فهرست مطالب

نفت، گاز و انرژی - سال یکم شماره 4 (شهریور و مهر 1389)

ماهنامه نفت، گاز و انرژی
سال یکم شماره 4 (شهریور و مهر 1389)

  • بهای روی جلد: 20,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1389/06/25
  • تعداد عناوین: 9
|
  • سوسن روشن ضمیر، محمدحسن ایکانی، رویا عیدی صفحه 3
    تولید غیر متمرکز قدرت سیستم های قدرت کوچکی هستند که در محل استفاده و یا نزدیک به آن نصب می شوند. یکی از گزینه های مطرح در تولید غیر متمرکز قدرت، پیل های سوختی هستند. در این تحقیق یک سیستم قدرت پیل سوختی از نوع پلیمر جامد برای تامین پروفیل های بارهای الکتریکی و حرارتی مورد نیاز یک واحد مسکونی مدلسازی شده است. اجزای اصلی سیستم عبارت است از: واحد فرآوری سوخت، راکتور انتقال آب گاز، راکتور اکسایش انتخابی، مجموعه پیل سوختی، تانک ذخیره آب گرم، مبدل های حرارتی و مبدل الکتریکی. خوراک مصرفی گاز طبیعی بوده و برای کلیه اجزای سیستم یک موازنه واحد توسط نرم افزارMatlab نوشته شده است. برای مدلسازی سیستم از دو حجم کنترل استفاده شده است. حجم کنترل اول شامل محاسبات فاز آبی مشتمل بر مبدل های حرارتی و پیل سوختی بوده و حجم کنترل دوم شامل محاسبات فاز گازی مشتمل بر واکنش های الکتروشیمیایی، پیل سوختی و مبدل های حرارتی می باشد. موازنه جرم و انرژی برای دو حجم کنترل نوشته شده و توان الکتریکی و حرارتی سیستم از حجم کنترل دوم حاصل می شود. همچنین جهت تعیین بازده پیل سوختی از یک مدل الکتروشیمیایی استفاده شده است. برای بازیافت حداکثر حرارت و نیز بهینه سازی حرارتی مدل، آنالیز پینچ مورد استفاده قرار گرفته است، زیرا در بخشی از سیستم جریان های سرد و گرم وجود داشته که نیاز به تبادل حرارتی دارند. در انتها راندمان تولید همزمان الکتریسیته و حرارت محاسبه گردیده است. نتایج حاصل از مدل ارائه شده با اطلاعات شرکت جنرال موتورز و نتایج تئوری و تجربی موجود در منابع علمی مقایسه گردید. نتیجه حاصله تطابق مدل و داده های ذکر شده را نشان داده است.
    کلیدواژگان: تولید غیر متمرکز پیل سوختی، تولید همزمان حرارت و الکتریسیته، سیستم جامع انرژی
  • مسعود بهشتی، رضا روستا آزاد، فرهاد فرهادپور، محمودرضا پیشوایی صفحه 10
    یک مدل ریاضی نفت سیاه چند فازی و چند جزئی برای شبیه سازی فرآیند MEOR توسعه داده شد که تاثیر عوامل فرایندی در طول فرآیند تزریق میکروبی را بررسی می کند. در این مدل می توان به تاثیر تولید بیوسورفکتانت در کاهش تنش سطحی و تغییر ترشوندگی سنگ مخزن از نفت دوست به آب دوست بر نفت به تله افتاده در محیط متخلخل بطور همزمان، تاثیر شوری بر ویسکوزیته پلیمر و جذب سطحی سورفکتانت بر روی ازدیاد برداشت نفت در هنگام حرکت بیوسورفکتانت و پلیمر اشاره کرد. در اینجا مکانیزم ازدیاد برداشت بر مبنای تولید مواد فعال سطحی زیستی و کاهش کشش سطحی و تغییر ترشوندگی توسط این مواد می باشد. معادلات مدل عددی چندجزئی و چندفازی با استفاده از روش تفاضل محدود حل شده اند. پس از آن مدل برای تحلیل تاثیر پارامترهای مختلف بر مجموع تولید نفت استفاده شده است. اثر پارامترهای مختلف مانند برنامه زمانی تزریق، تخلخل، تراوایی، غلظت ترکیبات آلکالی و پلیمر و شدت جریان آب شستشو مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: ازدیاد برداشت میکروبی، مدلسازی، مخازن نفتی، باکتری، تغییر ترشوندگی، بیوسورفکتانت
  • حسین قاسمی صفحه 21
    امروزه تولید برق را به طور مشخص می توان ناشی از دو منبع تولید مجزا یعنی سوخت های فسیلی و منابع تجدیدپذیر دانست. منابعی نظیر آب، باد، زمین گرمایی، خورشید و... را منابع انرژی تجدیدپذیر و برق تولیدی ناشی از این منابع را برق سبز می نامند.
    علت اصلی این نامگذاری نیز به آلاینده نبودن این منابع انرژی بر می گردد. تجدیدپذیر بودن این منابع در مقایسه با سوخت های فسیلی در کنار آلاینده نبودن آنها باعث مقبولیت و توجه بیشتر بسیاری از کشورهای جهان به توسعه برق سبز شده است. در ایران نیز مطالعات پراکنده، هزینه های زیست محیطی برق تولید شده از منابع فسیلی برای سال 1379 را معادل 188 ریال برای هر کیلووات ساعت برآورد کرده اند. البته این رقم به طور دقیق مورد تایید همه کارشناسان نبوده و برخی اعتقاد دارند تنها باید هزینه های جلوگیری از آلودگی در واحدهای با سوخت فسیلی را به عنوان هزینه زیست محیطی تولید برق، لحاظ کرد. فارغ از مناقشات موجود در خصوص میزان هزینه های زیست محیطی برق فسیلی، با توجه به محدودیت سوخت های فسیلی و این موضوع که کشورهای توسعه یافته و برخوردار از امکانات فنی پیشرفته برای کنترل آلاینده های نیروگاهی نیز سیاست توسعه منابع تجدیدپذیر را در پیش گرفته اند، ایجاد شرایط مناسب برای توسعه برق سبز، مثبت ارزیابی و تلاش شده تا روشی پیشنهاد شود که بدون خدشه وارد کردن به سیستم موجود و فارغ از اولویت تخصیص منابع محدود مالی صنعت برق، امکان بیشتری برای توسعه برق سبز فراهم شود.
    پروژه های تولید برق از انرژی های نو و تجدیدپذیر در کشورهای صنعتی پس از بحران های نفتی در جهت کاهش وابستگی آن کشورها به منابع انرژی فسیلی مورد استقبال قرار گرفت.
    به دنبال طرح مسائل زیست محیطی و توسعه پایدار و قدرت گرفتن گروه های طرفدار حفظ محیط زیست، همچنین مطرح شدن طرح های امنیت انرژی، این پروژه ها رشد روزافزونی یافتند، به گونه ای که در برخی کشورهای در حال توسعه (و محروم از انرژی های فسیلی نظیر هند و آفریقای جنوبی و تعدادی کشورهای در حال توسعه دیگر) نیز طرح های انرژی تجدیدپذیر با اهداف دیگری از جمله توسعه روستایی و کمک به مناطق محروم، مورد توجه قرار گرفت، البته علت های این توجه شباهت کمتری به علت های رویکرد کشورهای صنعتی دارند.
    در اوایل توسعه تولید برق از انرژی های تجدیدپذیر که هنوز مکانیزم بازار بر خدمات برق حاکم نشده بود و تولید برق به وسیله بنگاه های عمومی انجام می شد، مکانیزم تخصیص منابع برای احداث ظرفیت های تولید از منابع تجدیدپذیر تقریبا به طور کلی مکانیزم تخصیص بودجه از سوی دولت ها بود. به دنبال خصوصی سازی در بازارهای برق لزوم خودگردانی طرح های فوق، سیاستگذاران را به فکر معرفی تعرفه هایی تحت نام تعرفه سبز انداخت. طبق این تعرفه ها مشترکان در صورت اطمینان از اینکه انرژی مورد مصرفشان از منابع تجدیدپذیر است یا اینکه اضافه پرداخت های آنها برای ایجاد ظرفیت جدید در منابع تجدیدپذیر صرف می شود و یا پرداخت های آنها در صندوقی برای کمک به طرح های انرژی تجدیدپذیر انباشته می شود، مبالغی را به خرده فروشان برق به عنوان تعرفه سبز پرداخت می کنند.
  • ناصر میاحی صفحه 35
    امروزه به دلیل کاهش منابع زیرزمینی مخازن متداول، تولید از مخازن نفت سنگین بیشتر مورد توجه واقع شده و به کمک تکنولوژی های جدید همچون استفاده از روش های حرارتی، بخش اعظمی از نفت های سنگین تولید می شود. هدف از این مقاله تعیین برخی از پارامترهای عملیاتی و مخزنی موثر بر راندمان حرارتی و تولیدی فرآیند حرارتی تزریق بخار همراه با ریزش ثقلی است. تشخیص این پارامتر ها علاوه بر اینکه ما را در تعیین بهترین سناریوی تولیدی کمک شایانی می کند، موجبات استفاده از این روش را در بهترین شرایط اقتصادی فراهم می کند. به این منظور از یک مدل مخزنی ساده شبیه سازی شده با نرم افزار ترکیبی Eclipse300 جهت شبیه سازی فرآیند و اجرای آنالیز حساسیت سنجی استفاده شده است. پارامتر هایی که در آنالیز حساسیت سنجی این تحقیق مورد مطالعه قرار می گیرند، عبارت اند از: طول چاه ها، موقعیت چاه ها، فاصله میان چاه ها، میزان نفوذپذیری مطلق و هدایت پذیری حرارتی سنگ مخزن و دبی و کیفیت بخار تزریقی. با اجرای این آنالیز حساسیت سنجی به این نتیجه رسیدیم که کاهش نفوذپذیری در راستای عمودی کمک شایانی به افزایش راندمان فرآیند تولید می کند. همچنین کیفیت و دبی بخار تزریقی مهم ترین پارامتر بهینه سازی یک فرآیند حرارتی به حساب می آیند.
    کلیدواژگان: نفت سنگین، تزریق بخار همراه با ریزش ثقلی، محفظه بخاری، چاه افقی، آنالیز حساسیت سنجی
  • هدی مولوی، مجتبی شریعتی نیاسر، محسن جهانشاهی، سپهر واشقانی فراهانی صفحه 42
    در این تحقیق سنتز نانولوله های کربنی چند دیواره (MWCNT) با استفاده از روش جدید تخلیه قوس الکتریکی، بدون نیاز به تجهیزات خلاء و مبدل حرارتی گزارش شده است. نانولوله های کربنی چند دیواره با اعمال قوس الکتریکی بین الکترودهای گرافیتی دارای کاتالیست با استفاده از محلول کلرید سدیم به عنوان محیط انجام آزمایش تولید شده اند. نانولوله های تولید شده با این روش مشابه نانولوله های کربنی تولید شده به روش تخلیه قوس الکتریکی در محیط گاز هستند. مشاهدات حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی رامان (Raman Spectroscopy) نشان می دهند که پایداری پلاسما بر روی ساختارهای تولید شده با استفاده از این روش جدید تاثیرگذار است.
    کلیدواژگان: نانولوله های کربنی، تخلیه قوس الکتریکی، پلاسما
  • بهروز راعی، فرهاد شهرکی صفحه 47
    برای افزایش راندمان مصرف انرژی و کاهش اتلاف های حرارتی در صنایع مختلف چندین روش وجود دارد که بهترین آنها فناوری پینچ می باشد که امروزه کاربرد وسیعی پیدا نموده است، اما در سیستم های تولید و مصرف توان قابل استفاده نمی باشد و باید از یک ابزار جانبی برای تقویت آن استفاده نمود. روش تحلیل اکسرژی نیز روش دیگری برای تحلیل حرارتی واحدهای صنعتی بوده و به خوبی قادر است منابع اتلاف را در یک سیکل ترمودینامیکی شناسایی کند، اما هیچگونه راه حل عملی برای کاهش اتلافات ارائه نمی نماید، در نتیجه می توان به اهمیت روش های ترکیبی پینچ و اکسرژی پی برد. در تحقیق حاضر کاربرد تحلیل ترکیبی پینچ و اکسرژی در بهینه سازی مصرف انرژی در یک سیستم تبرید بررسی شده است. در سیستم های تبرید هدف اصلی به حداقل رساندن میزان کار محوری مصرفی است. قرار گرفتن سطح سرماساز 40- درجه سانتیگراد به جای سطح سرماساز 20- درجه سانتیگراد در سیستم تبرید به منظور کاهش اتلاف اکسرژی پیشنهاد می گردد. اصلاح سیکل تبرید باعث شد تا 20% اتلاف اکسرژی کاهش یافته که این مقدار معادل کاهش کار محوری به میزان 492/5 مگاوات در سیستم تبرید می باشد. کاهش این میزان کار محوری با استفاده از اصلاح سیکل تبرید سبب گردید مصرف سوخت (Fuel Gas) به میزان 38/24 گیگاژول بر ساعت کاهش یافته که عایدات بدست آمده این مقدار صرفه جویی برابر 1174534 دلار در سال می باشد. البته لازم به ذکر است که انجام هر گونه کار اصلاحی بر روی یک سیستم حرارتی با انجام تغییرات و همچنین نصب یک سری سطوح تبادل حرارتی جدید در آن سیستم امکان پذیر است.
    کلیدواژگان: تحلیل ترکیبی پینچ و اکسرژی، انرژی، سیستم تبرید، بهینه سازی
  • رضا اسدالهی، مرتضی زیودار صفحه 55
    با توجه به استفاده روز افزون از توزیع کننده های مایع درون برج های آکنده و اثرات نامطلوب توزیع ناقص مایع درون این برج ها، تحقیقات زیادی در مورد چگونگی توزیع مایع و اثرات آن بر میزان جداسازی توسط دانشمندان مختلف صورت گرفته است. در این مقاله ابتدا به تئوری زویدروگ در سال 1993 که در مورد چگونگی بررسی توزیع ناقص مایع درون برج ها بیان شده است، پرداخته می شود. سپس با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی توزیع کننده شیاری انجام شده و با توجه به تئوری ذکر شده توزیع جریان مایع مورد تحلیل قرار گرفته است که نتایج شبیه سازی در قطرهای گوناگون توزیع کننده و مقایسه آنها با داده های تجربی بصورت نمودارهایی ارائه شده اند که با توجه به آنها می توان نتایج حاصل از شبیه سازی را معتبر شمرد و از توزیع مناسب مایع توسط توزیع کننده شیاری اطمینان حاصل کرد. بهترین توزیع مایع در قطری معادل m5/1 با تولید 8789/2Cv = درصد (ضریب تنوع توزیع مایع) و 3753/1MI= (شاخص توزیع ناقص) ایجاد شده است و متوسط خطای نسبی محاسبه شده میان این دو کمیت و مقادیر تجربی در قطرهای مختلف به ترتیب 008/0 و 397/0 درصد می باشد.
    کلیدواژگان: برج های پرشده، آکنه های ساختار یافته، توزیع کننده مایع، دینامیک سیالات محاسباتی CFD
|
  • Rock Type and Permeability prediction / A. Heidarinasab, H. Saemi
    A., [email protected] Page 2
    In carbonate reservoirs, the relationship between porosity Ø, a measure of the combined volumes of several kinds of pore space (e.g. interparticle and separate-vug), and permeability K are neither linear nor logarithmic, hence only weakly correlatable. Approaches to an estimation of permeability that employ both petrographical and petrophysical parameters, the so-called rock typing techniques, have proven to be the most nearly precise. However in many studies simple K/Ø cross-plots are used for each rock-type to provide trend lines from which K values are derived as a function of Ø values; this is common practice even though the coefficient of correlation departs significantly from unit.This paper describes and provides an improved technique of rock-type classification in which each rock-type is characterized by a discrete as function of initial saturation and porosity and permeability is predicted form rock fabric number and interparticle porosity. It facilitates up scaling for it suggests the use of a single geometric mean value for permeability and a corresponding standard deviation (variance, or coefficient of variation) for each rock-type.