائز اهمیت است.

چکیده موضوع تحقیق: ازدیاد برداشت نفت (EOR) یکی از روش‌های کلیدی برای افزایش بازیابی نفت از مخازن است که از فنون شیمیایی، فیزیکی یا حرارتی بهره می‌برد. در میان روش‌های شیمیایی، مایعات یونی (ILs) به‌دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردشان، از جمله پایداری در شرایط سخت محیطی مانند دما و شوری بالا و قابلیت تنظیم‌پذیری برای شرایط خاص مخزن، به‌عنوان جایگزین‌های بالقوه برای مواد سنتی مانند سطح‌فعال‌ها و پلیمرها مورد توجه قرار گرفته‌اند.
روش تحقیق: مایعات یونی می‌توانند به‌عنوان جایگزین‌های سطح‌فعال‌ها در فرایندهای ازدیاد برداشت نفت عمل کنند، اما نیاز به سنتز و توسعه مناسب دارند. پایداری زیست‌محیطی بالاتر و کاهش مصرف آب از مزایای این مواد نسبت به روش‌های سنتی است. با وجود این، تحقیقات نشان می‌دهد که تأثیر آن‌ها بر عملکرد ازدیاد برداشت نفت نسبتاً محدود است و نیاز به بهینه‌سازی و آزمایش‌های آزمایشگاهی و شبیه‌سازی بیشتری دارد. در این مقاله، با مرور جامع مطالعات پیشین صورت‌گرفته، تحقیقات سال‌های اخیر در مورد کاربرد مایعات یونی در عملیات ازدیاد برداشت نفت، با تمرکز بر ویژگی‌ها، سازوکار‌ها، نتایج تجربی، چالش‌ها و چشم‌اندازهای آینده بررسی شده است.
نتایج اصلی: بررسی نتایج مطالعات اخیر نشان می‌دهد که مایعات یونی می‌توانند کشش بین سطحی آب/نفت را به‌طور قابل‌توجهی کاهش داده و ترشوندگی سنگ مخزن را تغییر دهند که هر دو عامل کلیدی در بهبود جابه‌جایی نفت هستند. به‌عنوان مثال، مایع یونی 1-دسیل-3-متیل‌ایمیدازولیوم تریفلات توانایی کاهش چشمگیر کشش بین‌سطحی را نشان داده است. آزمایش‌ها حاکی از آن است که این مواد می‌توانند تا حدود 30 درصد از نفت اولیه موجود را بیشتر بازیابی کنند. همچنین بسیاری از مایعات یونی میل ترکیبی قوی با آسفالتین دارند و می‌توانند به‌عنوان حلال و عامل پخش‌کننده عمل ‌کنند. این ویژگی به جلوگیری از رسوب آسفالتین و رسوب در چاه و اطراف ناحیه تولیدی آن کمک می‌کند که می‌تواند جریان و تولید نفت را به‌طور قابل‌توجهی بهبود بخشد. مایعات یونی می‌توانند گرانروی نفت خام را کاهش دهند و جریان آن را در مخزن آسان‌تر کرده و گرادیان فشار را کاهش دهند. با این حال، بیشتر مطالعات روی مخازن سنگ‌های شنی انجام شده و تحقیقات در مخازن کربناته محدود است، که نیاز به بررسی‌های بیشتر را برجسته می‌کند.

چکیده موضوع تحقیق: در دهه‌های اخیر، تزریق آب و گاز در بهبود بازیافت نفت مورد توجه زیادی بوده است، اما برخی از مهندسان معتقدند که روش‌های جایگزین بهتری می‌توانند نقش محوری در این زمینه ایفا کنند. استفاده از موادی مانند سورفکتانت‌ها به‌عنوان روشی نوآورانه در نظر گرفته می‌شود که تأثیر قابل‌توجهی بر بخش نفتی گذاشته است؛ با این حال، تولید در مقیاس بزرگ چنین موادی از نظر مالی بسیار گران است. علاوه بر این ساخت این مواد منجر به تولید پسماند‌های سمی و خطرناکی می‌شود که می‌توانند تهدید‌های مختلفی را برای سلامت انسان و محیط زیست ایجاد کنند و در نهایت منجر به آلودگی گسترده و غیرقابل‌جبران می­شوند. استفاده از سورفکتانت‌های طبیعی به‌عنوان راه‌حلی مناسب با کارایی نسبتاً بالایی ظاهر می­شوند. این سورفکتانت‌های طبیعی از برگ گیاهان بومی استخراج می­شوند که می‌توانند به‌عنوان روشی مقرون‌به‌صرفه استفاده شوند. همچنین، این مواد زیست‌تخریب‌پذیر هستند و تهدیدی برای سلامت انسان و محیط زیست ایجاد نمی­کنند.

روش تحقیق: ترکیب این سورفکتانت‌های طبیعی در آزمایش‌های مرتبط با نفت، نتایج رضایت‌بخشی را به همراه داشته است که اثربخشی آن‌ها را در کاهش کشش سطحی بین آب – نفت و اصلاح گرانروی نفت خام نشان می‌دهد. در این پژوهش برهم­کنش میان سورفکتانت‌ها با پایین‌ترین غلظت یون‌های دوظرفیتی مورد بررسی قرار گرفت. یکی از فرایند‌های آزمایش، تزریق این محلول‌ها در یک میکرومدل بود که در ادامه مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج اصلی: ترکیب این نوع سورفکتانت‌ها در کنار یون‌های دوظرفیتی با نفت خام، کشش بین‌سطحی را  به‌طور قابل‌توجهی کاهش داد. نکته قابل توجه این است که ترکیب عصاره برگ توت با یون کلسیم کشش بین‌سطحی نفت خام را به عدد 6/15 میلی‌نیوتن بر متر کاهش داد، در‌حالی‌که برگ نارنج با یون سولفات آن را به عدد 6/13 میلی‌نیوتن بر متر رساند. همچنین در بسیاری از موارد آزمون‌های گرانروی، کاهش گرانروی نفت خام مشاهده شد. ترکیب یون کلسیم با عصاره برگ توت منجر به بازیابی حدود %41 نفت شد، در‌حالی‌که یون سولفات با برگ نارنج منجر به %50 بازیابی نهایی شد.

چکیده موضوع تحقیق: مدل‌سازی نشت چندسطحی در خطوط لوله افقی و شیب‌دار با بهره‌گیری از تجزیه‌وتحلیل داده‌های حسگرهای زمان‌واقعی
روش تحقیق: شدت زیست‌محیطی نشت خط لوله نفت به حجم نشت بستگی دارد که مستقیماً با زمان مورد نیاز برای تشخیص و مهار نشت مرتبط است. استفاده از حسگرهای بلادرنگ نصب شده در چندین مکان در امتداد خط لوله، تشخیص مؤثر نشت را از طریق جمع‌آوری مداوم داده‌ها تسهیل می‌کند. شبیه‌سازی تشخیص نشت برای برنامه‌ریزی تعمیر، یک عامل حیاتی در طراحی، پیاده‌سازی و ارزیابی خط لوله است. این مطالعه چارچوبی را برای تولید مجموعه داده‌های خط لوله با استفاده از نرم‌افزار PipeSim و تابع تصادفی پایتون پیشنهاد می‌دهد. در ابتدا پیکربندی خط لوله افقی-شیب‌دار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و پروفیل‌های فشار تحت شرایط نشتی و بدون نشتی ارزیابی شدند. متعاقباً، تجزیه و تحلیل نشت روی یک خط لوله شیب‌دار با زاویه شیب 20 درجه انجام شد. از آنجا که نشتی، پروفیل فشار را تغییر می‌دهد، تغییرات فشار به عنوان ورودی به یک الگوریتم یادگیری ماشین استفاده شد و توزیع فشار در امتداد خط لوله بر این اساس شبیه‌سازی شد.
نتایج اصلی: قبل از نشتی، افت فشار موضعی در نقطه نشتی psi 1270 در خط لوله افقی-شیب‌دار و psi 792 در خط لوله شیب‌دار بود. پس از نشتی، حداقل فشار در خط لوله افقی-شیب‌دار به psi ۸۰۰ و در خط لوله شیب‌دار به psi ۵۰۰ کاهش یافت. این نتایج نشان‌دهنده کاهش بیشتر افت فشار در نقطه نشتی در خط لوله افقی-شیب‌دار (psi ۴۷۰) در مقایسه با خط لوله شیب‌دار است. این رفتار به سرعت جریان بالاتر ناشی از جاذبه در خط لوله شیب‌دار نسبت داده می‌شود که افت فشارهای شدید در محل نشتی را کاهش می‌دهد. در نتیجه، شدت نشتی در شرایط سرعت جریان بالا و کاهش فشار کمتر کاهش می‌یابد.
 

چکیده موضوع تحقیق: عدم تعادل میان عرضه و تقاضا یکی از موانع اصلی در فرایند جایگزین کردن انرژی‌های تجدید پذیر به جای سوخت‌های فسیلی است. ذخیره سازی زیرزمینی گاز هیدروژن بدست آمده از منابع تجدید پذیر، روشی مناسب برای ذخیره انرژی حاصل از این منابع است. از طرفی با توجه به آن که در زمان ذخیره زیرزمینی گاز همواره بخشی از آن به عنوان گاز پایه درون مخزن باقی می‌ماند، توصیه می‌شود برای کاهش هزینه‌های عملیاتی این گاز با گازهای ارزان همچون گاز CO₂ و گاز ترش جایگزین شود. اما در این حالت خلوص و ضریب بازیافت هیدروژن برداشت شده از مخزن از جمله عواملی هستند که تحت تاثیر قرار می‌گیرند که امکان کنترل آنها توسط پارامترهای عملیاتی وجود دارد. از این رو در این مطالعه به بررسی آنها پرداخته خواهد شد.

روش تحقیق: در این قسمت ابتدا مدل یک مخزن گازی نیمه تخلیه شده توسط شبیه ساز تجاریCMG ساخته شد و پس از صحت سنجی مدل، از آن به منظور بررسی پارامترهای مورد نظر استفاده شد. برای این امر پس از تخلیه‌ی 50% مخزن، به مدت یک سال گاز پایه تزریق شده و سپس برای مدت 10 سال ذخیره سازی هیدروژن صورت گرفت. در این پژوهش تاثیر پارامترهای مدت زمان و نرخ تزریق و تولید هیدروژن، مدت زمان تزریق و زمان ماند گاز پایه، استفاده از گاز ترش به عنوان گاز پایه و درصد H₂S موجود در آن بر روی خلوص و ضریب بازیافت هیدروژن مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج اصلی: نتایج بدست آمده نشان داد افزایش نرخ تزریق و تولید هیدروژن باعث افزایش خلوص و ضریب بازیافت آن می‌شود. کاهش دوره تزریق و افزایش دوره برداشت موجب کاهش خلوص و افزایش ضریب بازیافت هیدروژن میشود، مشروط بر اینکه دوره برداشت از دوره تزریق بیشتر نشود. افزایش زمان تزریق گاز پایه و فاصله زمانی بین تزریق و ذخیره‌سازی، به خلوص و بازیافت هیدروژن کمک می‌کند. همچنین، در ترکیب گاز پایه، افزایش سهم H₂S به بالای 70% در ترکیب گاز پایه، خلوص و بازیافت هیدروژن را به ترتیب حدود 2 و 3 درصد کاهش می‌دهد که این امر امکان استفاده از H₂S را به‌عنوان گاز پایه تایید می‌کند.

چکیده موضوع تحقیق: عملیات حفاری همواره دچار مشکلات فراوانی بوده است. این مشکلات می‌توانند خسارات مالی، جانی یا حتی محیط زیستی فراوانی ایجاد کنند. به همین دلیل به‌دنبال راه‌حلی باید بود که این مشکلات را کاهش دهد و قبل از واردشدن خسارات جانی و مالی، این اتفاقات را پیش‌بینی کند و اقدامات لازم را برای رفع و کاهش خسارات عملی سازد. در این پژوهش، تأثیر استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای پیش‌بینی رخداد‌های حفاری مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای این منظور از داده‌های نمودارگیری از گل حفاری (Mud Logging) که به‌صورت برخط اندازه‌گیری شده و از چاه­های موجود در یکی از میادین نفتی ایران جمع‌آوری شده‌اند، استفاده می‌شود.

روش تحقیق: معماری ترکیبی شامل شبکه عصبی حافظه کوتاه مدت طولانی (LSTM) و شبکه عصبی تماماً متصل برای شناسایی و تشخیص ناهنجاری‌هایی مانند سیلان چاه (Kick) و گیرکردن لوله حفاری (Stuck Pipe) به کار گرفته شد. به‌دلیل کمبود نمونه‌های این ناهنجاری‌ها در مجموعه داده‌ها که می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی دقت و عملکرد مدل را کاهش دهد، از روش نمونه‌برداری دسته اقلیت (SMOTE) برای تعادل توزیع دسته‌ها و بهبود عملکرد کلی شبکه استفاده شد. علاوه بر این، تأثیر تغییرات ابرمتغیرها بر کاهش خطای شبکه مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج تحقیق: در شبکه‌هایی که با ساختارها و معماری‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفتند، نتایج تجربی نشان داد که شبکه عصبی با دقت 45/94 درصد بر روی مجموعه داده‌های آزمایشی عمل کرد. این عملکرد با تنظیم ابرمتغیرها به‌صورت زیر حاصل شد: پنجره نگاه به عقب 7، نرخ یادگیری 001/0، نرخ حذف 2/0، اندازه دسته 32 و معماری شبکه چهار لایه با تعداد واحدهای {(512,256,256)} در لایه‌های پنهان اول، دوم و سوم. این پیکربندی در تشخیص ناهنجاری نسبت به سایر گزینه‌های آزمایش‌شده، دقت بالاتر و هشدارهای کاذب کمتری داشت. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده این روش در تشخیص برخط ناهنجاری در فرایند حفاری مؤثر خواهد بود.

چکیده موضوع تحقیق: استفاده از امواج ماکروویو و فراصوت روش نوینی در صنعت نفت است که تاکنون برای مقاصد مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. مولکول‌های نفت به دلیل داشتن عناصر قطبی همانند اکسیژن، نیتروژن و گوگرد تحت تأثیر میدان الکتریکی امواج ماکروویو قرار گرفته و با ایجاد ممان دوقطبی نقاط گرمی را به وجود می‌آورند که هم دمای نفت را افزایش داده و هم ترکیبات سنگین همانند آسفالتین را می‌شکند. امواج فراصوت نیروهای بین‌مولکولی را با ایجاد حباب‌های کوچک و ترکیدن آن‌ها از بین می‌برند. هم‌چنین ترکیدن حباب‌ها سبب شکستن مولکول‌های سنگین همانند آسفالتین می‌شود.
روش تحقیق: در این تحقیق نفت خام تحت تابش امواج ماکروویو و فراصوت قرار گرفته و تغییرات خواص آن مورد بررسی قرار گرفته است. هم‌چنین تأثیر تغییر پارامترهایی همانند توان و زمان بر خواص نفت خام بررسی شده است. تغییرات گرانروی و API می‌تواند نشان دهنده میزان شکست مولکول‌های سنگین همانند آسفالتین و ارتقا نفت خام باشد.
نتایج اصلی: استفاده از امواج ماکروویو و فراصوت به ترتیب سبب کاهش 4/12 و 6 درصدی گرانروی نفت خام و افزایش 8/2 و 2/1 درجهAPI می‌شود. هم‌چنین کاهش میزان آسفالتین در اثر اعمال امواج ماکروویو و فراصوت به ترتیب 3/9 و3/4 درصد است که نشان دهنده شکسته شدن این ترکیبات و تبدیل به ترکیبات سبک‌تر و در نتیجه ارتقا نفت خام می‌شود. در آزمون طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) افزایش درصد وزنی کربن و کاهش عناصری همانند اکسیژن و گوگرد تأییدکننده این موضوع است. بررسی ساختار نفت خام تحت تابش امواج ماکروویو و فراصوت نشان دهنده این است که امواج ماکروویو علاوه بر تأثیر بر هیدروکربن‌های راست زنجیر باعث کاهش ترکیبات آروماتیک نیز شده‌اند، اما امواج فراصوت بیشتر بر ساختار هیدروکربن‌های راست زنجیر تأثیر گذاشته‌اند.

چکیده یکی از مسائلی که در ارتباط با تولید نفت دچار مشکل شده است، تولید آب است که سبب کاهش عمر تولید از مخازن و چاه‌های نفت می‌شود. امروزه برای عملیات کنترل تولید آب در مخزن از روش تزریق ژل پلیمر استفاده می‌شود. از این‌رو، در این مطالعه سعی شده است که با توجه به مخازن ایران و همچنین به علت وجود مشکلات زیست محیطی در زمینه‌ی پلیمرهای سنتزی، ویژگی رئولوژیکی هیدروژل‌های بر پایه‌ی زانتان بررسی شود. استحکام و پایداری هیدروژل‌ها با تغییر شرایط محیطی به صورت تابعی از زمان و نرخ برش قابل بررسی است. بدین منظور، خواص ویسکوالاستیک هیدروژل‌ها شامل مدول الاستیک و ویسکوز نسبت به دما، زمان و نرخ تغییر شکل برای محلول ژلانت مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین تاثیر ترکیبات هیدروژل‌ها شامل غلظت پلیمر، نسبت وزنی عامل شبکه‌کننده به پلیمر و درصد وزنی نانوذرات سیلیکا در بررسی خواص رئولوژیکی مد نظر قرار گرفته است. علاوه‌براین، زمان ژل شدن به عنوان یکی از مهم‌ترین پارامتر تعیین‌کننده هیدروژل در طول تزریق در محیط متخلخل، بررسی شده است.

چکیده موضوع تحقیق: یکی از روش­های مفید در فرایندهای افزایش و نگهداشت تولید نفت از مخازن هیدروکربوری، به‌کارگیری روش فرازآوری با گاز است. در این تحقیق باهدف منافع اقتصادی به بررسی و مقایسه امکانسجی استفاده از دو گاز کربن دی‌اکسید و نیتروژن به‌جای گاز طبیعی در فرایند فرازآوری با گاز پرداخته می‌شود. همچنین با توجه به محدود بودن گاز در دسترس با هدف حداکثر­سازی تولید نفت به بررسی و مقایسه بهینه‌سازی تخصیص گاز بین چاه‌های میدان پرداخته می‌شود و با شبیه‌سازی 10 چاه از یک میدان فراساحلی ایران، به بهینه‌سازی حجم محدود گاز در دسترس و اثر آن در افزایش برداشت نفت پرداخته شده است. میزان تزریق گاز به هر چاه مقدار بهینه­ای است که تزریق گاز بیش از آن موجب افزایش اصطکاک و کاهش تولید خواهد شد. از طرفی به دلیل ظرفیت کمپرسورها و در دسترس بودن مقدار محدود گاز، امکان تزریق مقدار بهینه به هر چاه امکان‌پذیر نیست.
روش تحقیق: در این پژوهش مدل‌سازی چاه با استفاده از نرم‌افزار پراسپر انجام شده است. ابتدا با جمع‌آوری داده­های10 چاه از یک مخزن فراساحلی جنوب ایران مدل آن­ها ساخته شده و پس از صحت سنجی، با استفاده از گاز کربن دی‌اکسید و نیتروژن به‌صورت مجزا، شبیه‌سازی فرازآوری مصنوعی انجام شده است. سپس نمودار عملکرد فراز­آوری با گاز(GLPC) هر کدام از چاه‌ها با مدل تجربی مناسب در نرم­افزار متلب برازش می‌شود. در ادامه با استفاده از سالور اکسل اقدام به بهینه‌سازی حجم محدود گاز با استفاده از دو گاز مختلف می‌شود.
نتایج اصلی: با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از بهینه­سازی، میزان تجمعی تولید چاه‌ها به ازای یک مقدار گاز در دسترس که 15 میلیون فوت مکعب می­باشد در حالت استفاده از گاز نیتروژن 3564 بشکه در روز بیشتر از حالت استفاده از گاز کربن­دی­اکسید است. همچنین در همه حالت‌های موردبررسی بیشترین مقدار گاز تزریقی به چاه شماره 8 اختصاص می‌یابد که دلیل آن تولید بالای این چاه است. توجه به مقایسه دو حالت تزریق، زمانی که مقدار گاز در دسترس 12 و 9 میلیون فوت مکعب در روز باشد تولید نفت حالت تزریق نیتروژن به ترتیب 3424 و 3302 بشکه در روز(۲۸٪ و ۲۴٪) بیشتر از حالت استفاده از گاز کربن­دی­اکسید است.

چکیده موضوع تحقیق: در سال‌های اخیر، سیلاب زنی آب هوشمند به منظور ازدیاد برداشت نفت بسیار مورد توجه قرار گرفته است و یکی از مکانیزم های اصلی آن تغییر ترشوندگی است. با این حال، اثر حضور اسید بر عملکرد آب هوشمند همچنان مشخص نیست. به بیان دیگر، سوال اصلی این است که آیا حضور اسید در کنار یون های تعیین کننده می تواند به تغییر ترشوندگی بیشتر و کاهش کشش بین سطحی منجر شود.به علاوه، در این تحقیق برای اولین بار یون‌های سه ظرفیتی به آب هوشمند اضافه شد ونتایج بدست آمده از آزمایشات انجام شده با نتایج مربوط به یون‌های دو ظرفیتی مقایسه شد.
روش تحقیق: در این مطالعه آب دریا، آب دریای 4 برابر رقیق شده و آب دریای 8 برابر رقیق شده در آب مقطر و محلول های اسید کلریدریک 0.001 و 0.01 نرمال آماده شدند و آزمایشات کشش بین سطحی و زاویه تماس انجام شد. سپس، در آب دریای 8 برابر رقیق شده که در محلول اسید کلریدریک 0.01 نرمال آماده شده بود غلظت یون های Ca²⁺، Mg²⁺ و Fe³⁺ تنظیم شد و تست‌های زاویه تماس و کشش بین سطحی انجام شد.
نتایج تحقیق: نتایج نشان داد که حضور اسید به تنهایی در آب مقطر اگرچه سبب کاهش کشش بین سطحی شد ولی زاویه تماس بسیار ناچیز کاهش یافت. همچنین، در صورت حضور اسید و یون های تعیین کننده، کشش بین سطحی کاهش قابل ملاحظه ای می کند که این به دلیل هم افزایی است که بین اسید و یون ها شکل می گیرد. اضافه شدن اسید به آب نمک با شوری مختلف توانست زاویه تماس را کاهش دهد ولی سطح شیشه همچنان نفت دوست باقی ماند. در مورد کاتیون‌های دو و سه ظرفیتی، نتایج نشان داد افزایش غلظت یون Fe³⁺ در آب هوشمند سطح شیشه را آب دوست کرد اگرچه افزایش غلظت Ca²⁺ و Mg²⁺ منجر شد ترشوندگی از شرایط نفت دوست به شرایط خنثی تغییر کند. به علاوه، حضور یون های دو و سه ظرفتی رفتار مشابهی در کاهش کشش بین سطحی داشتند و با افزایش 4 برابری غلظت هر کدام از یون ها، کشش بین سطحی در حدود mN/m 2 کاهش یافت.

چکیده موضوع تحقیق: بررسی اثر دما برعملکرد سیلابزنی پلیمر در مقیاس منفذ در محیط­های متخلخل با تراوایی متفاوت، به درک درستی از رفتار محلول پلیمر می ­انجامد.
روش تحقیق: در این مطالعه اثر دما بر سیلابزنی پلیمر پلی­اکریل­آمید بر ازدیاد برداشت نفت در دو میکرومدل همگن با تراوایی­های مختلف در دماهای ۲۵ و °C7۰ مورد بررسی قرار گرفت. محلول پلیمر و آب مقطر با سرعت تزریق 1 میکرو لیتر در دقیقه تا یک حجم منافذ به میکرومدل تزریق شدند و میزان برداشت نفت و نحوه حرکت سیال درون محیط متخلخل مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه براین رئولوژی پلیمر و گرانروی سیالات تزریقی جهت تحلیل بهتر نتایج، اندازه­گیری شدند. سپس نتایج با سیلابزنی آب مقطر به عنوان تست شاهد مقایسه گردید.
نتایــج اصلــی: با بررسی نتایج سیلابزنی مشخص شد که فاکتور دما از یک طرف با کاهش گرانروی نفت به افزایش بازیافت آن کمک کرده و از طرف دیگر با کاهش گرانروی پلیمر، باعث کاهش نقش گرانروی سیال تزریقی در میزان برداشت نفت شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که در حالت تزریق پلیمر پدیده انگشتی شدن کاهش و با افزایش دما میزان بهبود بازیافت نفت طی سیلابزنی پلیمر و آب در هر دو مدل افزایش می­یابد. همچنین میزان بهبود بازیافت نفت طی سیلابزنی پلیمر در میکرومدل الف از حدود 43 درصد در دمای محیط به بیش از 51 درصد و در میکرومدل ب از حدود ۵1 درصد به بیش از 60 درصد در دمای °C 70 افزایش یافت. در واقع می­توان گفت که الگوی جریان و پایداری جبهه حرکت محلول پلیمر و در نتیجه بازیافت نهایی نفت بطور قابل توجهی تحت تأثیر مورفولوژی منافذ، شکل و گلوگاه منافذ قرار دارد.

چکیده Research topic: One of the new methods in the processes of increasing oil recovery from hydrocarbon reservoirs is the method of using ultrasonic waves. In this research, using ultrasonic waves and their application in a large-scale sample tank, its effect on increasing oil extraction by the numerical method is investigated.
Research Method: In this research, the modeling process has been performed using MATLAB software. First, by determining the porous environment, the amount of pressure increases due to ultrasonic waves due to solving the sound equations (Helmholtz) by MATLAB k-waves toolbox is investigated. Finally, considering the cumulative production at a specific time from the production well and determining the oil recovery from the reservoir in the presence of a wave, to examine the effect of well location parameters and its distance from the wave generation source, wave production starts time, wave application methods (Pulsed and continuous), is performed at an optimal frequency and power.
Main results: According to the modeling results, the closer the wave start time is to the first days of production, the higher the oil recovery rate; So that by starting the application of ultrasonic wave under the power of 5 kW and frequency 20 kHz simultaneously with the production of well oil from the first day, oil recovery compared to oil recovery in the case of starting the wave from the fifty and ninety days, respectively 4/5% and 8% more. Oil recovery is 1.8% higher if the wave is applied continuously to the reservoir at a given time than when pulsed at the same time. The modeling results show that the shorter the distance between the wave source and the production well, the lower the pressure drop in the reservoir area and the higher the oil recovery. According to the results, if the source of wave production is located at a distance of 200 feet from the production well, it will increase by 7.1% compared to the distance of 1800 feet from the oil recovery well.

چکیده سنتز نانو ذرات به صورت درجا به خاطر اثرگذاری بیشتر بر سازوکارهای تولید (مانند کاهش گرانروی نفت)، توزیع یکنواخت نانو ذرات در سیالات مخزن، عدم کاهش تراوایی سازند به خاطر عدم تزریق نانو سیال به مخزن و همچنین صرفه اقتصادی از اهمیت بیشتری نسبت به دیگر روش‌های سنتز نانو ذرات برای استفاده در فرایندهای ازدیاد برداشت نفت برخوردار است. در این مطالعه اثر نانو ذرات سریم اکسید سنتز شده به‌صورت درجا در دمای پایین بر روی ضریب برداشت نفت مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور سیال پایه آب برای پخش شدن نانو ذرات سنتز شده در نظر گرفته شد. همچنین به منظور بررسی اثر غلظت نانو ذرات در سیال پایه بر روی ضریب برداشت نهایی نفت، نانو سیال‌ها با غلظت­های 01/0، 1/0، 25/0 و 5/0 درصد وزنی تهیه شدند. در نهایت، نانو سیال­های تهیه شده با نرخ تزریق 07/0 میلی‌لیتر در ساعت تا یک حجم منافذ به درون میکرومدل تزریق شد و میزان برداشت نفت و نحوه حرکت سیال درون محیط متخلخل مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان دادند که نانو ذرات سنتز شده در این پژوهش، کارایی مناسبی برای افزایش ضریب برداشت از مخازن نفتی دارند. حضور اندک این نانو ذرات (غلظت 01/0 درصد وزنی)، باعث افزایش چشمگیر ضریب برداشت نفت (حدود 7%) در مقایسه با تزریق آب به تنهایی است. همچنین، با افزایش غلظت نانو ذرات در سیال پایه، ضریب برداشت نفت هم افزایش یافت. به‌طوری‌که برای نانو سیال‌های با غلظت 01/0، 1/0، 25/0 و 5/0 درصد وزنی ضریب برداشت نفت به ترتیب برابر 25%، 38%، 43% و 45% شد. اما با افزایش غلظت نانو ذرات در سیال پایه، از یک مقدار بهینه به بعد احتمال رسوب ذرات درون میکرومدل افزایش یافت، اثر نانو ذرات بر تغییر خواص هیدرودینامیکی سیال تزریقی و مکانیسم‌های بهبود برداشت نفت کاهش یافت و لذا کارایی این نانو ذرات نیز کم شد.

چکیده پیش­بینی دمای چاه هنگام عملیات درون­چاهی و تأثیراتی که بر روی لوله­­ها و وضعیت تنش وارد بر آن­ها دارد یکی از موارد مهم در طراحی عملیات تکمیل، تولید و تحریک چاه­های نفت و گاز می­باشد. تغییرات دمایی در طول عمر چاه می­تواند باعث تغییر در وضعیت تنشی لوله­های درون‌چاهی مانند لوله تولیدی و لوله جداری شده و مشکلاتی از قبیل جابجایی تاج چاه و یا کمانش (Buckling) لوله را ایجاد کند که هم از لحاظ ایمنی چاه و کارکنان و هم از لحاظ اقتصادی می­تواند زیان‌بار باشد. در این مطالعه عملیات مختلف تکمیل، تولید و تحریک در طول عمر یک چاه مانند راندن رشته تکمیل چاه، شروع تولید، بستن چاه، تزریق اسید و دیگر عملیات رایج در چاه­های نفت با ترتیبی کاربردی شبیه­سازی شدند. تغییرات دمایی ایجاد شده در طی این عملیات و تأثیر آن­ها بر روی وضعیت تنش لوله جداری و لوله تولیدی پیش‌بینی و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که تولید درازمدت از چاه بیشترین تغییرات دمایی را در چاه ایجاد می­کند. این افزایش دما در عمق 430 فوتی از چاه که همان عمق mud line می‌باشد به حداکثر مقدار خود رسیده و به دلیل ثابت بودن لوله باعث کمانش آن و ایجاد گشتاور در عمق‌های پایین شده است. هم‌چنین به دلیل تغییرات طول لوله با دما و با گذشت زمان، زمان لازم برای رسیدن دمای لوله تولیدی به حالت پایدار جهت انجام آزمون‌های فشار بر روی لوله تولیدی حدود چند ماه می‌باشد و این نکته باید در آنالیز آزمون فشار لوله تولیدی لحاظ شود.

چکیده سوخت مازوت‌‌ با درصد گوگرد بالا به‌طور گسترده در صنایع پتروشیمی، نیروگاهی و دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از این نوع سوخت‌ها، علاوه بر آنکه باعث آلودگی‌های وسیع هوایی و دریایی در کشور شده است، باعث تحمیل جرایم هنگفت بین‌المللی، افزایش هزینه‌ها و خوردگی تجهیزات نیز شده است. از این‌رو، استفاده از سوخت مازوت با ترکیبات گوگردی حداکثر 5/0 درصد جرمی در دنیا، به صورت تصفیه مازوت در مبدا (در پالایشگاه‌ها) و با در نظر گرفتن تمامی جنبه‌ها، بیش از پیش اهمیت یافته است. روش‌های صنعتی محدودی برای گوگرد‌زدایی‌ هیدروژنی سوخت مازوت (به‌علت سنگین بودن این برش نفتی و پیچیده بودن ترکیبات گوگردی در آن) وجود دارد که مرسوم‌ترین آن روش سولفور‌زدایی هیدروژنی یا (HDS) است.
هدف از این پژوهش، شبیه‌سازی و ارزیابی اقتصادی واحد تصفیه هیدروژنی از مازوت با ظرفیت 75/13 میلیون بشکه در سال می‌باشد. شبیه‌سازی این فرآیند در نرم‌افزار Aspen HYSYS petroleum Refinery انجام گرفته شده است. در این شبیه‌سازی تاثیر پارامترهای عملیاتی موثر نظیر فشار، نسبت هیدروژن به مازوت و در نهایت میزان مصرف کاتالیست بر روی حذف ترکیبات گوگردی، تولید محصولات جانبی و هزینه‌های خالص تولید بررسی شده‌است.
نتایج نشان داد برای تصفیه هیدروژنی این ظرفیت از مازوت با ترکیبات گوگردی 5/3 درصد، هزینه کل سرمایه‌گذاری 9/308 میلیون دلار و هزینه خالص تولید مازوت تصفیه‌شده، 5/114 میلیون دلار در سال برآورد شده است. همچنین آنالیز حساسیت اقتصادی فرآیند نشان داد که پارامتر عملیاتی نسبت هیدروژن به مازوت، بیشترین تاثیر را در افزایش هزینه سرمایه‌گذاری و هزینه‌ خالص تولید دارد که تا حد امکان باید کمینه شود.

چکیده موضوع تحقیق: یکی از ساده­ترین و ارزان­ترین روش­های بهبود تولید، سیلاب­زنی است. از جمله چالش­های مهم در این فرایند ناهمگونی در ساختار مخزن است که موجب افزایش تولید آب و کاهش بازیافت نفت می­شود. علاوه بر این، سیلاب زنی یا تزریق مواد شیمیایی در بلند مدت ممکن است به ناهمگونی­های بیشتری در مخزن منجر شود. برای افزایش بازده در فرایندهای ازدیاد برداشت، مسدودسازی انتخابی مناطق با نفوذپذیری بالا و در نتیجه بهبود بهره­وری جاروب در مناطق با نفوذپذیری پایین، اهمیت دارد. استفاده از هیدروژل­ در کنترل جریان تزریقی به ویژه در سال­های اخیر، با موفقیت­های میدانی مختلفی همراه بوده است که نشان دهنده کارایی بالای این روش می باشد. هیدروژل­ بعد از تزریق آب یا پلیمر مورد استفاده قرار می­گیرد و موجب هدایت سیال تزریقی به سمت مناطق کم­تراوا می­شوند.
روش تحقیق: در این مقاله فرایند آزمایشگاهی تزریق هیدروژل در میکرومدل شیشه ای با استفاده از نرم افزار کامسول و معادلات فازی-میدانی شبیه­سازی شده و عملکرد هیدروژل در بهبود ضریب بازیافت نواحی کم­تراوا مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین سیلابزنی قبل از تزریق هیدروژل که معمولا با آب یا پلیمر انجام می­گیرد، بررسی شده و با تعیین پارامترهای موثر بر ضریب بازیافت سعی شده است شرایط بهینه این فرایند بررسی شود. به این منظور پس از صحت­سنجی مدل تهیه شده، حساسیت سنجی پارامترهای موثر بر این فرایند روی ضریب بازیافت انجام شده و یک مدل ریاضی جهت تعیین آن ارائه شده است.
نتایج اصلی: فاکتور بازیافت نفت حاصل از مطالعات، به ترتیب با مقادیر خطای مطلق 29/2 و 06/4 درصد در فرایند تزریق آب و هیدروژل بدست آمد. چهار پارامتر نرخ تزریق، زاویه تماس، گرانروی نفت و گرانروی سیال تزریقی به عنوان پارامترهای موثر بر ضریب بازیافت در فرایند سیلابزنی درنظر گرفته شدند. از این میان، بیشترین تاثیر را زاویه تماس داشت. در مدل مربوط به پیش­بینی ضریب بازیافت در سیلابزنی، بیشترین اثر متقابل مربوط به گرانروی و زاویه تماس می باشد. در شبیه سازی سیلابزنی ضخامت سطح تماس معادل h_max/5بدست آمد که مقدار ، 230 میکرومتر است. در شبیه سازی تزریق هیدروژل، اندازه ضخامت سطح تماس terpf.ep_default/5.65 حاصل شد. terpf.ep_default ضخامت سطح تماس و معادل 631 میکرومتر است.

چکیده در این پژوهش امکان جداسازی آسفالتین از باقیمانده برج خلاء با استفاده از حلالهای صنعتی ارزان قیمت مانند 202 ،202 ،204 و 210 بررسی شد. برای رسوب آسفالتین از روشهای جداسازی 01/IP143 و 07-3279 D ASTM استفاده شد. جهت یافتن بیشترین میزان رسوب آسفالتین از نرم افزار طراحی آزمایش با سه فاکتور زمان ماند، نسبت حجم حلال به جرم خوراک و درصد حجمی حلال 204 به مجموع حلال 204 و 210 استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین اثر میان پارامترهای اساسی به ترتیب مربوط به نسبت حلال به خوراک، درصد حجمی حلال 204 به کل حلال و زمان ماند بوده است و بین پارامترهای اساسی برهمکنش شدیدی وجود دارد. بهترین درصد رسوب آسفالتین در زمان ماند 79/34 ساعت، نسبت حلال به خوراک gr/ml 79/39 و درصد حجمی حلال 204 به حلال کل 29/20 %حاصل شد که توانست 04/9 %از 9/9 %را رسوب دهد و درصد رسوب آسفالتین حالت بهینه مخلوط حلالهای صنعتی 9/22 %کمتر از نرمال هپتان شد که با توجه به قیمت ارزانتر این حلالها بیش از 20 %در هزینه صرفه جویی شده است.

چکیده چکیده
در فرایند تزریق آب به مخزن، بخشی از مواد فعال سطحی که به­طور طبیعی در نفت وجود دارند، می­توانند درآب تزریقی حل شوند. وجود این مواد پدیده­های سطحی، سامانه سه فازی آب-نفت-سنگ را تحت تأثیر قرار می‌دهد. تأثیر این مواد به­منظور اصلاح ترکیب یونی آب تزریقی، در مطالعات پیشین کمتر مورد­ توجه بوده است. در این مقاله ابتدا تأثیر ترکیبات اسیدی موجود در نفت خام و ترکیب آب اولیه بر ترشوندگی اولیه سنگ کربناته بررسی شد. سپس جهت بررسی تغییرات ترشوندگی سنگ کلسیتی نفت­دوست از آب نمک­های منیزیم­کلرید، کلسیم کلرید، پتاسیم کلرید و سدیم سولفات با مولاریته بین 1/0 تا 1 استفاده شد. کشش بین­سطحی نفت با آب مقطر و نمونه­های آب نمک با غلظت­های یونی مختلف به­طور جداگانه اندازه­گیری و مقایسه شد. تغییر در خواص سطحی نمونه­های سنگ کلسیت از طریق اندازه­گیری زاویه تماس پس از پیرسازی نمونه­های مقطع نازک در آب نمک­ها و نفت مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج نشان داد که با افزایش غلظت یون­ها و قدرت یونی محلول­های نمکی، به­دلیل انحلال ترکیبات اسیدی نفت در سطح تماس دو فاز آب و نفت، کشش بین‌سطحی کاهش می­یابد. همچنین در صورت غالب بودن ترکیبات اسیدی در نفت، یون منیزیم بیشترین تأثیر را در کاهش کشش بین‌سطحی و تغییر ترشوندگی سنگ دارد. به‌طوری که با افزایش غلظت آن تا 1 مولار، کشش بین‌سطحی به مقدار 1 (mN/m) و زاویه تماس به 42 درجه کاهش می­یابد. اندازه­گیری زاویه تماس نشان داد که ترکیب آب اولیه موجود در سنگ مخزن بر تغییر ترشوندگی اولیه سنگ موثر بوده و تشکیل لایه یونی-آلی در مجاورت سطح سنگ از مهم­ترین عوامل تغییر ترشوندگی است. حضور یون منیزیم در آب اولیه موجود در سنگ، موجب کاهش زاویه تماس به 145 درجه و افزایش آب­دوستی در سطح سنگ می­شود. همچنین افزایش حلالیت ترکیبات اسیدی محلول در نفت در فاز آبی بر تغییرات ترشوندگی سنگ تأثیر زیادی دارد. نتایج به­دست آمده نشان داد که برهم­کنش بین یون­های موجود در فاز آبی بخصوص کاتیون­ها و آنیون­های دو ظرفیتی و مواد فعال سطحی (کربوکسیلیک اسید) رفتار سطحی آب را در تماس با فاز نفت و سنگ مشخص می­کند.
واژه های کلیدی: ترشوندگی، کشش بین­سطحی، ترکیبات اسیدی نفت، یون­های دو ظرفیتی، لایه یونی-آلی

چکیده در پژوهش حاضر، تجمع و شکست ذرات آسفالتین با استفاده از کوپل همزمان روش اجزای گسسته و دینامیک سیالات محاسباتی در جریان آرام شبیه سازی شده است. با توجه به ماهیت آسفالتین، یک مدل جدید تجمع جهت مدلسازی فرایند چسبیدن ذرات آسفالتین بر اساس ساختار واقعی کلوخه ها پیشنهاد شده است. برخورد ذرات، راندمان برخورد و شکست کلوخه‌های آسفالتین به صورت دقیق مطالعه شده‌اند. همچنین، رشد ذرات آسفالتین و تغییرات توزیع اندازه ذرات به همراه تغییرات ساختار کلوخه ها بررسی شده است. در طول فرایند توده‌ای شدن ذرات آسفالتین، در بازه زمانی اولیه رشد اندازه ذرات کم است که دلیل آن تجمع ذرات اولیه و شکل گیری کلوخه‌های کوچک می‌باشد. در بازه زمانی میانی به علت برخورد کلوخه‌ها و تشکیل کلوخه‌های بزرگ، رشد اندازه ذرات شدت می‌گیرد و در بازه انتهایی شکست کلوخه‌ها رشد بیشتر آن‌ها را محدود می‌سازد و نهایتا به حالت پایا می‌رسد. توزیع لگاریتمی نرمال بهترین مطابقت را با نتایج توزیع اندازه ذرات نشان می دهد که بر اساس مطالعات قبلی با طبیعت آسفالتین نیز هماهنگی دارد. بر اساس نتایج شبیه سازی، کرنل برخورد و شکست به طور مستقیم محاسبه گردید که با نتایج کرنل برخورد و شکست در مراجع پیشین همخوانی دارد.

چکیده با مطالعه انواع خوردگی در فرآیندهای آمینی و بررسی تاثیر عوامل مختلف بر روی آنها، اثرغالب دما در خوردگی در برج های جذب مشخص شد. کاهش دما منجر به کاهش خوردگی در برج جذب، تاثیر بر روی کشش سطحی آمین و درنتیجه کاهش کف­زایی و طغیان در برج و کاهش گازهای ترش CO₂ و H₂S از جریان خروجی گاز طبیعی خواهد شد. در این تحقیق شیوه­های مختلف کاهش دما از جمله افزایش دبی آمین در گردش ، باز نمودن عایق دیواره و تزریق آمین به میانه برج مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی اثرتزریق آمین به میانه برج از نرم افزار Aspen-HYSYS استفاده شد. براساس نتایج شبیه­سازی، در برج جذب دوخوراکه دمای بیشینه در برج در حدود ˚C3 و در حالت سه­خوراکه دمای بیشینه حدود ˚C10 کاهش یافت. همچنین با توجه به کاهش غلظت گازهای CO₂ و H₂S از جریان خروجی گاز، میزان سودسوزآور مصرفی در قسمت تحتانی برج نیز کاهش می­یابد که در نهایت میزان مصرف کاتالیزور واحد مراکس را پایین خواهد آورد. براساس نتایج حاصله تزریق آمین به میانه برج نسبت به سایر روش های اشاره شده بالاترین بازده را جهت کاهش دمای برج نشان می دهد. گر چه برای کاهش بیشتر دما در برج می توان ترکیبی از روش­های یاد شده را استفاده نمود.

چکیده در این تحقیق، یک مدل سینتیکی جدید برای پدیده جایگزینی متان-کربن دی­اکسید در ساختار هیدرات­های گازی پیشنهاد شده است. جایگزینی متان-کربن دی­اکسید روشی پیشنهادی برای تولید از مخازن هیدرات متان است که در نتیجه آن تولید متان و ذخیره کربن دی­اکسید به صورت همزمان اتفاق می­افتد. این مدل بر اساس مکانیسم پیشنهادی برای پدیده جایگزینی در یک فاز دوغابی از هیدرات متان ارائه شده است. براساس این مدل، تجزیه هیدرات متان و تشکیل هیدرات کربن دی­اکسید به صورت همزمان اتفاق می­افتد. بنابراین پارمترهای سینتیکی تشکیل هیدرات کربن دی­اکسید و تجزیه هیدرات متان به صورت آزمایشگاهی محاسبه شده و به صورت توابعی از دما و فشار برازش شده­اند. بررسی اثر شرایط عملیاتی برروی بازده جایگزینی نشان می­دهد که بازده جایگزینی در فشارهای پایین­تر و دماهای بالاتر بیشتر می­باشد. این رفتار نشان می­دهد که مکانیسم کنترل کننده سرعت برای پدیده جایگزینی در ساختار هیدرات، تجزیه هیدرات متان است، زیرا سرعت تجزیه هیدرات در دماهای بالاتر و فشارهای پایین­تر بیشتر می­باشد. بر اساس نتایج حاصل از این مدل در دمای 15/278 درجه کلوین با افزایش فشار از 55 بار تا 65 بار، بازده جایگزینی 78/15 تا 80/8 کاهش پیداکرده است. همچنین در دمای 15/280 در جه کلوین با افزایش فشار از 60 با تا 70 بار بازده جایگزینی از 89/26 تا 91/15 کاهش یافته است. در فشار یکسان 60 بار بازه جایگزینی در دماهای 15/280 کلوین و 15/278 کلوین به ترتیب 96/20 و 59/11 می­باشد.

چکیده در واحد 107 پالایشگاه گاز فاز 9 و 10 پارس جنوبی محصولات بوتان و پروپان که اجزاء گاز مایع هستند از گاز طبیعی جدا می­شوند. غلظت متیل مرکاپتان و اتیل مرکاپتان در پروپان به ترتیب ppm 551 و46 و غلظت این ترکیبات در بوتان به ترتیب برابر ppm 1218 و %8/0 وزنی می­باشند. به منظور خارج نمودن مرکاپتانها از محصولات بوتان و پروپان، فرآیند شستشو با محلول آبی هیدروکسید سدیم با غلظت 15 تا 20 درصد وزنی بکار برده می­شود. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار Petro-SIM که خاص شبیه سازی واحدهای فرآیندی در صنعت نفت و گاز است، واحدهای 113، 114 و 115 پالایشگاه گاز فاز 9 و 10 پارس جنوبی شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج آزمایشات تجربی و داده­های موجود در اسناد طراحی کارخانه مقایسه شده و تطابق بالایی بین آنها دیده می­شود که نشان از صحت شبیه سازی دارد. در ادامه با استفاده از ابزار بهینه ساز نرم افزار به بهینه سازی پارامترهای عملیاتی پرداخته شده است. نتایج بهینه سازی فرآیند نشان میدهد که با افزایش دمای استخراج در واحد 115 به 46 درجه سانتیگراد می­توان غلظت مرکاپتان در محصولات را کاهش داد. سایر پارامترهای مستقل بر نتیجه نهایی فرآیند تأثیری ندارند و بدون تغییر مانده ­اند.

چکیده به منظور توسعه دامنه کاربرد مواد پلیمری در تهیه سیالات حفاری، در این پژوهش آمیزه های مختلفی از نشاسته گندم و پلی اکریل آمید تهیه و رفتار ریولوژی و سازگاری نمونه ها در شرایط متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی رفتار رئولوژیکی آمیزه های نشاسته-پلی اکریل آمید در آب شیر و آب نمک اشباع نشان داد که در هر دو محیط با افزایش غلظت پلی اکریل آمید، ویسکوزیته نمونه ها افزایش یافت. با این وجود، آمیزه های نشاسته-پلی اکریل آمید در آب نمک اشباع ویسکوزیته پایین تری نسبت به آب معمولی داشتند. مشاهده شد که در هر دو محیط آب شیر و آب نمک اشباع پس از 24 ساعت ماندگی در دمای 90 درجه سانتیگراد، ویسکوزیته اکثر نمونه ها افزایش یافت. مقایسه منحنی های مربوط به داده های تجربی ویسکوزیته و پیش بینی قانون مخلوط ها نشان داد که در آب نمک اشباع و دمای ^◦c90 این منحنی ها بسیار به هم نزدیک بوده و این رفتار می تواند دلالت بر سازگاری اجزاء این آمیزه در محیط آب نمک اشباع باشد. انجام فرآیند پیرشدگی نمونه ها سبب بهبود سازگاری آمیزه های نشاسته- پلی اکریل آمید شد.
در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد که آمیزه های نشاسته – پلی اکریل آمید در دمای بالا (^◦C90 ) و محیط آب نمک NaCl اشباع سازگار بوده و بکارگیری این آمیزه ها در تهیه سیالات حفاری می تواند توسعه دامنه کاربرد مواد پلیمری در تهیه این سیالات و سهولت در تنظیم خواص رئولوژیکی آنها را به همراه داشته باشد.

چکیده یکی از روشهای مرسوم ازدیاد برداشت در مخازن نفتی جهان، روش سیلاب زنی با آب است. اشباع بالای نفت باقی مانده در انتهای فرایند تزریق آب، ناشی از راندمان کم جاروبی و رخ دادن سریع پدیده ی مخروطی شدن می باشد. این مشکل با افزودن پلیمر به آب تزریقی و کنترل تحرک پذیری جبهه تزریقی رفع خواهد شد. در این مطالعه سعی شده است از طریق سنتز نانوکامپوزیت ﭘﻠﻲ ﺍﻛﺮﻳﻞ ﺁﻣﻴﺪ، تغیرات تحرک پذیری سیال تزریقی، کشش بین سطحی و ترشوندگی سنگ مخزن آهکی مورد بررسی قرار گیرد. علاوه بر این، عملکرد پلی آکریل آمید تزریقی در شرایط شوری بالای آب سازند، از طریق افزودن نانو ذره سلیس، کنترل گردید. نتایج تست زتا نشان می دهد که افزودن نانو ذره سیلیس موجب پایداری عملکرد پلی آکریل آمید در شرایط شوری بالا می شود. همچنین نانو کامپوزیت پلی اکریل آمید با غلظت 1 درصد نانو دارای کمترین میزان کشش بین سطحی (mN/m 18.34) و بیشترین تمایل به شرایط آبدوستی را دارد. علاوه بر این، نانو کامپوزیت پلی اکریل آمید با درصد نانو سیلیکای 1، بهترین عملکرد را برروی ویسکوزیته آب مخزن دارد که می تواند موجب بهبود نسبت تحرک پذیری گردد (1.07=M) و تولید نفت را افزایش دهد.