پژوهش نفت
سال:1391 | دوره:22 | شماره:69 |تعداد مقالات:11

در این تحقیق هیدروژل های پایه پلی اکریل آمید بر اساس روش حلال ساخته شد و خواص رئولوژیکی و کارایی آنها در شرایط فیزیکی چاه های نفت جنوب ایران به طور کیفی و کمی به وسیله تست بطری و رئومتر سنجیده شد. بر اساس نتایج به دست آمده از تست بطری، ژل پلیمر محتوی 15000 ppm پلی اکریل آمید و 2500 ppm استات کروم (III) که به مدت 24 hr در دمای 90 oC قرار گرفته است، به عنوان ژل پلیمر پایه انتخاب شد. نتایج حاصل از تست های رئومتری در دمای25 oC نشان می دهد که مدول کشسان در محدوده فرکانس 0.1 تا 10 Hz و در محدوده کرنش کوچکتر از 100% تقریبا ثابت باقی می ماند. در حالی که مدول مذکور از 8 Pa در دمای 25 oC تا 4 Pa در دمای 90 oC افت می کند. بررسی تنش تسلیم اعمال شده بر روی ژل پلیمر نشان می دهد که در نمونه مذکور سه نقطه کرنش 100%، 3280% و 6470% می توانند به نوعی نقطه تسلیم در نظر گرفته شوند و به دلیل اثر سرخوردگی در دیواره، نمی توان نقطه تسلیم را به قطعیت پیدا کرد. برای سیستم ژل پلیمر مذکور تا کرنش 6470%، خواص کشسان بر خواص گرانرو غالب است. پس از عبور از این نقطه شبکه به حالت روان درآمد و سیستم دچار پارگی شد.

در این تحقیق، شبیه سازی و بهینه سازی دو فرایند صنعتی تولید پلی استایرن به روش توده ای به منظور مقایسه عملکرد این فرایندها انجام شده است. در فرایند صنعتی اول، پیش پلیمریزاسیون در دو راکتور پیوسته همزن دار به طور موازی انجام می شود و سپس در یک راکتور لوله ای ادامه می یابد. راکتور لوله ای توسط ژاکت های بیرونی و لوله های داخلی به شش ناحیه دمایی مساوی تقسیم شده است. فرایند دوم نیز شامل یک راکتور پیوسته همزن دار خود سرد کننده برای پیش پلیمریزاسیون و یک راکتور لوله ای برای تکمیل پلیمریزاسیون است. در این فرایند نیز راکتور لوله ای توسط ژاکت های کنترل کننده دما به سه بخش تقسیم می شود. سینتیک و فرضیات به کار برده شده در مدل سازی این فرایندها یکسان است. مدل های ارائه شده برای هر فرایند، قادر به پیش بینی متوسط های عددی و وزنی وزن مولکولی، شاخص پراکندگی، درجه تبدیل منومر و دما برای محصول خروجی از راکتورهای پیوسته همزن دار و لوله ای هستند. به منظور حداکثر کردن درجه تبدیل، حداقل کردن شاخص پراکندگی و رساندن متوسط عددی وزن مولکولی به یک مقدار تجاری، بهینه سازی به کمک روش الگوریتم ژنتیک بر روی دمای راکتورها در هر فرایند انجام شد. نتایج شبیه سازی و بهینه سازی نشان می دهد که فرایند اول با تغییر شرایط عملیاتی دمایی تنها قادر به تولید پلیمری با وزن مولکولی بالا و توزیع وزن مولکولی پهن است، در حالی که فرایند دوم قادر به تولید گریدهای متفاوتی از پلی استایرن است.

سال های اخیر شواهدی بر کارآیی میکروارگانیسم ها و محصولات متابولیک آنها در افزایش میزان نفت قابل استحصال که اصطلاحا ازدیاد برداشت میکروبی (MEOR) نامیده می شود، گزارش گردیده است. در این تحقیق نمونه نفت یکی از مخازن نفتی گچساران به منظور جداسازی و شناسایی باکتری های آنها، با استفاده از محیط های کشت عمومی و اختصاصی و در نظر گرفتن توانایی تولید بیوسورفکتانت، مورد ارزیابی قرار گرفتند. به منظور تعیین بهترین شرایط رشد سلولی دو سویه منتخب، منابع کربنی مختلف (از جمله آب پنیر، سویا، نشاسته، ملاس و آب نخود) به محیط کشت رشد اضافه شد و منحنی رشد باکتری ها طی مدت 7 روز برای هر کدام از باکتری های منتخب رسم گردید. بهترین رشد باکتری ها ناشی از مصرف منبع کربنی آب پنیر و بعد به ترتیب نشاسته و سویا بود. شناسایی باکتری ها با دو روش مولکولی و بیوشیمیایی انجام شد. در مجموع با توجه به نتایج بیوشیمیایی و تست های srRNA16، این باکتری ها در جنس باسیلوس طبقه بندی گردیدند. در ضمن باکتری اول تحت عنوان Bacillus Licheniformis با کد شناسایی 1455550 و باکتری دوم تحت عنوان Bacillus Subtillis، با کد شناسایی 1455557 در بانک ژن آمریکا NCBI ثبت گردید.

حضور ذرات بسیار ریز آب به صورت نانوامولسیون در سوخت های دیزلی به هنگام احتراق در موتور باعث پدیده میکروانفجار می شود که با وقوع این فرایند، اکسیژن بیشتری در اختیار سوخت قرار گرفته و باعث بهسوزی آن می شود. در این کار پژوهشی، فرمولاسیون گازوییل نانو امولسیونی با استفاده از بسته مواد فعال سطحی از قبیل اسیدهای چرب و نمک آنها، استر اسیدهای چرب، اسیدهای چرب اتوکسیله و مخلوط آنها به همراه کمک حلال های خطی از جمله الکل های سبک نظیر بوتانول، هگزانول و غیره در حضور 15-5 % آب مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از آزمایش ها نشان می دهد که سوخت های نانو امولسیونی طی مدت زمان طولانی به طور کامل شفاف بوده و با عدم ته نشینی و دو فاز شدن، پایدار باقی ماندند. پس از آزمایش های انجام شده در موتور دیزلی OM314 از نظر آلاینده های زیست محیطی منتشر شده از اگزوز، مصرف سوخت و عملکرد موتور در مقایسه با سوخت پایه (گازوییل معمولی) مقایسه شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که حضور 15-5% آب در این سوخت ها، باعث کاهش انتشار اکسیدهای نیتروژن تا حد 12.9-0.44%، دوده 43.9-17.35%، هیدروکربن های نسوخته 6-0.82% و بهبود بازده حرارتی و خاصیت روانکاری در موتور دیزل شد. همچنین حضور آب و مواد افزودنی در این سوخت ها باعث کاهش ارزش حرارتی سوخت گردید که با وجود بهبود کیفیت احتراق در اثر پدیده میکروانفجار و افزایش بازده حرارتی 4.8-3%، باعث افت قدرت موتور در حدود 13.6-4.5% شد.

تعیین اشباع سیالات از پارامترهای اساسی جهت تخمین هیدروکربور درجای مخازن است که مبنای تصمیم گیری های اقتصادی تولید از مخازن می باشد. روابط آرچی متداول ترین روابطی است که در تعیین اشباع سیالات به کار گرفته می شود. یکی از پارامترهای مهم در این روابط، نمای اشباعی است که با اندازه گیری مقاومت ویژه سنگ در اشباع جزئی تعیین می شود. نمای اشباعی با دو پارامتر دیگر رابطه آرچی که ضریب سیمان شدگی و پیچاپیچی می باشند، تفاوت های اساسی دارد. ضرایب سیمان شدگی و پیچاپیچی بیشتر به نوع سنگ بستگی دارد، ولی نمای اشباعی به نحوه توزیع سیالات در محیط متخلخل و در نتیجه به پسماند اشباع شدگی طی فرایندهای آشام و تخلیه و نیز ترشوندگی وابسته است. هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر پسماند اشباع شدگی و ترشوندگی بر روی نمای اشباعی می باشد. بدین منظور با استفاده از سیستم چهار الکترودی اندازه گیری مقاومت الکتریکی، نمای اشباعی طی سیکل های مختلف اشباع شدگی از حالت تخلیه اولیه تا ثانویه در دمای مخزن و با استفاده از نفت مخزن برای پنج نمونه مغزه اندازه گیری شده است. روش مورد استفاده، صفحه متخلخل و دینامیکی است که در آن همزمان منحنی های کامل فشار مویینگی و ترشوندگی نمونه ها تعیین می گردند. نتایج، بیان گر تاثیر پسماند اشباع شدگی بر روی نمای اشباعی در نمونه های مختلف مورد آزمایش طی مراحل تخلیه اولیه، آشام خود به خود و اجباری و تخلیه خود به خود و اجباری است که تغییراتی را از 0.1 تا 0.66 در مقدار نمای اشباعی به وجود می آورد، به طوری که این تغییرات در نمونه های نفت تر بیشتر از نمونه های آب تر روی می دهد.

شناسایی و مطالعه هر چه بیشتر گسل ها و شکستگی ها در مخازن هیدروکربوری، اهمیت ویژه ای در مراحل ازدیاد برداشت و توسعه میادین نفتی دارد. یکی از روش های توصیف ناپیوستگی در لایه ها، استفاده از نشانگرهای لرزه ای همدوسی می باشد. نشانگرهای همدوسی با بررسی جانبی ردلرزه ها، میزان پیوستگی آنها را که نشانه مستقیمی از پیوستگی لایه های بازتابنده است، نشان می دهند. به گونه ای که ردلرزه ها در مناطقی از زمین که بر اثر گسل ها یا شکستگی ها پیوستگی خود را از دست داده اند، دارای شباهت کمتری با ردلرزه های مجاور خود بوده و منجر به همدوسی کم برای این مناطق می شود. در این مطالعه، نشانگرهای همدوسی با استفاده از دو الگوریتم همبستگی متقابل و شباهت از داده های لرزه ای سه بعدی یکی از میادین نفتی ایران واقع در خلیج فارس استخراج گردید، تا توانایی آن در شناسایی گسل ها و شکستگی ها مورد ارزیابی قرار گیرد. نتایج این مطالعه برای بخش زیرین مخزن نفتی فهلیان نشان می دهد که الگوریتم شباهت، مکعب نشانگر همدوسی بهتری را از لحاظ کیفیت و دقت نمایش ناپیوستگی ها فراهم می نماید. در این راستا استفاده از اطلاعات شیب و آزیموت لایه ها، نقش مهمی در افزایش دقت تفسیر ناپیوستگی ها به خصوص شکستگی ها دارد. در نهایت، ارزیابی نشانگرهای همدوسی در مقطع زمانی تحت مطالعه در مخزن فهلیان نشان می دهد که امتداد اصلی گسل ها و شکستگی های مخزن در راستای شمال غربی-جنوب شرقی است که این امتداد با امتداد تعیین شده از نمودار FMI در چاه حفاری شده در این میدان مطابقت دارد.

در آزمایش های به عمل آمده در این تحقیق از میکروارگانیسم Azotobacter Beijerinckii DSMZ 1041 که از بانک میکروبی آلمان تهیه شد، استفاده گردید. بر اساس گزارش هایی که قبلا ارایه شده و آزمایش های صورت گرفته مشخص شد که این میکروارگانیسم در شرایطی که منبع کربنی به میزان فراوان در محیط موجود بوده و منبع نیتروژنی محدود باشد، قابلیت تجمع گرانول های پلی هیدروکسی بوتیرات را دارا است. در این تحقیق منبع نیتروژنی (کلرید آمونیوم) با غلظت های 0.5 و 2 gr/L و منبع کربنی (گلوکز) با غلظت های 30، 40، 50 و 60 gr/L مورد استفاده قرار گرفت و تاثیر غلظت های این دو ماده بر وزن خشک توده سلولی، میزان مصرف قند توسط میکروارگانیسم و میزان تولید بیوپلیمر بررسی گردید. بیشترین میزان تولید بیوپلیمر در غلظت گلوکز 60 gr/L و کلرید آمونیوم 0.5 gr/L حاصل شد، لازم به ذکر است که غلظت های بالاتر گلوکز به علت بازدارندگی، میزان تولید بیوپلیمر را کاهش می دهد. بیشترین بازده بیوماس (Yx/s) در گلوکز 30 gr/L و کلرید آمونیوم 2 gr/L حاصل شد. بیشترین بازده تولید (Yp/s) در گلوکز و کلرید آمونیوم 30 و 0.5 gr/L حاصل شد و حداکثر بهره دهی (Qp) در گلوکز و کلرید آمونیوم 50 و 1 gr/L حاصل گردید. همچنین میزان بیوپلیمر به دست آمده از روش آزمایشگاهی با روش آماری پاسخ سطح مقایسه شده و دقت آزمایش های انجام شده بررسی گردید. پس از استحصال بیوپلیمر خالص، طیف های FT-IR و NMR نیز صحت ماده فوق را تایید نمود.

پروسکایتی La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-d (LSCF)،Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-d (BSCF)  و SrCo0.8Fe0.2O3-d (SCF) با استفاده از روش تشکیل کمپلکس EDTA با سیترات سنتز شدند. ساختار فازی نمونه های پروسکایتی با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) مشخص شده و نتایج جذب اتمی و پلاسمای القایی، تایید کننده فرمول تئوری پروسکایت های تشکیل شده است. با تغییر پارامترهای موثری مثل ضخامت غشا، فشار جزئی اکسیژن در خوراک، دما و نوع مواد به کار رفته در ساختار پروسکایت ها، شار عبوری اکسیژن اندازه گیری و بهینه سازی شد. شار اکسیژن در محدوده دمایی بین 1073 تا 1223 کلوین و فشار جزئی اکسیژن بین 0.1 تا 1 بار در جریان خوراک شامل اکسیژن و نیتروژن اندازه گیری شد. در محدوده دمایی بررسی شده، میزان عبور دهی اکسیژن در سه پروسکایت به صورت BSCF>SCF>LSCF بود که محاسبات مربوط به پارامترهای کریستالوگرافی مثل انرژی شبکه و حجم آزاد نیز این نکته را تائید می نماید. تغییرات خطی شار نفوذ اکسیژن با نسبت لگاریتم نپرین فشارهای جزئی اکسیژن در دو سمت غشا (ln(P2/P1)) نشان دهنده آن است که نفوذ توده ای، مرحله کنترل کننده سرعت شار نفوذ می باشد.

در صنعت نفت از تزریق اسیدهای مختلف به روش های ماتریکسی و یا شکافت اسیدی به درون سازندهای کربناته به منظور رفع آسیب، افزایش نفوذپذیری، بهبود جریان سیال و بهره دهی و بهره برداری از مخازن استفاده می شود. در این تحقیق از نمونه های سنگ مخزن کربناته گروه بنگستان میدان اهواز و اسیدهای کلریدریک معمولی، امولسیونی آلی و هیبریدی استفاده شد و میزان انحلال نمونه سنگ ها با گذشت زمان در دماهای 25، 60 و100 oC  اندازه گیری و تاثیر پارامترهایی نظیر دما، غلظت و نوع اسید بر روی کاهش وزن و درصد حلالیت نمونه های سنگ با هم مقایسه گردید. هدف اصلی از این پژوهش، دست یابی به زمان مورد نیاز نگهداری اسید در برابر سنگ مخزن، جلوگیری از آسیب رسانی مجدد و در نهایت انتخاب بهترین نوع سیستم اسید برای انگیزش لایه های تولیدی است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در دماهای 25، 60 و100 oC ، میزان انحلال 50% نمونه سنگ در برابر اسیدهای هیدروکلریدریک 28% و 15% در مقایسه با اسیدهای کندکار امولسیونی 70.30 و 50.50 در مدت زمان بسیار کمتری اتفاق می افتد. در مقایسه با قدرت انحلال اسیدهای آلی و هیبریدی مشخص شد که زمان لازم برای انحلال 50% نمونه سنگ مخزن در دمای 100 oC در اسید آلی (اسید استیک 10%) برابر 700، در اسیدهای هیبریدی به نسبت های 50.50 و 80.20 از اسید کلریدریک 15% و استیک 10%، به ترتیب برابر 25 و 30 دقیقه می باشد. نتایج نشان می دهد که اسید هیبریدی به نسبت 50.50 از قدرت انحلال بالاتری در عملیات اسید زنی برخوردار بوده و می تواند در دماهای بالاتر موثر باشد.

در این مقاله، جهت غلبه بر مشکل جدایش زود هنگام پوشش پلی اتیلن سه لایه از سطح، جایگزینی پوشش پلی اتیلن سه لایه با سایر پوشش ها مورد مطالعه قرار گرفته است. بر این اساس کارایی و کیفیت دو نمونه پوشش پلی یورتان و یک نمونه پوشش پلی اوره با اجرای آزمون های استاندارد چسبندگی، گسیختگی کاتدی، ضربه، خمش، جذب آب، سختی و استحکام دی الکتریک مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. نتایج آزمون گسیختگی کاتدی این سه نمونه با پوشش پلی اتیلن سه لایه مقایسه گردید. نتایج این بررسی نشان می دهد که مقاومت پوشش پلی یورتان به گسیختگی کاتدی نسبت به پلی اتیلن سه لایه بهتر است. پوشش های پلی یورتان اساسا سابقه گسیخته شدن (disbondment) از سطح، طی سرویس دهی را ندارند و با ضخامت هایی در حد یک سوم پلی اتیلن سه لایه قابل اعمال در سایت می باشند بنابراین، این مواد به عنوان یک جایگزین مناسب و مطلوب برای پلی اتیلن سه لایه توصیه می شوند. همچنین مشخص گردید که مقاومت به گسیختگی کاتدی پوشش پلی اوره با پلی اتیلن سه لایه قابل رقابت می باشد و بنا به همان دلایلی که برای پلی یورتان ذکر شد این پوشش نیز می تواند به عنوان جایگزین مناسب برای پلی اتیلن سه لایه مورد توجه قرار گیرد.