فهرست مطالب

پژوهش نفت - پیاپی 125 (مهر و آبان 1401)

مجله پژوهش نفت
پیاپی 125 (مهر و آبان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/10/26
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سارا شکرالله زاده بهبهانی، محسن مسیحی*، محمدحسین غضنفری صفحات 3-16

    زمان برون زد سیال تزریقی در فرآیند تزریق آب یک معیار عملکرد مخزن است که تحت تاثیر موقعیت و عملیات چاه است. پیش بینی این زمان برون زد  برای طراحی فرآیند و الگوهای تزریق در توسعه مخزن مفید است. روش متعارف برای این کار شبیه سازی مخزن بوده که که وقتی توزیع زمان برونزد مورد نظر باشد این کار بسیار زمان بر است.یک روش  جایگزین در تعیین سریع زمان برون زد استفاده از رویکرد تیوری پرکولاسیون است. در این روش با استفاده از برخی خصوصیات مخزنی موجود مانند نسبت خالص به ناخالص، و ابعاد مخزن، امکان پیش بینی سریع نمودار توزیع زمان برون زد وجود دارد. به هرحال، برخی فرضیات لحاظ شده در توسعه اولیه رابطه مقیاس بندی توزیع زمان برون زد مانند فرض برابری گرانروی دو سیال تزریقی و تولیدی کاربردهای میدانی آنرا محدود نموده است. به منظور بسط کاربرد روابط مقیاس بندی زمان برونزد لازم است اثرات گرانروی متفاوت دو سیال بر روابط مقیاس بندی زمان برون زد دیده شود. به طور خاص از یک رویکرد بدون بعدسازی زمان برون زد بر مبنای زمان مشخصه بی بعد استفاده می شود. با اجرای شبیه سازی های مختلف جریان در مخزن تاثیر تغییرات گرانروی فازها بر زمان برون زد  بررسی گردید. نتایج این مطالعه نشان می دهد زمان مشخصه مناسب در رابطه مقیاس بندی زمان برونزد وابستگی به درجه اشغال شدگی و نسبت گرانروی دو فاز به فرم یک رابطه توانی با توان 3/1 دارد. لذا با تعمیم رابطه توزیع زمان برون زد با در نظر گرفتن این وابستگی توانی پیش بینی زمان برون زد  سیال تزریقی در چاه تولیدی مخزن با دقت قابل قبولی امکان پذیر است. در انتها با پیاده سازی این رویکرد در یک مخزن واقعی و مقایسه نتایج زمان برون زد با نتایج شبیه سازی های تجاری به اعتبارسنجی رابطه تعمیم داده شده برای زمان برون زد تعمیم داده شده پرداخته شد.

    کلیدواژگان: گرانروی، مفهوم تراوش، تزریق آب، زمان برون زد، محیط متخلخل مخزن
  • فاطمه رئیسی، مریم خسروی*، بهزاد رستمی، حمید وطن پرست، علیرضا فتح اللهی صفحات 17-26
    استفاده از نانو ذرات به همراه سورفکتانت برای تولید و پایدار کردن فوم می تواند باعث رفع محدودیت های استفاده از سورفکتانت شود و پایداری فوم را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. هدف اصلی مطالعه حاضر بررسی و پیدا کردن نحوه چینش نانوذرات و مولکول های سورفکتانت در سطح تماس و تاثیر جریان مارانگونی در پایداری فوم در حضور نانوذرات است. در این مطالعه، آزمایشات برای دو سیستم فوم مختلف: (1) نانوذرات آنیونی-سورفکتانت کاتیونی (CTAB) و (2) نانوذرات آنیونی-سورفکتانت آنیونی (SDS) انجام شدند. برای تعیین چینش مولکول های سورفکتانت و نانوذرات در سطح تماس و فیلم مایع و تعیین اثر مارانگونی نتایج این آزمایش ها با آزمایش های پایه متناظر در غیاب نانوذرات مقایسه شدند. مشاهدات نشان می دهند اگرچه حضور نانوذرات باعث افزایش پایداری فوم در هر دو سیستم می شود، اما مکانیسم های موثر در پایداری سیستم ها متفاوت هستند. براساس مشاهدات، حضور نانوذرات در سیستم فوم SDS (همبار) باعث افزایش فوم زایی و پایداری فوم می شود، اما در سیستم فوم CTAB (ناهمبار) علی رغم کاهش فوم زایی، پایداری فوم افزایش می یابد. بنابر مشاهدات ذکر شده در سیستم همبار موثرترین عامل در پایداری فوم، نیروهای دافعه هستند که مولکول های سورفکتانت بیشتری را به سطح تماس ارسال می کنند. تحلیل نتایج کشش سطحی نشان داد در این سیستم جریان مارانگونی با اثر منفی تخلیه مایع در اثر گرانش مقابله می کند و باعث پایداری فوم می شود. از سوی دیگر در سیستم ناهمبار حضور نانوذرات در سطح تماس با کاهش نفوذمولکولی و افزایش انرژی جدا کردن ذرات باعث افزایش پایداری فوم می شود. حضور نانوذرات در سطح تماس آن را به یک سطح جامد مانند تبدیل می کند و به علت الاستیسته بالای سطح جریان مارانگونی اتفاق نمی افتد.
    کلیدواژگان: نانوذرات، پایداری فوم، فوم زایی، اثر مارانگونی، چینش مولکولی
  • سید رضا یحیوی، غلامرضا مرادی* صفحات 27-35
    غیرفعال شدن کاتالیست های Ni/Al2O3 در فرآیند ریفرمینگ خشک متان همواره یکی ازمشکلات این فرآیند می باشدکه بسیار مورد توجه محققان بوده است. استفاده از کبالت به عنوان تقویت کننده های فاز فعال و اکسید منیزیم جهت بهبود پایداری کاتالیست در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین برای توزیع بهتر کاتالیست و انتقال حرارت بهتر از راکتور میکرو کانالی استفاده شد. بنابراین کاتالیست های Ni-Co/Al2O3-MgO تهیه و عملکرد آنها در راکتور میکروکانالی در دمای 500 تا C° 800 و فشار atm 1 با نسبت مولی خوراک CH4/CO2=1 و سرعت فضایی L/g.h 24 بررسی گردید. در این پژوهش، تاثیر افزودن بهبود دهنده ها برکارآیی کاتالیست های سنتز شده بررسی گردید و نسبت بهینه Ni/Co برابر 5 در ساختار کاتالیست استفاده شده در میکروراکتور بدست آمد. مشخصات نمونه های سنتز شده توسط آنالیزهای XRD ،BET و FESEM بررسی گردید. استفاده همزمان از کبالت و اکسید منیزیم  باعث بیشتر شدن فعالیت کاتالیست و پایدارتر شدن آن در طی h 18 آزمایش می گردد.
    کلیدواژگان: کاتالیست، ریفرمینگ، متان، هیدروژن، راکتورمیکرو کانالی
  • زهرا مشایخی*، علی کدخدایی، علی سلگی، سید احمد بابا زاده، سید محسن آل علی صفحات 36-59
    میدان گازی خانگیران با یک ساختار شمال غربی جنوب شرقی در بخش شمال شرقی استان خراسان رضوی واقع شده است. هدف از این مطالعه بررسی رخساره ها، محیط رسوبی و فرآیندهای دیاژنتیکی است که بر کیفیت مخزنی سازند شوریجه در چاه های مورد مطالعه موثر بوده اند. بررسی پتروگرافی 480 عدد مقطع نازک سازند شوریجه در چاه های مورد مطالعه منجر به شناسایی 9 رخساره رسوبی شامل کنگلومرای ماسه ای، کوارتز آرنایت، ساب لیتارنایت، ساب آرکوز، کوارتز وک، رس سنگ/ شیل، انیدریت نودولار، دولومادستون ماسه ای و دولوگرینستون ماسه ای متعلق به پهنه های جزر و مدی، رودخانه ای، دشت سیلابی و رسوبی میاندری شده است. مطالعات پتروگرافی مقاطع نازک میکروسکوپی نشان می دهد که فرآیندهای دیاژنزی در سه محیط دریایی، جوی و تدفینی، سازند شوریجه را تحت تاثیر قرار داده اند. از فرآیندهای دیاژنتیکی اثر گذار در رخساره های سازند شوریجه می توان به سیمانی شدن، آشفتگی زیستی، دولومیتی شدن اولیه، انیدریتی شدن، تخلخل، شکستگی، تراکم و انحلال اشاره کرد. در نهایت با استفاده از نمودار تصویرگر، نمودار پتروفیزیکی و تلفیق نتایج حاصل از مطالعات مقاطع نازک در چاه کلیدی چاه های مورد مطالعه میدان خانگیران مشخص گردید که در اکثر موارد انطباق خوبی بین نتایج حاصل از نمودار تصویرگر، مقاطع نازک و نمودار پتروفیزیکی وجود دارد.
    کلیدواژگان: میدان گازی خانگیران، رخساره ها، فرآیندهای دیاژنز، محیط رسوبی، نمودار پتروفیزیکی و نمودار تصویرگر
  • مهدی احمدی نبی، داوود جهانی، بهمن سلیمانی* صفحات 60-76
    بررسی ویژگی های رسوبی سازندهای کربناته به عنوان یکی از مخازن عمده ذخیره سازی هیدروکربن، اهمیت بالایی دارد. به منظور تجزیه و تحلیل رخساره ای، محیط رسوبی، و تغییرات دیاژنزی سازند ایلام (گروه بنگستان) در میدان گچساران از داده های مقاطع نازک، و نمودارهای چاه پیمایی (لاگ) استفاده شده است. مطالعات پتروگرافی نشان داد این سازند منحصرا در بخش غربی گسترش داشته، و با یک منطقه زیستی حاوی رخساره نریتیک ناحیه کم عمق دریا، مشخص می گردد. رخساره های رسوبی این سازند عمدتا آهکی که گاهی (بسته به عمق حوضه رسوبی) به آهک شیلی تغییر می نماید. در چاه های بخش شرقی میدان گچساران، نبود عظیمی از رسوبات کنیاسین و تورونین مشاهده شد که علت آن تاثیر فاز فرسایشی بعد از سنومانین- تورونین و ایجاد ارتفاعات قدیمی به موازات گسل خارک-میش است. رخساره های تعیین شده برروی یک پلاتفرم کربناته (شلف)، در سه محیط لاگون، پشته (شول) و لاگون دریای باز نهشته شده اند. رخساره های سازند ایلام محیط های مختلف دیاژنزی دریایی، متیوریک، دفنی و نیز بالا آمدگی را تجربه نموده اند. این رسوبات در معرض فرآیندهای میکریتی شدن، فشردگی، سیمانی شدن، نیومورفیسم، انحلال، شکستگی و جانشینی (دولومیتی شدن، هماتیتی شدن و پیریتی شدن) قرار گرفته اند. مهم ترین انواع تخلخل شامل حفره ای مرتبط، شکستگی و کانالی هستند، که نقش زیادی در تغییرات کیفیت مخزن داشته اند. بررسی مقادیر پارامترهای پتروفیزیکی نشان داد که میانگین تخلخل، اشباع آب و نسبت ضخامت مفید به کل متغییر بوده ولی به طور کلی به ترتیب 3/2%، 88% و 016/0 است. با توجه به پایین بودن میزان تخلخل، نقش شکستگی، و سایر فرآیندهای دیاژنزی در کیفیت مخزن قابل توجه است. فعالیت بلندی قدیمی در بخش شرقی نه تنها در توزیع رخساره ای محسوس است بلکه نقش عمده ای در تحولات بعدی سازند ایلام دارد. بنابراین کیفیت مخزنی سازند ایلام تابع عوامل متعدد رسوبی، دیاژنژی، و فعالیت تکتونیکی بوده، و لذا در بخش های مختلف متغییر خواهد بود.
    کلیدواژگان: میدان گچساران، سازند ایلام، نمودار چاه پیمایی، رخساره رسوبی، کیفیت مخزن
  • شکیبا قهیه ئی، عبدالرضا مقدسی، سمانه بنده علی*، مرتضی حبیبی، مریم اسکندری صفحات 77-90
    در این تحقیق ابتدا نانوذرات مس اکسید تک ظرفیتی به روش الکتروشیمیایی سنتز شدند و از نانوذرات سنتز شده برای اصلاح و ساخت غشاهای نانوفیلتراسیون بر پایه پلی اترسولفون استفاده شد. غلظت های مختلفی از نانوذرات مس اکسید تک ظرفیتی به عنوان افزودنی در پلی اترسولفون به عنوان ماتریس غشایی جهت تهیه غشاهای نانوفیلتراسیون PES/Cu2O  مورد استفاده قرار گرفت. غشاهای تهیه شده توسط تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) آنالیز شدند. تجزیه و تحلیل FTIR تشکیل پیوندهای مطلوب را در نانوذرات سنتزی مس اکسید تک ظرفیتی و غشاهای ساخته شده، نشان داد. عملکرد جداسازی غشاهای ساخته شده با شار آب خالص و پس دهی کلرید منیزیم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بالاترین شار آب خالص L/m2h 78/36 را برای غشای ساخته شده M1 در 05/0% وزنی نانوذرات Cu2O نشان داد. علاوه بر این، بالاترین میزان پس دهی MgCl2 72% در 2% وزنی نانوذرات مس اکسید تک ظرفیتی برای غشای ساخته شده M5 گزارش شد.
    کلیدواژگان: غشای نانوفیلتراسیون، حذف کلرید منیزیم، نانوذرات مس اکسید، روش های اصلاح، خواص جداسازی
  • محسن خوشه چین، سهراب فتحی، فرهاد سلیمی، اکبر محمدی دوست* صفحات 91-112
    در این پژوهش آزمایشگاهی به بررسی افزایش ضریب انتقال حرارت در جوشش استخری نانوسیال با ذرات مس اکسید (CuO) با استفاده ازروش های تغییر pH و امواج فراصوت پرداخته شده است. نانوذرات موجب افزایش ضریب انتقال حرارت سیال پایه در فرآیند جوشش شده اما این مواد به علت عدم پایداری با افزایش دما و زمان، موجب رسوب بر سطح گرم کن و در نهایت موجب کاهش ضریب انتقال حرارت می شوند. در نتیجه لازم است که غلظت بهینه نانوذرات در سیال به دست آید تا کمترین مقدار رسوبات تشکیل شود. بنابراین استفاده از روش هایی که منجر به کاهش رسوب نانوذرات برروی سطح شوند، مانند افزایش پایداری نانوذرات و استفاده از غلظت بهینه، می تواند ضریب انتقال حرارت را افزایش دهد. در این کار از دو روش پایداری نانوذرات در محلول یعنی تغییر pH (5/9، 10 و 5/10) و تابش امواج فراصوت (با توان های 25، 50 و 75% از توان دستگاه فراصوت (kW 2/1)) استفاده شده است. نتایج کار به خوبی نشان داد که در غلظت wt.% 125/0 از محلول نانوسیال، بیشترین مقدار ضریب انتقال حرارت با تابش امواج فراصوت (50% توان) برابر 48/37% و در تغییر اسیدیته محلول (10=pH) برابر با 68/22% حاصل شد.
    کلیدواژگان: نانوذرات، ضریب انتقال حرارت جوشش، امواج فراصوت، pH، رسوب
  • ولی مهدی پور، احمدرضا ربانی*، علی کدخدایی صفحات 113-128
    توزیع مناسب تخلخل مفید در مدل سازی استاتیک مخازن هیدروکربونی اهمیت به سزایی در محاسبات حجم سنجی، نحوه توزیع کیفیت مخزنی، مشخص کردن بخش های تولیدی و غیره دارد. استفاده از داده های ثانویه (به طور مثال داده های لرزه ای) و روش های مناسب توزیع زمین آماری می تواند در بهبود این فرآیند بسیار مهم باشد. در این مطالعه تخلخل مفید مربوط به مخزن ناهمگن سروک در یکی از میادین فروافتادگی دزفول به صورت سه بعدی با استفاده از نرم افزار پترل مدل گردید. بنابراین، ضمن در نظر گرفتن دانش زمین آمار در توزیع تخلخل، نقشه های روندی و مکعب لرزه ای جهت توزیع تخلخل مورد استفاده قرار گرفت. از این رو، نشان گر تضعیف موج لرزه ای، نشان گر پوش، نشان گر نرمی و نشان گر دامنه جذر میانگین مربعات به همراه نشان گر مقاومت صوتی از روی مکعب لرزه ای ساخته شد و سپس براساس آنها نقشه های روندی مناسب جهت توزیع تخلخل تهیه گردید. به منظور کنترل توزیع تخلخل در فضای سه بعدی مخزن، استفاده از روش های خوشه بندی و تعیین رخساره های الکتریکی مورد توجه قرار گرفت. در این مطالعه، رخساره های الکتریکی با داده های ورودی مشخص و استفاده از روش MRGC جهت تشخیص بخش های همگن مخزنی ساخته شد. براساس آنالیز رخساره های الکتریکی تعداد پنج رخساره تشخیص داده شد که از بین آنها دو رخساره دارای کیفیت مخزنی پایین و سه رخساره دارای کیفیت مخزنی نسبتا خوبی بودند. توزیع سه بعدی تخلخل برای هر کدام از رخساره های الکتریکی متناظر، از طریق واریوگرافی مشروط گردید تا روند تغییرات تخلخل یا توزیع رخساره ها هم خوانی داشته باشد. همچنین استفاده از نقشه های روندی تغییرات مقاومت صوتی منجر به توزیع صحیح رخساره های الکتریکی و آن هم به نوبه خود منجر به توزیع بهتر تخلخل گردید. به دلیل همبستگی بالای تخلخل با داده های مقاومت صوتی، از این داده به عنوان داده ثانویه با استفاده از روش کریجینگ هم زمان مرتب (collocated co-kriging) جهت توزیع بهتر تخلخل استفاده گردید. براساس این مطالعه، بخش سروک پایینی کیفیت مخزنی بهتری نسبت به بخش سروک بالایی دارد که متاثر از گسترش رخساره های مخزنی با کیفیت مخزنی بالا است. این مطالعه نشان داد که میزان دقت توزیع سه بعدی تخلخل در صورت استفاده هم زمان و تلفیقی از داده های لرزه ای و رخساره های الکتریکی همراه با استفاده از روش های زمین آماری مناسب زیاد شده و میزان عدم قطعیت در توزیع تخلخل کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: ناهمگنی، تخلخل، رخساره الکتریکی، مقاومت صوتی، مدل سه بعدی
  • رضا عسگری، وهب قلعه خندابی، علیرضا فضلعلی*، محمودرضا نیک خلق، عبدالرضا مقدسی صفحات 129-144
    در این پژوهش، بهینه سازی فرآیند جداسازی آسفالتین از باقی مانده برج تقطیر خلا با استفاده از حلال های صنعتی نرمال پنتان، هگزان و هپتان انجام شده است. از طراحی مرکب مرکزی به عنوان یکی از روش های طراحی آزمایش سطح-پاسخ، برای بهینه سازی فرآیند استفاده شده است. درصد وزنی آسفالتین باقیمانده و درصد بازدهی نفت آسفالتین زدایی شده تحت شرایط بهینه اقتصادی (حلال نرمال هگزان، نسبت حلال به خوراک برابر با mL/g 9/5 و دمای استخراج C° 25) به ترتیب 447/0 و 48% حاصل شدند. تحلیل نتایج نشان داد که مدل درجه دوم پاسخ برای پارامترهای مورد مطالعه قابل قبول است و مطابقت زیادی بین مدل ریاضی و داده های آزمایشگاهی وجود دارد. به علاوه، طبق آنالیز واریانس، دمای استخراج و برهم کنش درجه دوم پارامتر نسبت حلال به خوراک، تاثیر چشمگیری بر درصد وزنی آسفالتین دارند. علاوه بر این، نتایج نشان داد که رویکرد معرفی شده یک روش کارآمد و اقتصادی برای افزایش ظرفیت واحد شکست کاتالیستی باقیمانده ها و تولید قیر مرغوب می باشد.
    کلیدواژگان: آسفالتین زدایی توسط حلال، باقیمانده برج تقطیر خلا، بهینه سازی، حلال های صنعتی، قیر
  • فریدالدین میرزایی هرسینی، مهدی نظری صارم*، آرمین حسینیان صفحات 145-161
    فرازآوری مصنوعی با پمپ الکتریکی درون چاهی یکی از روش های متداول چاه محور برای افزایش یا نگهداشت تولید از چاه است. به منظور افزایش بازدهی، رعایت محدودیت های عملیاتی و ایمنی و کاهش زمان و هزینه تعمیرات به سیستم کنترل مناسب نیاز است. کنترل فرآیند فرازآوری با توجه به تعداد پارامترهای عملیاتی و محدودیت های ایمنی مجموعه تولید شامل مخزن، چاه و پمپ، کاری چالش برانگیز است. روش های مختلفی برای کنترل فرازآوری با پمپ الکتریکی درون چاهی پیشنهاد شده است. کنترل مبتنی بر این روش ها یا به علت استفاده از تقریب خطی برای مدل سازی فرآیند فرازآوری از دقت کافی برخوردار نیستند یا به دلیل استفاده از روابط دینامیک و حل آن ها برای شبیه سازی فرآیند و بار سنگین محاسباتی قابلیت پیاده سازی برروی سخت افزار های مرسوم را ندارند. در این تحقیق یک سیستم کنترل پیشبین غیر خطی متناسب با اهداف کنترلی فرآیند فرازآوری با پمپ الکتریکی درون چاهی و با در نظر گرفتن محدودیت های عملیاتی و ایمنی توسعه داده شده است. علاوه براین به منظور کاهش بار محاسباتی و با در نظر گرفتن طبیعت غیر خطی فرآیند، از یک مدل غیر خطی با ساختار مبتنی بر شبکه های عصبی به عنوان مدل پیشبین در ساختار کنترل کننده استفاده شده است. به منظور بررسی کارایی کنترل کننده و مدل توسعه داده شده، عملکرد کنترل کننده برروی چاه شماره 88 میدان اهواز- آسماری منتخب نصب پمپ الکتریکی درون چاهی ارزیابی شده است. کنترل کننده توسعه داده شده به خوبی رفتار مرجع را پیروی کرده و از طرف دیگر به خوبی اغتشاشات ورودی به سیستم را جبران سازی می کند. همچنین طراحی کنترل کننده به گونه ای است که محدودیت های عملیاتی و ایمنی در ساختار کنترل کننده وارد شده و رفتار سیستم به گونه ای تنظیم می شود که این محدودیت ها نقض نشوند.
    کلیدواژگان: فرازآوری مصنوعی، پمپ الکتریکی درون چاهی، شبکه عصبی، کنترل کننده
|
  • Sara Shokrollahzadeh Behbahani, Mohsen Masihi *, MohammadHossein Ghazanfari Pages 3-16

    Estimation of the breakthrough time of injected fluid in water injection process is useful for process design and injection pattern during reservoir development. Conventional approach to this is to use reservoir simulation. An alternative is to use percolation theory approach. However, some of the assumptions used in developing the scaling function of breakthrough time such as similarity of viscosity of both injection and production fluids limits its applications to field scale. In this study, we use the dimensionless time approach for breakthrough which is based on a characteristic time. By using various reservoir simulation cases the effect of fluids viscosities was studied. The results showed that the suitable characteristic time for scaling of breakthrough time depends on both NTG and viscosity ratio of phases in a power law form with exponent of 1.3.

    Keywords: viscosity, Percolation, Breakthrough time, Reservoir Porous Media
  • Fateme Reisi, Maryam Khosravi *, Behzad Rostami, Hamid Vatanparast, Alireza Fathollahi Pages 17-26
    The main purpose of this study is to determine the molecular arrangement in lamella and the role of Marangoni convection in foam stability in the presence of nanoparticles. Experiments were conducted in two different foam systems of (1) anionic nanoparticles-cationic surfactant (CTAB) and (2) anionic nanoparticles-anionic surfactant (SDS). Observations showed that the effective mechanisms of stability are different. Although nanoparticles increase the stability of both foam systems, the presence of nanoparticles in the like-charge system improves foamability. In contrast, in the unlike-charge system, foamability decreases with the increment of nanoparticle concentration. The most influential factor in the foam stability in the like-charge case is the repulsive force which sends more surfactant molecules to the interface. Surface tension results demonstrate that Marangoni flow restitutes the negative impact of gravity drainage and increases the foam stability. In contrast, In the unlike-charge system, the presence of nanoparticles at the interface increases detachment energy significantly, and as a result, the stability boosts. The accumulation of nanoparticles in the interface changes it to a solid-like and high elasticity surface; thus, Marangoni flow is lost.
    Keywords: Faom, Foam Stability, Foamability, Nanoparticles, Marangoni Flow, Molecular Arrangement
  • Seid Reza Yahyavi, Gholamreza Moradi * Pages 27-35
    Inactivation of Ni catalysts in the dry reforming of methane process has been one of the issues of concern. The use of active and base phase promotors and the synthesis of Ni-CO / Al2O3-MgO catalysts by impregnation method have been considered in our research. The main focus of this study is to evaluate the effect of addition of the promotors on the performance of synthesized catalysts in wall-coated microchannel reactor. XRD, BET and FESEM analyzes have been performed to determine the characteristics of the synthesized samples. The use of amplifiers increases the catalyst activity and makes it more stable.
    Keywords: Catalyst, Reforming, Methane, Hydrogen, Microchannel Reactor
  • Zahra Mashayekhi *, Ali Kadkhodaei, Ali Solgi, Ahmad Baba Zadeh, Mohsen Aleali Pages 36-59
    Shurijeh Formation is deposited in Kopeh Dagh sedimentary basin, and it is one of the gas reservoirs in northeastern Iran. Khangiran gas field with a northwest-southeast structure is located in the northeastern part of Khorasan Razavi province. The purpose of this study is to investigate facies, sedimentary environment and diagenetic processes that have been effective on the reservoir quality of Shurijeh Formation in the studied wells. Based on petrographic studies on thin sections of Shurijeh Formation in the studied wells, nine main rock facies including Sandy Conglomerate, Quartz Arenite, Sublitarnite, Subarcose, Quartz Wackes, Claystone/Shale, Nodular Anhydrite, Sandy Dolomudstone and Sandy Dologrenston have been identified that are located in the tidal, river, flood plain and meandering sedimentary zones. Petrographic studies of thin microscopic sections show that diagenetic processes in three marine, meteoric and burial environments have affected the Shurijeh Formation. The primary processes affected in the facies of Shurijeh Formation include cementation, bioturbation, primary dolomitization and anhydrite. Finally, using image log, petrophysical log and combining the results of thin section studies in the key well of Khangiran field, was determined that in most cases there is a good conformity between the results of image log, thin sections and petrophysical log.
    Keywords: Khangiran gas field, facies, diagenesis processes, Sedimentary Environment, petrophysical log, image log
  • Mahdi Ahmadi Nabi, Davood Jahani, Bahman Soleimani * Pages 60-76
    The study of sedimentary characteristics of carbonate formations as one of the main hydrocarbon reservoirs is important. In this research paper, we used thin section, and petrophysical logs data to analysis of facies, sedimentary environment and diagenetic variation of the Ilam Formation (Bangestan group). Thin sections petrography revealed that the Ilam Formation which was deposited as a full series in western part of the Gachsaran oil field and characterized by a neritic facies indicating a shallow marine. The sedimentary facies of Ilam Formation are mainly limestone, and sometimes shaley limestone (in restricted part of the basin). The lack of Coniancian-Turonian sediments in wells drilled in eastern part of the field can be related to erosional phase after Cenomanian-Turonian and developement of paleoheight parallel to Khark-Mish fault. The determined facies are deposited over a carbonate platform (shelf type) in three sedimentary environments: shoal, lagoon and semi restricted lagoon. The petrographic characteristics of detected facies of Ilam Formation revealed that they were experienced different diagenetic realms such as marine, meteoric, and burial and during uplift periods. These sediments then influenced by diagenetic processes such as micritization, compaction, cementation, neomorphism, solution, fracturing and replacement (dolomitization, hematitization, and pyritization). The dominant porosity types are interconnected vugs, fracture and channel which are played a profound effects on the variation of reservoir quality. The measurements of petrophysical parameters present that the averages of porosity, water saturation and net to gross ratio are varied in the Ilam reservoir, but these parameters are generally 2.3%, 88% and 0.016, respectively. In view of low values of porosity, the role of fractures and diagenetic processes are important in the reservoir quality. The paleohigh presence in eastern section is not only affected on facies distribution, but it also has an important role in subsequent evolution. Therefore, the quality of the Ilam reservoir is a function of sedimentation, diagenesis, and tectonic activity; and therefore, it will be variable in different parts.
    Keywords: Gachsaran field, Ilam Formation, Well Log, Sedimentary Facies, Reservoir Quality
  • Shakiba Ghohyei, Abdolreza Moghadassi, Samaneh Bandehali *, Morteza Habibi, Maryam Eskandari Pages 77-90
    In this study, Cu2O nanoparticles were first synthesized electrochemically, and the synthesized nanoparticles were used to modify nanofiltration membranes.  Different concentrations of nanoparticles were included as an additive in PES as a membrane matrix for the preparation of PES/Cu2O nanofiltration membranes. The prepared membranes were analyzed by Fourier transform infrared (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM). FTIR analysis showed the formation of favorable bonds in the synthesized nanoparticles and prepared membranes.  The separation performance of membranes was investigated with pure water flux and MgCl2 removal.  The results showed the highest pure water flux of 36.78 L/m2h for M1 at 0.05 wt.% Cu2O nanoparticles. In addition, the MgCl2 rejection increased to 72% at 2 wt.% Cu2O nanoparticles for M5.
    Keywords: Membrane, Nanofiltration, Magnesium chloride removal, Copper oxide nanoparticles, Modification methods
  • Mohsen Khooshehchin, Sohrab Fathi, Farhad Salimi, Akbar Mohammadidoust * Pages 91-112
    In this study, the effects of pH and ultrasonic waves on the performance and stability of CuO have been studied. The CuO nanofluid (deionized water-based) was used to increase the boiling heat transfer coefficient. Boiling heat transfer coefficient of fluid increased by the addition of nanoparticles into the fluid, but due to the instability of nanoparticles by increasing temperature and time, nanoparticles were precipitated on the heat transfer surface. Therefore, it led to a reduction in the boiling heat transfer coefficient. Moreover, it is necessary to obtain the optimal concentration of nanoparticles in the fluid to determine the minimum amount of deposition. The use of methods to reduce the deposition of nanoparticles such as increasing the stability of nanoparticles and also an optimal concentration made an increase in heat transfer coefficient. To overcome this challenge, two conventional methods were employed including pH change (9.5, 10 and 10.5) and ultrasonic radiation (with 25%, 50%, and 75% of power). The results indicated that the maximum enhancements of boiling heat transfer coefficient were achieved at nanoparticles concentration of 0.125% under ultrasonic radiation with 50% power and the pH value of 10 as average of 37.48% and 22.68%, respectively.
    Keywords: Nanoparticles, Boiling heat transfer coefficient, Ultrasonic, pH, Sediment
  • Vali Mehdipour, Ahmad Reza Rabbani *, Ali Kadkhodaie Pages 113-128
    In this study, 3D model of effective porosity in heterogeneous Sarvak reservoir in one oil filed located in Dezful Embayment has been constructed. Therefore, geostatistics method has been applied for porosity propagation along with using trend maps of seismic attributes as well as seismic cube as secondary variable for Collocated co-kriging. Thus, the different seismic attributes including Attenuation, Envelope, RMS amplitude, Sweetness and Acoustic impedance attributes have been provided. The multiple attribute property has been used for preparing the related trend maps to be used in porosity modeling. Moreover, electrofacies analysis has been done via applying MRGC algorithm in order to control porosity distribution in 3D reservoir model. In this study, we tried to consider the trend maps, electrofacies, and seismic acoustic impedance cube along with applying geostatistics algorithms for 3D porosity propagation. Based on this study, the lower Sarvak has better reservoir quality than the Upper Sarvak due to developing of good reservoir facies. According to this study, the accuracy of the porosity model increases when it is used simultaneously seismic data and electrofacies, resulted in decreasing uncertainty of porosity distribution.
    Keywords: Heterogeneous, Porosity, Electrofacies, Acoustic Impedance, 3D model
  • Reza Asgari, Vahab Ghaleh Khondabi, Alireza Fazlali *, Mahmoodreza Nikkholgh, Abdoreza Moghadassi Pages 129-144
    This investigation studied the separation of asphaltenes from the vacuum bottom, using industrial solvents such as normal pentane, hexane, and heptane. The central composite design (CCD) as a response surface methodology (RSM) method was applied to optimize the process. The weight percentage of asphaltene and the yield of de-asphalted oil (DAO) had been achieved at 0.447 and 48%, respectively, under optimum economic conditions (normal hexane solvent, solvent to feed ratio of 9.5 mL/g, and extraction temperature of 25 °C). The statistical study indicated that the response surface quadratic model for the mentioned parameters was significant and a perfect correlation between the statistical model and experimental data was found. Furthermore, according to an analysis of variance (ANOVA), the temperature of extraction and the quadratic interaction of the solvent to feed ratio parameter have shown a significant impact on the weight percentage of asphaltene. In general, the results suggest that the introduced approach is an efficient and economical technique to increase residual fluid catalytic cracking unit (RFCC) capacity and production of high-quality bitumen.
    Keywords: Bitumen, De-asphalted oil, Industrial solvents, Optimization, Solvent de-asphalting, Vacuum bottom
  • Farid Aldin Mirzaie Harsini, Mahdi Nazarisaram *, Armin Hosseinian Hosseinian Pages 145-161
    Artificial lifting utilizing electrical submersible pump is widely used to increase oil production from wells. A suitable control system is required in order to increase efficiency of ESP system and to avoid damage to pump and to increase safety of ESP production. Automatic control of ESP unit is not a trivial task due to the high number of parameters and variable involved. Many methods have been proposed for control of ESP lifted wells. Most methods rely on a linear model of ESP lifted well and controller designed based on this linear approximation. Linear model and controllers can fail if the process undergoes large changes in operating conditions or huge disturbances are introduced to process. Other methods solve dynamic equations governing the ESP lifted well operation. Although these methods are highly accurate; however, they are computationally expensive, and they cannot be implemented on conventional control systems. In this paper, a nonlinear dynamic model is developed for ESP lifted well. The model is then utilized inside a Nonlinear Model Predictive Control (NMPC) System. The developed model and controller performance is then tested and assessed under various scenarios. The developed controller performance shows proper reference tracking and disturbance rejection properties while the process constraint are completely satisfied.
    Keywords: Artificial Lifting, Electrical submersible pump, Nonlinear Model Predictive Controller, Wavelet Network, Nonlinear Control