فهرست مطالب

پژوهش نفت - پیاپی 98 (فروردین و اردیبهشت 1397)

مجله پژوهش نفت
پیاپی 98 (فروردین و اردیبهشت 1397)

  • 184 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1397/02/30
  • تعداد عناوین: 12
|
  • وحید توکلی*، حسن رحیم پور بناب، مهدی سحاب پیغمبردوست صفحه 4
    به منظور برداشت و توسعه میادین هیدروکربوری شناخت هر چه بهتر مخزن امری لازم و ضروری است. معیارهای مختلفی در زون بندی مخازن و تفکیک بخش مخزنی به بازه های مختلف مورد توجه قرار می گیرند. تقسیم مخزن به گونه های سنگی مخزنی از جمله روش های کاربردی است که می تواند معایب روش های مرسوم زمین شناسی براساس نوع سنگ و لیتولوژی یا رخساره را برطرف سازد. در این مطالعه زون بندی انجام شده به روش وینلند با ضرایب استاندارد در سازندهای کنگان و دالان در یکی از میادین هیدروکربوری بخش مرکزی خلیج فارس سبب تعیین 5 گونه سنگی گردید. سپس داده های آزمایش تزریق جیوه در 35% اشباع مورد استفاده قرار گرفته و ضرایب معادله وینلند بر اساس این داده ها محاسبه شد. با استفاده از معادله جدید، 4 گونه سنگی در این سازندها تعریف گردید. نتایج نشان داد که استفاده از ضرایب استاندارد وینلند سبب ایجاد خطای بسیار زیادی در محاسبات می گردد؛ طوری که قطر گلوگاه ها بیش از سه برابر مقدار واقعی محاسبه می شود درحالی که اگر این ضرایب برای هر سازند محاسبه گردد، اختلاف به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. بنابراین تعیین گونه های سنگی با ضرایب معرفی شده سبب افزایش میزان دقت در محاسبات می گردد. تطابق داده های به دست آمده با نتایج حاصل از مطالعه مقاطع نازک نشان می دهد که فرآیند دیاژنزی انحلال سبب افزایش تخلخل در گونه های سنگی و دولومیتی شدن، نقش اساسی در افزایش تراوایی سازندهای مورد مطالعه داشته است.
    کلیدواژگان: منحنی فشار تزریق جیوه، گونه های سنگی، معادله وینلد، شعاع گلوگاه، سازندهای کنگان و دالان
  • محمد قدیری *، معصومه خاتمیان، جعفر جعفری نژاد صفحه 15
    در این مقاله نخست زئولیت ZSM-5 با استفاده از متاکائولن به عنوان منبع آلومینا و توسط دستگاه مایکروفر سنتز گردید. در این راستا زئولیت ZSM-5 با خلوص بالا و در مدت زمان کم (min 25 تابش دهی با مایکروفر) با موفقیت تهیه شد. در مرحله بعدی کاتالیست های کامپوزیتی نانواکسیدهای آهن و کروم– زئولیت ZSM-5 تهیه گردید. این کاتالیست ها به دو روش پخش در حالت جامد (SSD) و کپسوله کردن تهیه شدند. در روش اول از مخلوط پودری Fe2O3ا، Cr2O3 و K2CO3 به نسبت های وزنی مختلف با زئولیت های ZSM-5 استفاده شد. اما در روش دوم کمپلکس های این فلزات درون حفرات زئولیت ZSM-5 کپسوله شدند. کاتالیست های تهیه شده با استفاده از تکنیک های FT-IRا، XRDا، SEM و EDX مورد شناسایی و بررسی قرار گرفتند. عملکرد کاتالیستی نمونه های تهیه شده در فرآیند دهیدرروژناسیون اتیل بنزن به استایرن در دمای oC 610 و در فشار atm 1 و در حضور بخار آب ارزیابی گردید. نتایج حاصل مشخص کرد کاتالیست های تهیه شده بر روی زئولیت ZSM-5، نسبت به زئولیت تنها، کارایی بسیار بهتری دارند و همچنین نمونه های دارای Fe2O3 نسبت به نمونه های دارای Cr2O3 به طور موثرتری عمل می نمایند. ضمنا کاتالیست های سنتز شده با روش کپسوله شدن، به دلیل داشتن اندازه کوچک تر و توزیع یکنواخت ذرات، نسبت به کاتالیست های تهیه شده با روش SSD، راندمان و تبدیل بالاتری در تولید استایرن از خود نشان می دهند.
    کلیدواژگان: استایرن، اتیل بنزن، زئولیت ZSM، 5، نانو اکسید آهن و کروم، کپسوله کردن
  • جواد هنرمند، رحیم کدخدایی ایلخچی، علی اسعدی *، علی ایمن دوست، نواب خدایی صفحه 32
    در این مطالعه با هدف بررسی ارتباط فرآیندهای سیمانی شدن و انحلال با رخساره های رسوبی و نیز سطوح ناپیوستگی بخش بالایی سازند سروک (ناپیوستگی مرز سنومانین- تورونین وتورونین میانی)، مغزه ها و مقاطع نازک میکروسکوپی یک چاه کلیدی در یکی از میادین ناحیه دشت آبادان مطالعه گردید. براساس مطالعات پتروگرافی 6 رخساره در ارتباط با زیر محیط های لاگون، شیب و دریا باز شناسایی شد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که فرآیندهای دیاژنزی انحلال و سیمانی شدن در چندین مرحله رخ داده اند. انحلال اجزاء اسکلتی ناپایدار تحت تاثیر دیاژنز ائوژنتیک سبب ایجاد تخلخل های حفره ای گسترده ای شده است. علاوه براین در طی دیاژنز تلوژنتیک و در ارتباط با سطوح ناپیوستگی، تخلخل های عمدتا حفره ای، درون اجزاء و نیز زمینه سنگ گسترش یافته اند. توزیع سیمان کلسیتی درون مخزن، با ترکیب کانی شناسی اولیه موجودات، اندازه حفرات انحلالی و نیز تراکم و عرض شکستگی ها ارتباط مشخصی نشان می دهد. سیمان کلسیتی به اشکال دروزی و بلوکی و با منشاء متئوریک و تدفینی، درون حفرات انحلالی و نیز ریز شکستگی ها مشاهده می شود. در توالی تورونین که در زیر ناپیوستگی تورونین میانی قرار دارد، به دلیل ماهیت گل غالب رخساره های لاگونی و دریای باز، انحلال و سیمانی شدن، گسترش ناچیزی دارد و سیمان کلسیتی عمدتا در ارتباط با شکستگی ها مشاهده می شود. در مقابل در توالی زیر ناپیوستگی مرز سنومانین- تورونین، این فرآیندها با توجه به فراوانی رخساره های دانه غالب از گسترش بیشتری برخوردار هستند. نتابج این مطالعه نشان می دهد که ماهیت رخساره های رسوبی نقش بسزایی در توزیع فرآیندهای سیمانی شدن و انحلال درون سازند سروک داشته است.
    کلیدواژگان: سازند سروک، رخساره های رسوبی، ناپیوستگی، سیمانی شدن، انحلال
  • سپیده رشدی، نورالله کثیری *، احمد رهبر کلیشمی صفحه 47
    شبیه سازی هیدرودینامیکی و انتقال جرمی قطره تولوئن بالارونده در سیال ساکن آب مورد بررسی قرار گرفت. برای شبیه سازی هیدرودینامیکی از روش حجم سیال با مدل کشش سطحی CSS و روش PLIC استفاده شد. قطرات در سه رژیم کروی، چرخشی و نوسانی شبیه سازی شدند و همخوانی بسیار خوب با نتایج تجربی با میانگین خطای 63/3% به دست آمد. همچنین مدل هیدرودینامیکی تحقیق حاضر توانست رژیم نوسانی قطره را در قطر mm 4/4 و قطر قطره با سرعت بیشینه را در قطر mm 5/3 پیش بینی نماید که دارای همخوانی بسیار خوب با نتایج تجربی بود. در گام بعدی شبیه سازی، به منظور تاثیر انتقال جرم در سرعت قطرات تولوئن mm 2، معادلات انتقال جرمی به شبیه سازی ها اضافه شد. تمامی خواص سیال در شبیه سازی ها به غیر از کشش سطحی ثابت نظر گرفته شد. نتایج شبیه سازی نشان داد بدون در نظر گرفتن تابعیت کشش سطحی با غلظت، سرعت شبیه سازی شده با نتایج تجربی موجود در مقالات دارای میانگین خطای 83% بود که با درنظرگرفتن آن میزان خطا تا حدود 2% کاهش یافت. گزارش خطوط جریان، شکل قطرات، سرعت محوری و سرعت حدی از نتایج دیگر این تحقیق است.
    کلیدواژگان: شبیه سازی عددی، مدل حجم سیال، استخراج مایع، مایع، انتقال جرم، هیدرودینامیک
  • احسان خامه چی *، میثم نادری، محمدحسین حاجتی صفحه 61
    در سال های اخیر بحث بهینه سازی تولید به یکی از موضوعات مورد نیاز در صنعت نفت و گاز تبدیل شده است. بهینه سازی تولید یکی از پیچیده ترین فعالیت ها از نقطه نظر عملیاتی که به علت خواص فیزیکی متنوع سنگ و سیال، خطاهای ابزارها تحت تاثیر عدم قطعیت قرار می گیرد. بهینه سازی تولید بر مبنای مجموعه فعالیت هایی که اطلاعات اندازه گیری و جمع آوری شده را به تصمیمات مدیریتی بهینه تبدیل می کند، تعریف می شود. در این مطالعه، بهینه سازی تولید از یک میدان بالغ هیدروکربوری واقع در جنوب ایران با درنظر گرفتن محدودیت های غیرخطی و چهار سناریوی متفاوت صورت پذیرفت و با توجه به میزان تولید تجمعی نفت و سود حاصل از پروژه، بهترین سناریوی تولیدی برای میدان مورد مطالعه انتخاب شد. نتایج حاصل از شبیه سازی و بهینه سازی نشان داد که در شرایط کنونی میدان، تزریق گاز نسبت به فرازآوری مصنوعی با گاز به دلیل کاهش هزینه و زمان و همچنین افزایش ارزش خالص کنونی در اولویت است. اگر چه با استفاده از روش فرازآوری مصنوعی با گاز میزان تولید انباشتی نفت نسبت به روش تزریق گاز بیشتر است اما به دلیل افزایش هزینه های آن ارزش خالص کنونی کمتری خواهد داشت.
    کلیدواژگان: میدان هیدروکربوری، محدودیت های غیر خطی، تولید بهینه، فرازآوری مصنوعی با گاز، بهینه سازی
  • مجتبی کریمی *، علی مرتضوی صفحه 70
    تطابق تاریخچه یکی از مهمترین بخش های شبیه سازی مخازن و به تبع آن مطالعه مخزن است و افزایش سرعت در انجام این عملیات در عین دقت یکی از چالش های کنونی دانش مهندسی نفت است. در این مطالعه، سعی شده است با بهره گیری از مدل پروکسی و بهینه سازی دقیق، فرآیند «تطابق تاریخچه» که یکی از مهمترین مراحل در مطالعه جامع مخزن است با زمان اجرای بسیار کمتر انجام گیرد. در این مقاله رویکرد ریاضی مدل جایگزین (پروکسی) برای تطابق تاریخچه خودکار در یک میدان بزرگ در جنوب ایران با 14 چاه با متغیرهای پاسخ های (تولید نفت و داده های فشار) استفاده شده است. روشی که به عنوان مدل پروکسی استفاده شده است روش سطح رویه پاسخ است که در آن 21 پارامتر برای ساخت مدل با استفاده از روش مکعب متمرکز بر وجه که از جمله روش های نمونه گیری مرکزی معرفی شده است. سپس برای پروکسی ساخته شده از الگوریتم ژنتیک و الگوریتم ازدحام ذرات برای بهینه سازی تابع هدف استفاده شد. روش کار استفاده شده در این مقاله کدنویسی و برنامه نویسی در Matlab و لینک آن با نرم افزار شبیه سازی Eclipse برای بررسی و نهایی سازی پارامترها بود. در نتیجه، ساخت مدل پروکسی بهینه سازی شده (با الگوریتم ژنتیک) با استفاده از 256 نمونه با R2 9/0 موفق عمل کرد.
    کلیدواژگان: تطابق تاریخچه خودکار، مدل پروکسی، سطح رویه پاسخ، الگوریتم ژنتیک، روش مکعب متمرکز بروجه
  • پوریا ادب نژاد *، علی کدخدایی، غلامحسین نوروزی، امیرشهریار رستمی صفحه 85
    در این مطالعه ابتدا مدول های الاستیک دینامیک مانند مدول یانگ، بالک و برشی، نسبت پواسون و مقاومت فشاری تک محوری سازند با استفاده از سرعت های امواج برشی و تراکمی که توسط نگارگر صوتی دوقطبی فراهم آمده اند، در 8 چاه محاسبه شدند. در 5 چاه که داده های سرعت برشی موجود نبودند، سرعت این امواج از طریق روابط تجربی، همبستگی چند متغیره و رابطه گرینبرگ- کاستاگنا تخمین زده شد. پس از محاسبه مدول های الاستیک دینامیک، این مقادیر با استفاده از فرمول های تجربی به دست آمده از طریق تعیین سرعت امواج برشی و تراکمی در 14 نمونه مغزه و آزمایش چکش اشمیت در یکی از میدان های مجاور به مدول های استاتیک تبدیل شدند. سپس، حجم مدول های استاتیک محاسبه شده با استفاده از خوشه بندی گراف پایه با توان تفکیک چندگانه (MRGC) و از طریق ایجاد واحدهای ژئومکانیکی با استفاده از این خوشه ها کاهش یافت. ایجاد یک مدل ژئومکانیکی سه بعدی با استفاده از این واحدهای ژئومکانیکی می تواند تخمینی قابل اطمینان از خواص مخزنی از نقطه نظر مقاومت سنگ های مخزنی مهیا کند. پس از تولید واحدهای ژئومکانیکی توسط خوشه بندی گراف پایه با توان تفکیک چندگانه (MRGC)، این واحدها از طریق مقایسه با داده های چاه پیمایی مانند نگارگر قطرسنجی، اشعه گاما و تخلخل نوترون و همچنین داده های مغزه مورد بررسی قرار گرفتند. این مقایسه، انطباق خوبی میان این داده ها و واحدهای ژئومکانیکی نشان می دهد. نتایج این مطالعه بیانگر تاثیرپذیری بالای واحدهای ژئومکانیکی از تخلخل و محتوای رس سنگ های سازندی هستند. در نهایت مدل ژئومکانیکی سه بعدی مخزن با استفاده از این واحدهای ژئومکانیکی و مدل امپدانس صوتی مخزن که حاصل از روش وارون سازی و الگوریتم ژنتیک است، ساخته شد. از مدل امپدانس صوتی به عنوان پارامتر دوم کوکریجینگ برای مدل سازی استفاده شده است. مقادیر مدل ژئومکانیکی ساخته شده در محدوده یکی از چاه ها که برای مدل سازی استفاده نشده بود، دارای انطباقی حدود 77 % با داده های چاه است. این امر بیانگر اعتبار بالای روش مدل سازی مورد استفاده است.
    کلیدواژگان: واحدهای ژئومکانیکی، خوشه بندی گراف پایه با توان تفکیک چندگانه، مدول های الاستیک، داده های استاتیک، داده های دینامیک، وارون سازی لرزه ای
  • رضا محبیان، محمدعلی ریاحی *، علی کدخدایی صفحه 97
    تشخیص رخساره های مخزنی و تعیین نواحی با کیفیت مخزنی بالا نقش مهمی در مدل سازی مخزن و همچنین حفاری های آتی در میدان های در حال توسعه ایفا می کند. شاخص جریانی یکی از شاخص هایی است که با توجه به تغییر خصوصیات مخزن تغییر کرده و می تواند نقش موثری در تقسیم بندی رخساره های مخزنی داشته باشد. مطالعه حاضر یک مدل بهینه یافته و پیشرفته را به وسیله ترکیب سیستم های هوشمند برای تخمین شاخص جریانی در کل میدان پیشنهاد می دهد. این ماشین گروهی نتایج پیش بینی شده حاصل از سیستم های هوشمند عصبی، فازی و عصبی- فازی را با وزن های مشخص با هم ترکیب می کند، وزن های بهینه برای هر یک از این روش ها به وسیله الگوریتم مورچگان پیوسته تعیین می شود. در این مطالعه از داده های چاه و لرزه نگاری سه بعدی مربوط به یکی از میادین جنوب ایران برای اعمال روش ها استفاده شده است. در مرحله اول، نشانگرهای لرزه ای که ارتباط بیشتری با داده هدف (FZI) دارند با استفاده از برازش گام به گام انتخاب می شوند و در ادامه با استفاده از سیستم های هوشمند و ترکیب آن ها مکعب سه بعدی شاخص جریانی در کل میدان تخمین زده می شود و در مرحله پایانی با استفاده از الگوریتم خوشه بندی C میانگین فازی (Fuzzy C-Mean) رخساره های مختلف مخزن از هم تفکیک داده می شوند. نتایج این مطالعه نشان دهنده کارایی بهتر ماشین گروهی با استفاده الگوریتم مورچگان پیوسته (ACO R) نسبت به هر یک از روش های منفرد می باشد.
    کلیدواژگان: رخساره های مخزنی، شاخص جریانی، سیستم های عصبی، فازی، سیستم های عصبی، الگوریتم مورچگان پیوسته
  • زهرا جاذبی، محمودرضا حجتی *، علی کسراییان صفحه 110
    در حال حاضر بحران آب و کمبود منابع آبی یک معضل جهانی است. سوپرجاذب ها پلیمرهای آب دوست و دارای پیوندعرضی هستند که توانایی متورم شدن در آب به صورت برگشت پذیر به همراه حفظ حجم بالای آب را دارند، از این رو در کشاورزی کاربرد زیادی دارند. در این پژوهش تاثیر پارامترهای سنتزی شامل مونومرهای اکریل آمید، اکریلیک اسید، بنتونیت و نسبت شبکه کننده به آغازگر بر رفتار تورمی و میزان نگه داشت آب در سوپرجاذب بررسی و میزان جذب و واجذب آب در محلول هایی با شوری زیاد و خاک اندازه گیری شده است. سوپرجاذب های مورد استفاده به روش پلیمریزاسیون محلول سنتز شده و ساختار شیمیایی آن ها توسط آزمون های FTIRا، SEMا، XRDا، TGA و DSC بررسی شد. نتایج نشان می دهد با افزودن شبکه کننده، میزان تورم تعادلی کاهش می یابد و در صورت استفاده از مقدار بهینه آغازگر، افزایش میزان اکریل آمید و اکریلیک اسید، میزان جذب تعادلی افزایش می یابد. نتیجه آنکه سوپرجاذبی تهیه شده است که میزان جذب آب آن g/g 1125 است. نتایج جذب و واجذب سوپرجاذب بهینه در محلول های با شوری بالا و خاک نشان می دهد که سوپرجاذب ساخته شده کارایی خوبی در محلول های با شوری زیاد داشته و برای استفاده در خاک های با شوری بالا مناسب و کارآمد است.
    کلیدواژگان: سوپرجاذب، نانوکامپوزیت، بنتونیت، اکریلیک اسید و اکریل آمید
  • صادق حسن پور، فرزانه درخواه، مسعود ریاضی*، محمدرضا ملایری صفحه 127
    اندازه گیری و پیش بینی چگالی به عنوان یکی از خواص مهم سیالات مخزنی، در مقدار تولید سیالاتی همچون نفت بسیار موثر است. در مطالعه حاضر اثر پارامترهای مختلف (فشار، دما و ترکیب سیال) بر چگالی نفت های سنتزی آسفالتینی و نفت خام (با ترکیب ثابت) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین در شرایط مختلف عملیاتی برای 546 داده آزمایشگاهی نفت سنتزی آسفالتینی، یک رابطه تجربی پیش بینی شد؛ که قابل استفاده برای ترکیب های نفت سنتزی شامل تولوئن، نرمال هپتان و آسفالتین استخراج شده از انواع نفت خام می باشد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که ضریب محاسبه رگرسیون خطی داده های آزمایشگاهی و رابطه تجربی بیش از 97/0 می باشد. این مقدار نشان دهنده همبستگی مقادیر چگالی آزمایشگاهی با روابط تجربی می باشد. روند تغییر چگالی با تغییر پارامترهای تاثیر گذار به این صورت می باشد: در یک دمای ثابت، افزایش فشار سبب افزایش قابل توجهی در چگالی نفت برای هر دو نوع نفت خام و سنتزی آسفالتینی شد، ضمن آن که برای هر دو نوع نفت مورد استفاده در این مطالعه، افزایش دما در فشارهای مختلف سبب کاهش چگالی گردید. شدت این کاهش با تغییر دما از 50 به C°80 محسوس تر بود. همچنین در نفت های سنتزی آسفالتینی افزایش درصد وزنی آسفالتین افزوده شده به نفت سنتزی به ویژه از 5 به 10، افزایش قابل توجهی را در مقدار چگالی نفت در پی داشت.
    کلیدواژگان: چگالی، نفت خام، نفت سنتزی آسفالتینی، رابطه تجربی و شرایط آزمایشگاهی
  • سمیه نجفی، فرهاد سلیمی *، چنگیز کرمی صفحه 139
    هدف از این مطالعه سنتز نانوذرات مغناطیسی عامل دار شده با گوانیدین و بررسی توانایی رنگبری رنگ متیلن بلو از نمونه فاضلاب واقعی می باشد. مشخصات فیزیکی و ساختاری جاذب سنتز شده با استفاده از تکنیک های SEMا، TEM و FTIR بررسی شد و اثر فاکتورهای pH، غلظت جاذب و متیلن بلو، زمان تماس و دما بر روی آن بررسی شد. شرایط بهینه جذب رنگزا عبارتند از: pH=6، زمان تماس min 30 و دوز جاذب g/L 5/2 در دمای اتاق. داده های ایزوترم تعادلی جذب نشان داد که فرآیند جذب با مدل لامگمویر مطابقت داشته و از سینتیک جذب مرتبه دوم پیروی می کند. مطالعه حاضر نشان داد که نانوذرات مغناطیسی عامل دار شده با گوانیدین علاوه بر ویژگی هایی مانند جداسازی ساده و سریع، پتانسیل بالایی برای رنگبری متیلن بلو دارند. بنابراین، می توان آن را برای جذب و جداسازی چنین آلاینده هایی از محلول های آبی به کار برد.
    کلیدواژگان: جذب، متیلن بلو، آهن مغناطیسی اصلاح شده با گوانیدین، ایزوترم جذب، سینتیک جذب
  • علی لکی روحانی *، فرهاد عاصمی، افشین زهدی صفحه 150
    بر پایه مطالعات گسترده ای که تاکنون انجام شده است، بی شک، نقش داده های سرعت عبور امواج از سنگ ها در ارزیابی مخازن هیدروکربنی حیاتی است. در این بین، مطالعه سرعت عبور امواج در سنگ های دولومیتی که اغلب در سیستم های کربناته یکی از بهترین بخش مخازن هیدروکربنی را تشکیل می دهند، از اهمیت زیادی برخوردار است. مسلما بافت سنگ ها، نوع و جنس کانی ها، اندازه بلورها، درصد کوارتز موجود در سنگ و بسیاری از خواص ریزساختار بر رفتار فیزیکی و مهندسی آنها اثر می گذارد. در راستای مطالعات گذشته و برای درک بهتر این ارتباط، برنامه جامعی از آزمایشات برروی 3 دسته سنگ دولومیتی ریز بلور، متوسط بلور و درشت بلور طراحی شد. در این مقاله نتایج مرتبط با اندازه گیری دانسیته، سرعت موج برشی و فشاری برای 32 نمونه شامل 12 نمونه دولومیت ریزبلور، 9 نمونه دولومیت متوسط بلور و 11 نمونه دولومیت درشت بلور آورده شده است. مطابق با نتایج به دست آمده با افزایش اندازه بلور ها، دانسیته سنگ کاهش می یابد. سرعت موج فشاری و برشی برای نمونه های ریز بلور حدود 9% و برای نمونه های درشت بلور 12% کمتر از نمونه های متوسط بلور می باشد. نتایج نشان داد که برای نمونه های ریزبلور، متوسط بلور و درشت بلور نسبت V P/V S به ترتیب برابر 78/1، 81 /1و 77/1 است. همچنین مشاهده شد که مدول یانگ دینامیکی برای نمونه های متوسط بلور حدود 15% از نمونه های ریز بلور و حدود 27% از نمونه های درشت بلور بیشتر می باشد. علاوه بر این دیده شد که با افزایش در اندازه بلور تغییر قابل توجهی در نسبت پواسون سنگ های دولومیتی رخ نمی دهد.
    کلیدواژگان: دولومیت، اندازه بلور، سرعت موج برشی و فشاری، ثابت های الاستیک دینامیکی، سازندهای سلطانیه و الیکا
|
  • Vahid Tavakoli *, Hossain Rahimpour-Bonab, Mehdi Sahab Peyghambar Doust Page 4
    In order to produce and develop hydrocarbon fields, understanding of the exact nature of the reservoirs is necessary. Various criteria have been taken into consideration in the zonation of reservoirs and reservoir intervals to separating net and non-pay intervals. Separating the reservoir based on rock type concept can fix the geological disadvantages of conventional zonation methods based on lithology or sedimentological facies. In this study, five rock types have been achieved in carbonate-evaporates of Kangan and Dalan formations from the standard Winland method with Winland’s coefficients. Modified coefficients have been resulted in the determination of four rock types. Results have been showed that determining the rock types based on standard Winland method produces a huge error so that the pore sizes will be three times larger than the real values. Therefore, rock typing with new presented coefficients increases the precision of the calculations and better understanding of the reservoir nature. Integrating these data with thin section studies shows that dolomitization and dissolution are two important diagenetic processes that change reservoir properties in these determined rock types.
    Keywords: Mercury Injection Capillary Pressure, Rock Types, Winland Method, Pore Throat Radius
  • Mohammad Ghadiri *, Massumeh Khatamian, Jafar Jafarinezhad Page 15
    In this article, at first ZSM-5 zeolite using metakaolin as a source of alumina was synthesized by using a microwave oven. In this regard, ZSM-5 zeolites with high purity and in relatively short time (25 min with microwave irradiation) were successfully prepared. Then nano particle Fe-Cr/ZSM-5 zeolite composite catalysts were prepared via Solid State Dispersion (SSD) and encapsulation methods. Samples were prepared by mixing different weight ratios of Fe2O3, Cr2O3, and K2CO3 powders with ZSM-5 zeolites at the first method, and for the second one, the metal complexes were encapsulated within the ZSM-5 zeolite pores. Prepared catalysts then characterized via EDX, SEM, XRD and FT-IR techniques. The catalytic performance of the synthesized catalysts was evaluated in ethylbenzene dehydrogenation to styrene in the presence of steam at 610 °C under atmospheric pressure. The results demonstrate that ZSM-5 oxide loaded catalysts have better performance than bare zeolite. And also samples with Fe2O3 nano particles act more effectively than Cr2O3 loaded zeolites. It was shown that styrene yield was significantly been influenced by loading Fe2O3, Cr2O3 and K2CO3 materials. The comparison between performance of SSD and encapsulation method was shown that the second one with smaller particle size and high Fe-Cr oxide dispersion has higher yield and conversion toward styrene production.
    Keywords: Styrene, Ethylbenzene, ZSM-5 Zeolite, Fe-Cr Nano Oxide, Encapsulation
  • Javad Honarmand, Rahim Kadkhodaie Ilkhchi, Ali Assadi *, Ali Imandust, Navvab Khodaee Page 32
    This study has been focused on the relationship between cementation and dissolution processes with depositional facies and unconformity surfaces of upper part of the Sarvak Formation (Cenomanian-Turonian and mid-Turonian unconformity surfaces), using core and thin section data from a key well. Based on petrographic studies, six facies related to lagoon, slope and open marine sub-environments were identified. The results of this study indicate that the dissolution and cementation processes have been occurred in several diagenetic stages. Dissolution of unstable skeletal grains under the effect of eogenetic diagenesis created extensive vuggy porosity. In addition, during the telogenetic diagenesis and in relation to unconformity surfaces, vuggy pore types within the grains and rock matrix have been developed. The distribution of calcite cement within the reservoir shows a close relationship with initial mineralogy of the skeletal grains, size of dissolution vugs as well as density and the width of the factures. Calcite cement occurs as drusy and blocky forms and with meteoric and burial source within the dissolution vugs and microfractues. Within the Turonian interval that has been situated below the mid-Turonian unconformity, due to the mud-dominated nature of lagoon and open marine facies, dissolution and cementation have insignificant distribution, and calcite cement is mostly observed in relation to fractures. In contrast, in the interval below the Cenomanian-Turonian boundary, these processes have more distribution due to the frequency of grain-dominated facies. The results of this study show that the nature of depositional facies has significant role on distribution of cementation and dissolution processes within the Sarvak Formation.
    Keywords: Sarvak Formation, Sedimentary Facies, Disconformity, Cementation, Dissolution
  • Sepideh Roshdi, Norolah Kasiri *, Ahmad Rahbar-Kelishami Page 47
    Hydrodynamic and mass transfer simulations of toluene rising drops have been investigated. The VOF-PLIC method with surface tension model of CSS was applied. Drops have been simulated in the three regimes of spherical, circulating, and oscillating regimes. Simulation results agreed well with existing experimental data with the average relative error of 3.63 percent. The current hydrodynamic model predicted the oscillating regime for the drop diameter of 4.4 mm and 3.5 mm drops were identified as the drops with maximum velocity. These findings agreed well with existing experimental data. In the next step of simulations, mass transfer equation was supplemented into the simulations investigating mass transfer effect on the velocity of 2 mm toluene drops. All of the properties of drops were assumed constant except surface tension coefficient. Simulation results showed that, with the assumption of concentration dependent surface tension coefficient, terminal velocity relative error was about 2 percent, while without considering of that, relative error increased to 83 percent. Streamlines, drop shapes, axial velocity, and terminal velocity were also reported.
    Keywords: Keywords: Numerical Simulation, VOF Model, Liquid, Liquid Extraction, Mass Transfer, Hydrodynamics
  • Ehsan Khamehchi *, Meysam Naderi, Mohammad Hossein Hajati Page 61
    Production optimization is one of the most complex activities from the operational point of view due to the effect of the uncertainty of physical rock and fluid properties, errors, and the lack of measurement tools. Production optimization is defined based on a set of activities that measure and collect data to make optimized management decisions. The purpose of this study is to optimize the production of a mature hydrocarbon field located in the south of Iran with consideration operational nonlinear constrains, and by defining four different scenarios. Cumulative oil production and net present value were used to select the best production scenario from this oil field. The results of simulation and optimization showed that in the current situation of the field, gas injection is prioritized with respect to artificial gas lift with gas due to the reduction of cost and time, as well as an increase in current net present value. Although, using an artificial gas lift method, the amount of cumulative oil production is higher than the gas injection method, but due to increased costs, it will have less net present value.
    Keywords: Hydrocarbon Field, Nonlinear Constrains, Optimized Production, Artificial Gas Lift, Optimization
  • Mojtaba Karimi *, Ali Mortazavi Page 70
    One of the most important sections in fulfilled study (FFS) and master development plan is history matching which plays an important role in production scenarios and future production plan of reservoir. It would be a challenge for reservoir engineering due to lots of parameters and uncertainties during reservoir study which need lots of simulation runs to reach good match for responses in conventional mechanism of history matching. However, for accelerating history matching part, new methods which called as assisted or automated history matching (AHM) have been established. In this paper, an approach for automated history matching (AHM) was applied in a real brown field with 14 wells with multiple responses located in south of Iran. The main important features of the proposed algorithm were defining a proxy model which was a response surface method in which 21 model parameters were incorporated based on cubic centered face method. Response surface method (RSM) has been employed to create the proxy model. The optimization algorithms utilized in this research were genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO). Proxy model was successfully constructed using 256 samples leading into R2 of 0.9 on dataset with good results on GA.
    Keywords: Assisted History Matching, Proxy Model, Optimization Algorithm, Genetic Algorithm
  • Pooria Adabnezhad *, Ali Kadkhodai, Gholamhossein Norouzi, Amirshahriar Rostami Page 85
    The current study employs an efficient approach in construction of 3D reservoir geomechanical models based on the concept of GMUs. Rock strength estimation using indirect methods plays an important role in reservoir characterization. Indirect methods are more cost-effective and efficient than direct methods. The elastic-dynamic moduli can be used to obtain rock strength data. In this study, the amount of data was reduced through using multiresolution graph-based clustering and geomechanical units (GMUs) were established based on MRGC-derived clusters. Construction of a 3D geomechanical model using these GMU’s is a reliable approximation of reservoir characteristics from the rock strength point of view. The elastic-dynamic moduli such as Young’s modulus, bulk modulus, shear modulus, Poisson’s ratio and UCS of the formation were calculated using compressive and shear wave velocities which are provided by DSI logging tools in eight wells. In some of the wells, shear wave velocities are predicted through multivariable regressions. Results show that the correlation coefficient between measured and estimated shear velocity is approximately 90 percent. Afterward, the calculated dynamic moduli were calibrated to static values using empirical equations extracted from a neighboring field. All calculated static moduli were clustered by using multiresolution graph-based clustering (MRGC) method for all eight wells. Finally, a 3D geomechanical model of the reservoir was generated based on these geomechanical units and the reservoir acoustic impedance model as a secondary parameter of co-krigging. The reservoir acoustic impedance model was built by using a genetic algorithm and model based inversion. After establishing the GMUs by MRGC, the GMUs evaluated through correlating with the caliper, gamma ray and NPHI logs. There is a good correlation between the clusters and the log-derived properties in all wells. GMUs can be compared with lithology logs and core data as an alternative verification method. Results of this study show that mechanical properties of GMUs are strongly affected by the clay content and porosity of rocks. Also, the 3D geomechanical model has been generated from GMUs, and the reservoir acoustic impedance model shows a good degree of correlation confirming further confidence on the results of this study.
    Keywords: Geomechanical Units, Multi, Resolution Graph, Based Clustering, Elastic Modulus, Static Data, Acoustic Impedance, Genetic Algorithm
  • Reza Mohebian, Mohammad Ali Riahi *, Ali Kadkhodaie Page 97
    Determining the reservoir facies and areas with high-quality reservoirs play a pivotal role in reservoir modeling as well as future drilling in developing oilfields. As an index which varies in line with changes in the reservoir characteristics, Flow Zone Indicator (FZI) could be an influential factor in dividing the facies. The present study attempts to propose an advanced, optimized model through integrating the intelligent systems to estimate the FZI in the whole oilfield. This Committee Machine (CM) integrates the predicted results obtained from the intelligent neural, fuzzy logic, and Nero-Fuzzy systems with defined weights. Optimized weights for each method are determined using the Ant Colony Optimization Routing (ACOR) Algorithm. In this study, to apply the methods, well log and seismic data were used from one of the oilfields in South Iran. At the first stage, seismic attributes which were far more associated with the target data (FZI) were selected by stepwise regression. Subsequently, a 3D cube flow indicator in the whole field was estimated with intelligent systems. Finally, various reservoir facies were classified by the means of Fuzzy C-Mean Algorithm. The results illustrate that the committee machine which utilizes ACOR outperforms other individual systems acting alone.
    Keywords: Reservoir Facies, Committee Machine (CM), Fuzzy Logic, Nero, Fuzzy Systems, Ant Colony Optimization Routing (ACOR)
  • Zahra Jazebi, Mahmoud Reza Hojjati *, Ali Kasraian Page 110
    Scarcity of water as well as shortage of water reservoirs is a major global issue excruciating by an increase in population. Saving water in irrigation is a vital solution in protecting water reservoirs and takes high priority among other possible solutions. Superabsorbents are cross-linked hydrophilic polymers with the ability to reversibly swell in water as well as absorbing high volume of water, thus superabsorbents have attractive application in agriculture. In this research, the effect of synthesis factors such as acrylamide and acrylic acid monomers, the amount of bentonite and the ratio of cross-linker to initiator on swelling behavior and water absorbency of hydrogel were investigated and their absorbtion and desorbtion in sour solution and soil was determined. Superabsorbents were synthesized by solution polymerization and their chemical structures were characterized by FTIR, SEM, XRD, TGA, and DSC. The results showed that an increase in cross-linker would decrease the equilibrium swelling, and by using the optimum of the initiator, an increase in acrylamide and acrylic acid, the equilibrium swelling would increase. An increase in bentonite would increase equilibrium swelling, but additional bentonite will decrease it. By optimizingmentioned additives, a superabsorbent was prepared with the water absorbency of 1125 g/g. The results of absorbtion and desorbtion of optimized superabsorbent in highly sour solutions and soil have showed that the synthesized superabsorbent is highly practical in sour solutions, thus suitable in highly sour soils.
    Keywords: Superabsorbent, Nanocomposite, Bentonite, Acrylic Acid, Acrylamide
  • Sadegh Hassanpour, Farzaneh Dorkhah, Masoud Riazi *, Mohammad Reza Malayeri Page 127
    The measurement and prediction of density is required for accurate assessment of the production rate of oil. In the present study, the impact of synergetic parameters (pressure, temperature, and fluid composition) on the density of asphaltenic synthetic oils and crude oil is investigated. Furthermore, within the range of operating condition for 546 experimental data of asphaltenic synthetic oils, a correlation is proposed for synthetic oil including toluene, normal heptane and asphaltene extracted from various crude oils. The comparison between the experimental data and the predicted densities showed that the proposed model accurately predicted the experimental data with correlation coefficients (R2) of more than 0.97. The results also confirmed that the propensity of densities by changing various parameters are as follows. At a given temperature as pressure increases, density increased for crude and synthetic oils. Furthermore, for both types of attempted oils, at different pressures, an increase in temperature caused the reduction of the density. The impact of temperature was dominant in the range of 50 to 80 °C. In addition, for asphaltenic synthetic oils, an increase in the concentration of asphaltene in the synthetic oils, especially from 5 to 10 wt. %, resulted in a significant increase in the oil density.
    Keywords: Density, Crude Oil, Asphaltenic Synthetic Oil, Modelling, Experimental Data, Asphaltene
  • Somayeh Najafi, Farhad Salimi *, Changiz Karami Page 139
    In this study, magnetic nanoparticle supported by guanidine was synthesized, and its property was investigated in adsorption of methylene blue from wastewater samples. Physical and structural characteristics of the adsorbent were investigated by SEM, TEM, and FTIR techniques. The effect of pH, initial concentration of methylene blue and adsorbent, contact time, and temperature were investigated to determine equilibrium isotherms, and kinetics of adsorption process. The optimum conditions of adsorbent were: pH=6, contact time=30min, adsorbent dose of 2.5 g/L and room temperature. The equilibrium isotherm study showed that the adsorption process was fitted by Langmuir model and the adsorption kinetic a good compliance with pseudo second-order model. The present study showed that the magnetic nanoparticle supported by guanidine has high potential for adsorption of methylene blue, in addition to features like simple and rapid separation. Therefore, it can be used for adsorption and separation of such pollutants from aqueous solutions.
    Keywords: Adsorption, Methylene Blue, Modified Magnetic Iron (II, III) Oxide by Guanidine, Adsorption Isotherm, Adsorption Kinetic
  • Ali Lakirouhani *, Farhad Asemi, Afshin Zohdi Page 150
    Based on the extensive studies which have been done, undoubtedly, the role of the wave velocity data of rocks in hydrocarbon reservoir evaluation is absolutely vital. Within, it is important to study the wave velocities in the Dolomites, which often make up one of the best parts of hydrocarbon reservoirs in the carbonate system. Certainly, the texture of rocks, mineralogical composition, grain size, percent of quartz in rocks, and many microstructure properties affect the Engineering and Physical Behavior of rocks. According with previous studies and to better understanding this relationship, a comprehensive program of tests on the three categories of dolomite with fine, medium and coarse grained were designed. In this paper, the results related to the measurement of compressive (Vp) and shear wave velocity (Vs) for 32 samples are given. According to the results, with increasing in grain size, density of rock decreases. The compressive and shear wave velocity for fine grain and coarse grain samples were found to be %9 and %12 lower, respectively, than those for the medium grain samples. The results showed that for fine, medium and coarse grain samples; moreover, the ratio of Vp/Vs is 1.78, 1.81, and 1.77 respectively. It was also observed that the dynamic Young›s modulus for the medium grain samples approximately 15% of the fine grain samples and approximately 27% of the coarse grain samples is more. In addition, it was found that a significant change does not occur in Poisson›s ratio of the studied rocks with an increase in grain size.
    Keywords: Dolomite, Grain Size, Compressive, Shear Wave Velocity, Dynamic Elastic Constants, Soltanieh, Elika Formations