فهرست مطالب

پژوهش نفت - پیاپی 132 (آذر و دی 1402)

مجله پژوهش نفت
پیاپی 132 (آذر و دی 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/11/21
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مهناز حسین زاده، وحید توکلی* صفحات 3-19
    بیان ناهمگنی به صورت کمی برای مقایسه مقدار ناهمگنی در ویژگی های مختلف مخزنی در مخازن کربناته از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف از مطالعه حاضر کمی سازی ناهمگنی با محاسبه نگار ناهمگنی و کاربرد آن در بررسی ناهمگنی تخلخل و نفوذپذیری در سازند کربناته داریان به سن بارمین پسین آپتین پیشین در بخش مرکزی خلیج فارس است. برای محاسبه نگارهای ناهمگنی از داده های چاه پیمایی پنج نگار اصلی پرتو گاما، چگالی ظاهری، تخلخل نوترون، صوتی و مقاومت عمیق و روش های آماری ضریب لورنز و ضریب تغییرات استفاده شده است. نتایج نشان می دهد محاسبه نگار ناهمگنی امکان مقایسه کمی ناهمگنی بین بخش های مختلف مخزنی را برای اهداف مختلف فراهم می سازد. محاسبه نگار ناهمگنی با هر دو روش برای محاسبه نگار ناهمگنی کارآمد است، اما باید توجه داشت که ضریب تغییرات برای حداکثر ناهمگنی مقدار مشخصی مانند ضریب لورنز ندارد. همچنین افزایش تخلخل با کاهش مقدار ناهمگنی در نگارهای ناهمگنی مقاومت عمیق، صوتی، تخلخل نوترون و چگالی همراه است. برخلاف سایر نگار ها، نگار ناهمگنی پرتو گاما ارتباط مستقیم کمی با تخلخل در سازند داریان دارد. دو نوع نگار ناهمگنی تخلخل نوترون و مقاومت عمیق بیشترین استفاده را در تعیین خصوصیات مخزنی در این سازند دارند. نفوذپذیری ارتباط ضعیفی با نگارهای ناهمگنی نشان می دهد. در واحدهای کربناته ریزرخساره بایوکلست وکستون با تخلخل بالا، ناهمگنی کمتری دیده می شود. همچنین واحدهای با تخلخل بالاتر ضخیم تر هستند و بنابراین اثرات میانگین قوی تری روی مناطق ناهمگنی اعمال می کنند. در مرز تغییرات رخساره ها، تغییرات مقدار ناهمگنی دیده می شود و تغییرات زیاد در سنگ شناسی، رخساره ها و فرآیندهای دیاژنزی و حضور کانی های رسی مقدار ناهمگنی را افزایش می دهد. بنابراین از نگار ناهمگنی می توان برای بررسی ناهمگنی های زمین شناسی، تخلخل، نفوذپذیری و همچنین پهنه بندی مخزن استفاده کرد.
    کلیدواژگان: نگار ناهمگنی، روش های آماری، تخلخل، تراوایی، سازند داریان
  • محمدامین امامی، جلال فهیم پور*، یوسف رفیعی، علیمراد رشیدی صفحات 20-36

    با توجه به اینکه عمر بیشتر مخازن نفتی دنیا از جمله ایران به نیمه دوم خود رسیده و میزان برداشت نفت از آنها به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش یافته است، استفاده از روش های ازدیاد برداشت را امری اجتناب ناپذیر می نماید. در این میان تزریق گاز دی اکسید کربن در چند دهه گذشته مورد توجه خاصی قرار داشته است. اما از طرفی تحرک پذیری بالای گازها در مقایسه با نفت، باعث شده است از سورفکتانت ها و تزریق گاز به صورت فوم استفاده شود که تحرک پذیری گاز را تا حد قابل قبولی کاهش می دهد. در این مطالعه از ترکیب دو نوع سورفکتانت آنیونی و زویتریونیک استفاده شده است. با انجام آزمون رفتار فازی، ترکیب بهینه دو سورفکتانت پیدا شده به نحوی که بیشترین میزان میکروامولسیون نفت در آب تشکیل شود. ترکیب به دست آمده باعث ایجاد فوم نیتروژن و CO2 پایدار در شوری آب دریای خلیج فارس و در تماس با نفت شده است. به دلیل استفاده از سورفکتانت زویتریونیک، پایداری فوم CO2 به میزان 9/20% از فوم نیتروژن بیشتر بوده است. با بررسی نیمه عمر فوم CO2 توسط آزمون ستون فوم، نیمه عمر فوم در غلظت بهینه به میزان min 145 مشاهده شد. تاثیر نانوذرات کربنی عامل دار بر میزان میکروامولسیون نفت در آب و پایداری فوم CO2 مورد مطالعه قرار گرفته است و نانوذرات کربنی دارای گروه عاملی آمین-کربوکسیل-هیدروکسیل بهترین عملکرد را داشته و پایداری فوم تا 75% بهبود یافته است. همچنین جهت اطمینان از عملکرد فوم در شرایط دینامیکی، تزریق فوم CO2 در میکرومدل انجام پذیرفت و با تزریق فوم CO2 مقدار 4/86% از نفت اولیه بازیابی شد. استفاده از نانوذرات کربنی دارای گروه عاملی آمین-کربوکسیل-هیدروکسیل باعث بهبود بازیابی نفت اولیه به میزان 5/13% شده و 5/99% از نفت اولیه بازیابی شد.

    کلیدواژگان: فوم دی اکسید کربن، میکروامولسیون، فوم با کشش بین سطحی پایین، نانوذرات کربنی، میکرومدل
  • اشکان ایروانچی، وحید کیارستمی*، محمد حجتی، محمدرضا منافی، مهران دولو صفحات 37-50

    ضایعات صنایع مختلف از جمله پلیمرها و لجن ها می توانند در محیط زیست رها شده و صدمات جبران ناپذیری را سبب شوند. از این رو استفاده ی دوباره از آن ها در حوزه های مختلف بسیار با اهمیت است. از این رو هدف از این مطالعه، استفاده ی همزمان از ضایعات پلی اتیلن (PE)، لجن ضایعاتی حاصل از فرایند تصفیه ی روغن های کارکرده (WS) و استایرن-بوتادین-استایرن میکرونیزه برای بهبود کیفیت قیر پایه (22-PG58) می باشد. استفاده از روش طراحی مخلوط بهینه واریانس یکپارچه (I-OMD) که برای اولین بار جهت بهینه سازی شرایط اصلاح قیر به کار می رود، دومین هدف این پروژه می باشد. پاسخ های درجه ی نفوذ (Pen)، نقطه نرمی (SP)، کشش پذیری (Duct)، درجه ی نفوذ باقی مانده بعد از پیرشدگی کوتاه مدت (rPen) و تغییرات جرم بعد از پیرشدگی کوتاه مدت (CM) بر اساس متغیرهای مستقل PE ،SBS و WS با استفاده از روش طراحی مخلوط بهینه واریانس یکپارچه، بهینه شدند. تحت شرایط بهینه ی به دست آمده برای قیر اصلاح شده، خواص ریولوژیکی مورد مطالعه قرار گرفتند. در شرایط بهینه ی به دست آمده با استفاده از این روش، مقادیر فاکتورهای مستقل PE ،SBS و WS به ترتیب ترتیب 3، 4 و 5% (وزنی/وزنی) بودند. همچنین در شرایط بهینه ی فوق، مقادیر پاسخ های Pen ،SP ،Duct ،rPen و CM به ترتیب dmm 51، oC 64، cm 27، 83% و 07/0% به دست آمدند. علاوه بر این، تحت شرایط I-OMD، پارامترهای ریولوژیکی قیر پایه اصلاح شده ی پلیمری و لجن ضایعاتی با استفاده از ریومتر تیرچه خمشی و ریومتر برشی دینامیکی، ویژگی های قیر 22-PG64 را از خود نشان داد. قیر اصلاح شده در مقایسه با مطالعات دیگر عملکرد بهتر در دماهای بالا، پیرشدگی کمتر در معرض گرما و هوا و همچنین مقاومت بیشتری در برابر شکستگی در دماهای پایین را نسبت به قیر اولیه از خود نشان داد.

    کلیدواژگان: قیر، پلی اتیلن، استایرن بوتادین استایرن، لجن ضایعاتی، طراحی مخلوط
  • حسین خیرالهی، میثم زایدی، صدرالدین سبحانی، محمد چهاردولی*، محمد سیم جو صفحات 51-62
    تصمیم گیری در انتخاب یک یا چند روش ازدیادبرداشتی از میان روش های مختلف، یکی از مراحل حیاتی در فرآیند توسعه میادین نفتی به شمار می رود. انتخاب درست روش افزایش برداشت نقش کلیدی در موفقیت فنی و اقتصادی پروژه های کلان در صنعت نفت دارد. معمولا برای غربال گری و اتخاذ تصمیم مناسب در خصوص تعیین روش های کاندیدای پیاده سازی افزایش برداشت یک مخزن از پارامترهای متعددی همچون، میزان ظرفیت ذخیره مخزن، قابلیت انتقال و عبوردهی سیال، عمق مخزن، ضخامت لایه نفتی، دمای مخزن و گرانروی نفت تاثیرگذار می باشند. هدف و رویکرد اصلی این پژوهش، تلفیق روش های هوش مصنوعی شامل: 1- سیستم های منطق فازی (مبتنی بر دانش انسانی) و 2- شبکه عصبی مصنوعی (داده محور) به عنوان یک ابزار و راه کار مناسب در کاهش عدم قطعیت و غربال گری روش های ازدیادبرداشتی استفاده کرد.در این مطالعه از داده های تاریخچه ازدیاد برداشت مخازن مختلف در سطح دنیا برای تعریف مجموعه های فازی و تعیین قوانین فازی بین متغیرهای ورودی و خروجی استفاده و در نهایت یک مدل فازی ارایه گردید. با توجه به عدم توازن در فراوانی و تعداد برچسب برخی از کلاس ها، طراحی آزمایش و روش سطح پاسخ به عنوان یک راه کار برای آماده سازی داده های ورودی برای مدل شبکه عصبی تک لایه استفاده گردید. مدل شبکه عصبی پیش خور با معماری 20 نرون، تابع فعال سازی سیگموییدی در لایه مخفی و عملکرد مدل با ضریب همبستگی 95 و 92% به ترتیب برای داده آموزش و صحت سنجی، برای تعیین و غربال گری روش های ازدیادبرداشت میادین نفتی استفاده گردید. در نهایت با استفاده از استراتژی الویت بندی و تلفیق نتایج روش های مختلف، الویت کاندیدهای مناسب ازدیادبرداشت تعیین گردید.
    کلیدواژگان: غربال گری، ازدیادبرداشت، هوش مصنوعی، منطق فازی، طراحی آزمایش
  • سیده عاطفه موسوی، محمدعلی صالحی*، حسین وزیری مقدم، روح الله شب افروز، کیارش قنواتی صفحات 63-80
    در این تحقیق، با مطالعه 752 مقاطع نازک تهیه شده از نمونه های مغزه و خرده حفاری دو چاه از میدان نفتی منصورآباد، 9 ریز رخساره در یک محیط پلتفرم از نوع رمپ کربناته شناسایی شدند. برمبنای توصیف مقاطع مطالعه شده و تجزیه و تحلیل های پتروگرافی مهم ترین فرآیندهای دیاژنزی اثرگذار بر کیفیت مخزنی سازند آسماری شناسایی شد. طبق الگو های عمیق و کم عمق شدگی رخساره ها، 5 سکانس رسوبی درجه سوم (A تا E) به سن روپلین/شاتین تا بوردیگالین شناسایی گردید. با استفاده از روش خوشه بندی، 5 رخساره الکتریکی برای هر دو چاه شناسایی شد. یکی از روش های متداول برای تعیین واحد های جریانی در مخزن، استفاده از روش های مهم و کاربردی نشانگر زون جریانی و روش نمودار اصلاح شده لورنز می باشد. استفاده از روش FZI برروی داده های تخمینی تخلخل-تراوایی منجر به شناسایی 5 واحد جریان هیدرولیکی در چاه 8 و نیز 6 واحد جریانی در چاه 14 گردید که با افزایش میزان تراوایی بهترین کیفیت مخزنی مشخص گردید. همچنین با استفاده از روش لورنز SMLP، 6 واحد جریانی در چاه 8 و 3 واحد در چاه شماره 14 با استفاده از داده های تخلخل و تراوایی تخمینی از لاگ شناسایی شد که شامل واحدهای جریانی سرعت، مخزن و بافلی می باشد. براساس نتایج حاصل از داده های SMLP و روش FZI از پارامتر پیوسته تخمینی تخلخل و تراوایی، بهترین و کامل ترین روش تفکیک را در این مخزن فراهم می کنند و جزء مناسب ترین روش برای تعیین گونه های سنگی در نظر گرفته شده اند. با تلفیق روش های مختلف در تعیین واحدهای جریانی می توان شش و سه واحد جریانی به صورت نهایی برای بخش مورد مطالعه از سازند آسماری معرفی کرد. نتایج این مطالعه در توسعه و شناخت بهتر مخزن سازند آسماری در میدان منصورآباد می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: کیفیت مخزنی، گونه های سنگی، واحدهای جریانی، میدان نفتی منصورآباد، سازند آسماری
  • فرزاد حقیقی، علی احمد پور*، علی نخعی پور صفحات 81-92

    در این تحقیق برای نخستین بار، اثر دمای پیرولیز بر ساختار کربن آیروژل سنتز شده در شرایط محیطی به عنوان پایه و نحوه نشاندن فلز کبالت به عنوان جزء فعال بر آن، بررسی شده است. کربن آیروژل توسط پیش سازنده های رزورسینول و فرمالدیید در دماهای پیرولیز 550، 700 و C° 900 تولید و کبالت به سه روش مختلف  (الف) تلقیح کبالت بر روی کربن آیروژل، (ب) تلقیح کبالت بر روی آیروژل آلی رزورسینول فرمالدیید، (ج) افزودن پیش سازنده کبالت به مخلوط اولیه رزورسینول-فرمالدیید پیش از فرایند پلیمریزاسیون کربن آیروژل، بر روی کربن آیروژل نشانده شد. نتایج نشان داد که پیرولیز در دمای C° 700 منجر به تولید کربن آیروژلی مزوحفره با سطح ویژه m2/g 8/483 می شود. در روش تلقیح، کبالت به خوبی بر روی پایه پراکنده شده و کنترل پذیری اندازه ذرات وجود دارد، در حالی که در روش سوم، پیش سازنده کبالت فرایند پلیمریزاسیون را کاتالیز کرده و منجر به تولید میکروذرات می گردد.

    کلیدواژگان: کربن آئروژل، کبالت، اندازه ذرات، خواص، رزورسینول، فرمالدئید
  • محمدرضا اسماعیلی نسب، مستانه حاجی پور، عباس شهرآبادی*، محمد بهنود صفحات 93-106
    مهمترین چالش در عملیات تزریق آب به مخازن نفتی تشکیل رسوبات معدنی براثر ناسازگاری آب تزریقی و آب سازندی می باشد. رسوب گذاری در خلل و فرج و گلوگاه های حفرات سنگ مخزن می تواند موجب کاهش نفوذپذیری و تخلخل سنگ و در نهایت کاهش تولید از مخزن شود.یکی از روش های برطرف کردن این مشکل تغییر مهندسی یون های موجود در آب تزریقی می باشد. در تزریق آب مهندسی شده نوع و غلظت یون ها اهمیت ویژه ای در افزایش راندمان تولید و ضریب بازیافت نفت دارد. در این مقاله ابتدا براساس آنالیز یونی نمونه های واقعی آب سازندی و آب تزریقی در یکی از میادین جنوب غرب ایران، آزمایش های سازگاری آب ها و اثر تشکیل رسوب بر تغییرات ترشوندگی سنگ مخزن مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. همچنین شبیه سازی و انالیز حساسیت بر روی یون های موثر وتاثیر آن بر رسوبات استرانسیم سولفات و کلسیم سولفات انجام شد برای شناسایی نوع و سایز و مورفولوژی رسوبات، از آنالیز تصویربرداری به روش میکروسکوپ الکترونی و آنالیز EDX استفاده شد .نتایج آزمایش های انجام شده نشان داد، با افزایش یون سولفات با غلظت ppm 4000 در آزمایش سازگاری، وزن رسوبات از mg/L 400 تا mg/L 1400 افزایش می یابد که یون سولفات در نسبت 80% آب تزریقی و 20% آب سازندی بیشترین تاثیر را روی آسیب زدن به سنگ مخزن و ایجاد رسوبات استرانسیم سولفات وکلسیم ایفا می کند. در آزمایش های استاتیک آب های اختلاطی به دلیل بررسی بیشتر رسوبات در  بخش های مختلف مخزن و همچنین نواوری این پژوهش، رسوبات علاوه بر روی فیلتر در حضور سنگ هم بررسی شد که میزان وزن رسوبات از mg/L 800  تا mg/L 1800 مشاهده شد که نشان دهنده جذب سطحی یون ها توسط سنگ و ایجاد کربنات کلسیم می باشد.
    کلیدواژگان: تغییرات ترشوندگی، آسیب سازند، مخازن کربناته، رسوبات استرانسیم، رسوبات کلسیم
  • سجاد مرادی، محمد شریفی*، رضا یوسف زاده صفحات 107-117
    جانمایی چاه ها یکی از مهم ترین مسایل در توسعه میادین است. به دلیل هزینه بالای حفر چاه ها و تاثیر مکان چاه برروی تولید از مخزن، عدم حفر چاه در محل مناسب باعث کاهش تولید و افزایش هزینه ها می شود. در مکان یابی چاه های عمودی کافی است دو پارامتر x و y (مختصات سر چاهی) بهینه شوند اما در چاه های افقی یا انحرافی پارامتر z نیز باید وارد الگوریتم بهینه سازی شده، تعداد نقاط افزایش یافته و محدودیت های عملیاتی نیز باید در نظر گرفته شود که این نیز بر پیچیدگی مسیله و افزایش احتمال خطا می افزاید. در این پژوهش یک چارچوب اتوماتیک برای بهینه سازی مکان چاه افقی با در نظر گرفتن محدودیت های حفاری و براساس الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات، کدنویسی شده است. تابع هدف به کار گرفته شده در این مطالعه، ارزش خالص فعلی است. در این چارچوب با توجه به محدودیت های عملیاتی و هندسه چاه، تعداد متغیرهای الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات مشخص می شود. سپس این الگوریتم، مقادیر پارامترها را به صورت تصادفی و با در نظر گرفتن محدودیت های مشخص، انتخاب کرده و وارد رویه بهینه سازی می کند. این کار تا زمان رسیدن به معیار توقف ادامه می یابد. مکان و مسیر چاه افقی برای دو مدل مصنوعی ناهمگن و یک مدل استاندارد، بهینه سازی شد. چارچوب ارایه شده توانست پارامترهای x،y،z و نقطه شروع و انتهای زاویه سازی را با رعایت محدودیت های حفاری تعیین شده توسط کاربر در انواع مختلف مدل های ناهمگن و استاندارد بهینه کند. در تمامی مدل های بررسی شده، ارزش خالص فعلی به طور میانگین، 22% افزایش یافت. در مدل های با ناهمگنی بیشتر ارزش خالص فعلی، افزایش بیشتری را نسبت به مدل های همگن داشت.
    کلیدواژگان: توسعه میادین، چاه افقی، بهینه سازی ازدحام ذرات، ارزش خالص فعلی، محدودیت های حفاری
  • ابراهیم سفیداری*، هوشنگ مهرابی، سید محمد زمانزاده صفحات 117-128
    سازندهای کنگان و دالان به دلیل عمق تدفین زیاد همیشه به عنوان مخازن گازی در نظر گرفته شده اند. این مطالعه به بررسی نوع سیال هیدروکربنی موجود در مخازن کنگان و دالان براساس تفسیر ژیوشیمیایی گاز محلول در گل حفاری همراه با ارزیابی پتروفیزیکی در یکی از چاه های حفاری شده دور از ساحل خلیج فارس پرداخته است. برای رسیدن به این هدف، مطالعه در سه مرحله صورت پذیرفته است. در مرحله اول ارزیابی پتروفیزیکی با فرض کل مخزن به عنوان مخزن نفتی انجام گرفت. در مرحله بعدی نوع سیال براساس تفسیر ژیوشیمیایی گاز محلول در گل حفاری با استفاده از روش های هاورث و پیکسلر شناسایی شد. نوع سیال نهایی براساس انطباق هر دو روش تعیین گردید. در مرحله آخر نیز ارزیابی مجدد پتروفیزیکی در بخش نفتی مستعد انجام گرفت. براساس تفسیر اولیه پتروفیزیکی، سه بخش نفتی شامل K1، K2 و K4 در مخزن وجود دارد. با این حال، براساس تفسیر ژیوشیمیایی گاز محلول در گل، دو بخش K1 و K4 گازی بوده و فقط بخش K2 حاوی هیدروکربن نفتی است. ارزیابی نهایی پتروفیزیکی بخش K2 به عنوان بخش نفتی، تخلخل مفید 6% و اشباع شدگی 29% را نشان داد. نتایج حاصل از این مطالعه آشکار ساخت که توجه به تفسیر ژیوشیمیایی گازهای محلول در گل حفاری در تعیین بازه مناسب مشبک کاری و همچنین انتخاب بخش های مناسب جهت انجام تست های مخزنی باعث کاهش هزینه و زمان نهایی حفاری خواهد شد.
    کلیدواژگان: گاز محلول در گل حفاری، اندیس هاورث، پیکسلر، پتروفیزیک احتمالی
  • محسن شریف زاده* صفحات 129-143

    در فرآیند استخراج گاز و میعانات گازی از بستر دریا اغلب با جریانی چندفازی مواجه هستیم. جریان سیالات چندفازی برای عبور از لوله های انتقال نیازمند انجام جداسازی آب خروجی از سازند برروی سکوهای دریایی به منظور حذف اثرات خوردگی در تاسیسات پایین دست نظیر پالایشگاه می باشد. آب سازند اغلب پس از جداسازی وارد دریا می شود. مانیتورینگ آب سازند از نظر میزان شوری بخش مهمی از فرآیند اندازه گیری دبی مولفه های جریان چندفازی در محل جداساز توسط سیستم های میترینگ تک فازی است. نظر به وابستگی شدید پارامترهایی نظیر چگالی، ویسکوزیته و رسانایی الکتریکی سیال به میزان شوری، در این کار تحقیقاتی امکان طراحی مفهومی سیستم شوری سنج آب سازند بر مبنای تکنیک گاما را بررسی کردیم. به ازای تغییر در مشخصات کلیدی مربوط به شکل دهنده باریکه گامای گسیلی از چشمه رادیواکتیو کبالت-60 و با ملاحظات مربوط به ایمنی پرتوی پرسنل شرایط بهینه هندسی و ابعادی یکسوساز به منظور دست یابی به بیشینه دقت در تفکیک مقادیر مختلف کسر شوری نمک یدید سدیم در آب را به دست آوردیم.

    کلیدواژگان: طراحی مفهومی، شوری، تکنیک گاما، شبیه سازی، مونت کارلو
|
  • Mahnaz Hosseinzadeh, Vahid Tavakoli * Pages 3-19
    Quantitative heterogeneity presentation is very important to compare the amount of heterogeneity in different reservoir characteristics in carbonate reservoirs. The aim of the present study is to quantify the heterogeneity by calculating the heterogeneity log and its application in investigating the heterogeneity of porosity and permeability in the Late Barremian-Early Aptian Darian carbonate Formation in the central part of the Persian Gulf. In order to calculate the heterogeneity logs, the well log data of gamma ray, bulk density, neutron porosity, acoustic and deep resistivity and the statistical methods of Lorenz coefficient and coefficient of variation have been used. Results show that the calculation of the heterogeneity log provides the possibility of quantitative comparison of the heterogeneity between different parts of the reservoir for different purposes. Heterogeneity calculation with both methods is efficient for calculating heterogeneity, but it should be noted that the coefficient of variation for the maximum heterogeneity does not have a specific range like the Lorenz coefficient. Also, increase in porosity is associated with a decrease in the amount of heterogeneity in the heterogeneity logs of deep resistivity, acoustic, neutron porosity and density. Unlike other logs, gamma ray heterogeneity log has little direct relationship with porosity in Darian Formation. Two types of neutron porosity heterogeneity and deep resistivity are the most used in determining the reservoir properties in this formation. Permeability shows a weak relationship with heterogeneity logs. In bioclast wackestone microfacies of carbonated units with high porosity, less heterogeneity is observed. Also, units with higher porosity are thicker and therefore exert stronger mean effects on heterogeneous areas. High variability in porosity and permeability causes higher heterogeneity. This is also the case about lithology and clay minerals. Heterogeneity changes at facies change boundaries. Therefore, heterogeneity log can be used to investigate geological heterogeneity, porosity, permeability and reservoir zoning.
    Keywords: Heterogeneity log, Statistical Methods, Porosity, Permeability, Darian Formation
  • M. Amin Emami, Jalal Fahimpour *, Yousef Rafiei, Alimorad Rashidi Pages 20-36

    In this study, the combination of two types of anionic and zwitterionic surfactants was used. By performing the phase behavior test, the optimal combination of two surfactants was found in such a way that the maximum amount of microemulsion of oil in water is formed. The obtained composition has caused stable nitrogen and CO2 foam in the Persian Gulf Sea water salinity and in contact with oil. Due to the use of zwitterionic surfactant, the stability of CO2 foam is 20.9% higher than that of nitrogen foam. By examining the half-life of CO2 foam by the foam column test, the half-life of foam at the optimal concentration was observed to be 145 minutes. The effect of functionalized carbon nanoparticles on the amount of microemulsion of oil in water and the stability of CO2 foam has been studied, and carbon nanoparticles with amine-carboxyl-hydroxyl functional group have performed best and foam stability has improved by 75%. Also, in order to ensure the performance of foam in dynamic conditions, CO2 foam injection was done in the micromodel, and with CO2 foam injection, 86.4% of the original oil was recovered. The use of carbon nanoparticles with amine-carboxyl-hydroxyl functional group improved the recovery of primary oil by 13.5% and 99.9% of primary oil was recovered.

    Keywords: CO2 Foam, micro emulsion, low IFT foam, carbon nanoparticles, Foam Column, Micromodel
  • Ashkan Irvanchi, Vahid Kiarostami *, Mohammad Hojjati, Mohammad Reza Manafi, Mehran Davallo Pages 37-50

    Various industries’ waste, including polymer and waste sludge, can be released into the environment and cause irreparable damage. Therefore, their reuse in different fields is very important. This study focuses on the simultaneous use of waste polyethylene (PE), oily waste sludge (WS) resulting from the oil refining process, and micronized styrene-butadiene-styrene to improve the quality of base bitumen (PG58-22). Using the integrated variance optimal mixture design (I-OMD) method, which is used for the first time to optimize bitumen modification conditions, is the second goal of this project. The percentage composition of independent variables, including PE, SBS, and WS, were optimized based on several responses such as penetration (Pen), softening point (SP), ductility (Duct), retained penetration after short-term ageing (rPen), and change of mass after short term ageing (CM). Under the optimal conditions obtained for the modified bitumen, the rheological properties were studied. In the optimal conditions obtained using this method, the values of the independent factors PE, SBS, and WS were 3, 5, and 4% (wt/wt), respectively. Also, in the above optimal conditions, the response values of Pen, SP, Duct, rPen, and CM were 51 dmm, 64 °C, 27 cm, 83%, and 0.07%, respectively. In addition, under the above conditions, the rheological parameters of modified bitumen obtained from the bending beam rheometer and dynamic shear rheometer showed the characteristics of PG64-22 bitumen.

    Keywords: Bitumen, Polyethylene, styrene-butadiene-styrene, waste sludge, Mixture design
  • Hossein Kheirollahi, Meisam Zayedi, Sadraddin Sobhani, Mohammad Chahardowli *, Mohammad Simjoo Pages 51-62
    Decision-making to choose the best Enhanced Oil Recovery (EOR) method(s) among different variety of models, is a vital step in the oil reservoir development process. Selecting the proper EOR method has a key role in the technical and economic success of enormous oil industry projects. Screening criteria are used for selecting the best EOR method(s) for an oil reservoir with specific rock and fluid properties. The main input parameters that affect the screening process include; Reservoir capacity, fluid transmissibility and permeability, depth, net thickness, temperature, and oil gravity (API). Considering mentioned parameters have uncertainty, specifying a suitable EOR method for reservoir development is a radical challenge. It can be used combination of fuzzy logic systems (knowledge base) and artificial neural networks (data-driven) as a suitable tool and solution for expressing uncertainty and screening methods. In this study, data from the history of different reservoirs worldwide is used to define fuzzy variables and determine fuzzy rules between input and target variables, and finally, a fuzzy model and a single-layer neural network with 20 neurons are presented. ANN model provides 92% accuracy in the prediction of the target method. Consequently, we proposed the ensemble model for the selection of the EOR screening tool.
    Keywords: Screening, Enhanced Oil Recovery, Artificial Neural Network, Fuzzy Logic, Ensemble Method
  • Seyede Atefe Mousavi, Mohammad Ali Salehi *, Hossein Vaziri-Moghaddam, Ruhollah Shabafrooz, Kiarash Ghanavati Pages 63-80
    In this research, by studying 752 thin sections prepared from core and cuttings samples of two wells from the Mansourabad oilfield, nine microfacies were identified in a carbonate ramp type platform environment. Based on the description of the studied sections and petrography analysis, the most important diagenesis processes affecting the Asmari Formation were identified. According to the patterns of the facies change and well logs, five third-order depositional sequences (A to E) with the age of the Rupelian/Chattian to the Burdigalian were identified. Using the clustering method, five electrical facies were identified for both wells. One of the common methods to determine the flow units in the reservoir is the use of important and practical methods of indicating the flow unit zone using the modified Lorenz diagram methods. Using the FZI method on the estimated porosity-permeability data led to the identification of five hydraulic flow units in the well#8 and 6 flow units in the well#14. Moreover, by using the Lorenz method, six flow units for well#8 and three flow units for well#14 were identified using the porosity and permeability data estimated from the well log; which include speed, reservoir and baffle flow units. Based on the results of SMLP and the FZI methods of the estimated porosity and permeability, they provided the best and most complete separation method in this reservoir and are considered the most suitable method for determining rock types. By combining different methods in determining flow units, six and three flow units can be finally introduced for the Asmari Formation in the studied wells. The results of this study can be used in the development and better understanding of the Asmari Reservoir in the Mansourabad Oilfield.
    Keywords: Reservoir Quality, Rock Types, Flow Units, Mansourabad Oilfield, Asmari Formation
  • Farzad Haghighi, Ali Ahmadpour *, Ali Nakhaei Pour Pages 81-92

    In the present study, for the first time, the effect of pyrolysis temperature on the structure of carbon aerogel synthesized at ambient conditions as a support and methods of cobalt-doped carbon aerogel on its physicochemical properties have been investigated. Carbon aerogel was synthesized by resorcinol and formaldehyde precursors at pyrolysis temperatures of 550 °C, 700 °C and 900 °C and cobalt-doped carbon aerogel was prepared by the following three different methods (i) cobalt impregnation on the carbon aerogel, (ii) cobalt impregnation on the organic resorcinol-formaldehyde aerogel, and (iii) addition of cobalt precursor to the initial resorcinol-formaldehyde mixture before carbon aerogel polymerization process. The results indicated that pyrolysis at 700 °C led to mesoporous carbon aerogel with a specific surface area of 483.8 m2/g. High cobalt dispersion and particle size controllability have been seen in the impregnation method, while in the third method, the cobalt precursor catalyzes the polymerization process and leads to the formation of microparticles.

    Keywords: Carbon Aerogel, Cobalt, Particle Size, Properties, Resorcinol, Formaldehyde
  • Mohammadreza Esmailinasab, Mastaneh Hajipour, Abbas Shahrabadi *, Mohammad Behnood Pages 93-106
    The most important challenges in water injection operation are mineral precipitation and inorganic scale formation .The formation of mineral scales in the pore throats of the reservoir rock results in reduction of permeability, porosity and production rate from the reservoir. One of the methods to solve this problem is to change the ions concentraion in the injected water. In smart water injection, the type and concentration of ions is particular importance in increasing the production efficiency and the recovery factor. In this article, based on the ion analysis of formation water and injection water samples in one of the oil fields in southwest of Iran, water compatibility test and effect scale formation on wettability alteration were studied experimentally. Moreover, simulation and sensitivity analysis of effective ions on strontium sulfate and calcium sulfate deposits were done. In order to identify the type and morphology of scales, SEM image and EDX analysis were used.  The results of the  water compatibility experiments show that increases in Sulfate ion with 4000 ppm causes the weight of the precipitates increased from 400 mg/L to 1400mg/L that sulfate ion with a ratio of 80 percent of injection water and 20 percent of formation water has the greatest effect on the reservoir damage and formation of strontium sulfate and calcium sulfate deposits. In the static tests of mixed waters, due to more investigation of scales in different parts of the reservoir and also the novelty of this research, scales were also investigated in the presence of rock in different conditions, and the weight of precipitates was observed from 800 mg/L to 1800 mg/L which indicates the surface absorption of ions by the rock and creat calcium carbonate formation.
    Keywords: Strontium Scale, Calcium Scale, Wettability Alteration, Formation Damage, Carbonate Reservoirs
  • Sajjad Moradi, Mohammad Sharifi *, Reza Yousefzadeh Pages 107-117
    Optimizing the placement of wells is a crucial step in field development as it directly impacts production and cost. Inappropriate well placement can lead to decreased production and higher costs due to the expensive drilling process. Vertical well placement focuses on optimizing wellhead coordinates (x and y parameters), while horizontal and deviated wells require considering the depth of the wells (z parameter) along with operational limitations. This research presents an automatic framework that utilizes the particle swarm optimization algorithm to optimize the location of horizontal wells, taking into account drilling limitations. The objective function used is the net present value (NPV). This framework defines the number of particle swarm optimization variables based on operational constraints and well geometry. The algorithm randomly selects parameter values and applies the optimization procedure while considering specific constraints until the stop criteria are met. The framework successfully optimized the x, y, z, LP (Landing point), and KOP (Kick of Point) parameters in two heterogeneous synthetic models and a benchmark model (PUNQ_S3). On average, the net present value increased by 22% in all models, with greater heterogeneity resulting in a higher increase compared to homogeneous models.
    Keywords: Field Development, Horizontal Well, Particle Swarm Optimization, Net Present Value, Drilling limitations
  • Ebrahim Sfidari *, Houshang Mehrabi, Seyed Mohammad Zamanzadeh Pages 117-128
    The Kangan and Dalan formations have long been considered as gas reservoirs due to their deep burial history. However, this study investigated the type of hydrocarbon fluid in these reservoirs based on the geochemical interpretation of mud gas logging and petrophysical evaluation in the Persian Gulf. The study was conducted in three stages. Firstly, well logs were evaluated under the assumption that the reservoir is an oil-type reservoir. In the next step, the type of fluid was identified based on the geochemical interpretation of mud gas logging, using the Haworth and Pixler methods. The final fluid type was determined based on the integration of geochemical methods. In the last step, a petrophysical re-evaluation was done in the susceptible oil zone. According to the primary petrophysical interpretation, there are three oil zones including K1, K2 and K4 in the reservoir. Meanwhile, based on the geochemical interpretation of mud gas logging, K1 and K4 zones are gas type and only the K2 zone contains oil-type hydrocarbon. Petrophysical re-evaluation of the K2 zone (identified as oil-type reservoir zone) indicated an effective porosity of 6% and water saturation of 29%. The results of this study suggest that paying attention to mud gas logging interpretation when determining the appropriate interval for perforation and selecting the appropriate zones for reservoir tests can reduce drilling costs and time.
    Keywords: Mud gas logging, Haworth indices, Pixler gas ratios, Multimin method
  • Mohsen Sharifzadeh * Pages 129-143

    In the process of extracting gas and condensate from the seabed, we often encounter a multiphase flow. Multiphase fluid flow to pass through the transmission pipes requires the separation of outgoing water from the formation on offshore platforms in order to eliminate corrosion effects in downstream facilities such as refinery. Formation water often enters the sea after separation. Water monitoring of the formation in terms of salinity is an important part of the process of measuring the volumetric rate of multiphase flow components at the separator site by single-phase metering systems. Considering the high dependence of parameters such as density, viscosity and electrical conductivity of fluid to salinity level, we decided to investigate the possibility of conceptual design of formation water salinity system based on gamma technique. The change in the key characteristics related to the gamma beam shaping module emitted from the cobalt-60 radioactive source and with the consideration of radiation safety of personnel, it was obtained the optimum geometric and dimensional conditions of the collimator in order to achieve maximum accuracy in different amounts of salinity fraction of sodium iodide salt in water measurement.

    Keywords: Conceptual design, Salinity, Gamma technique, Simulation, Monte Carlo