پژوهش نفت
سال:1393 | دوره:27 | شماره:93 |تعداد مقالات:21

مهم ترین سنگ های منشا کرتاسه و ترشیاری در حوضه زاگرس که بیشترین میزان نفت و گاز منطقه را تولید کرده‎اند شامل سازندهای گرو، گدوان، کژدمی و پابده می باشند. در مطالعه پیشرو سازند های پابده (ترشیاری) و کژدمی (کرتاسه پایینی) از نقطه نظر ژئوشیمیایی آلی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته‎اند. تعداد 87 نمونه مغزه و خرده حفاری در سازندهای مذکور از 22 چاه اکتشافی در 13 میدان نفتی در منطقه دشت آبادان مورد آنالیز راک ایول و اندازه گیری بازتابندگی ویترینایت قرار گرفته‎اند. نتایج آنالیزها نشان می دهند که سازند پابده با TOC متوسط 1.25% و HI متوسط145mgHC/gTOC می تواند به عنوان سنگ منشا متوسط تا خوب معرفی شود. درحالی که سازند کژدمی با TOC و HI متوسط 1.8% و278mgHC/gTOC به عنوان سنگ منشا خوب تا خیلی خوب درنظر گرفته می شود. نتایج ارزیابی بلوغ از قبیل پارمترهای Tmax و بازتابندگی ویترینایت نشان می دهند سازند پابده در کل منطقه دشت آبادان ناپخته بوده درحالی که سازند کژدمی در میادین غربی دشت آبادان نابالغ ولی در میادین شرقی و مرز فروافتادگی دزفول در اوایل پنجره نفتی قرار دارد. نقشه های هم تراز TOC و Tmax در منطقه دشت آبادان نشان می دهند که پتانسیل و بلوغ سازندهای پابده و کژدمی از دشت آبادان به سمت فروافتادگی دزفول افزایش پیدا می کنند.

در پژوهش حاضر، جذب ترکیبات گوگردی از جریان گاز واقعی پروپان و بوتان عسلویه به وسیله جاذب زئولیتی نوع Faujasite در دما و فشار ثابت در بستر جذب انجام شد. به منظور تعیین اثر اندازه جاذب بر مقدار جذب ترکیبات گوگردی، جاذب زئولیتی در آزمایشگاه ساخته شد. پس از مشخصه سازی جاذب ساخته شده با آنالیزهای FE-SEM، ASAP و XRD سه جاذب با اندازه‎های 60، 800 و2400nm انتخاب گردید و میزان جذب کل ترکیبات گوگردی به وسیله پتانسیومتری اندازه گیری شد. زمان اشباع سه جاذب به ترتیب 150، 270 و min 350 برای گاز پروپان و 100، 160 و min 250 برای گاز بوتان بود. منحنی رخنه برای هر کدام از گازهای خوراک با جاذب مورد استفاده رسم شد و با مدل های (Bed Depth ServiceTime (BDST و Yoon-Nelson مدل سازی گردید تا اثر اندازه جاذب، نوع گاز خوراک و میزان ترکیبات گوگردی گاز خوراک بر پارامترهای هر دو مدل تعیین گردد. میزان خطا در تطبیق نتایج آزمایشگاهی با مدل سازی از حدود 1% برای مدل BDST، گاز پروپان جاذب800nm تا حدود 17% برای گاز پروپان، مدل Yoon-Nelson، جاذب2400nm متغیر بود. پس از مقایسه نتایج حاصل از مدل سازی منحنی های رخنه مشاهده گردید که با کاهش اندازه جاذب شاخص ظرفیت جذب در مدل BDST افزایش یافته در حالی که ثابت تناسب مدل کاهش می یابد. در مدل Yoon-Nelson نیز با کاهش اندازه ذرات زمان رسیدن به 50% منحنی رخنه افزایش یافته و همچنین ثابت سرعت مدل کاهش می یابد.

در بسیاری از مخازن گازی، از جمله مخزن عظیم پارس جنوبی، که در دسته مخازن گاز- گاز مایع قرار می گیرند، بسیاری از تجهیزات سطحی تولید گاز، گاز را به همراه میعانات هیدروکربن ها و آب دریافت می کنند. میعانات سبب ایجاد لخته ها در خطوط لوله می شوند. لخته ها که توده ای از مایع هستند در خطوط لوله جریان چند فازی بسیار مشکل ساز می شوند. برای جداسازی میعانات از لخته گیرها استفاده می شود. لخته گیر ابزاری ضروری در پایانه ورودی یک کارخانه پردازشگر جریان چند فازی است. عملکرد خاص یک لخته گیر جدایش فازهای مایع و گازی از یکدیگر و ذخیره موقت مایعات است. در این مقاله، بر اساس اصول جریان دوفازی حاکم در لخته گیر، روشی برای طراحی لخته گیر انگشتی پیشنهاد خواهیم نمود. سپس با استفاده از این روش به طراحی لخته گیر دو فاز میدان پارشس جنوبی خواهیم پرداخت. در نهایت به کمک بررسی میزان بازیابی میعانات و بررسی اقتصادی لخته گیرهای پیشنهادی، لخته گیر بهینه برای این دوفاز را انتخاب خواهیم کرد. از مهم ترین نتایج این پژوهش می توان به ارائه الگویی کارآمد برای طراحی لخته گیرهای انگشتی و انتخاب بهینه آن اشاره کرد. استفاده از این الگو برای طراحی مناسب لخته گیر و صرفه جویی در زمان و هزینه بسیار مناسب است.

در این پژوهش، تولید هیدروژن از طریق فرآیند فتوکاتالیستی شکافت آب روی فتوکاتالیست نانوساختار TiO2 /Clinoptilolite سنتز شده به روش سونوشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت و اثر بکارگیری تابش التراسوند در طول روش تلقیح به منظور نشاندن TiO2، بررسی شد. در این راستا، فتوکاتالیست دی اکسید تیتانیوم روی پایه کلینوپتیلولیت حاوی 10% وزنی از TiO2 با استفاده از روش تلقیح در حضور و عدم حضور تابش التراسوند تهیه شد. نمونه ها تحت آنالیزهای XRD، FESEM، BET، EDX، FTIR، PL و UV-vis مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج تست های شناسایی نشان می دهد که تابش التراسوند، منجر به تولید فتوکاتالیستی با مورفولوژی یکنواخت تر، مساحت سطح ویژه بالاتر و توزیع ذرات بهتر خواهد شد. به علاوه، آنالیزها بیانگر ایجاد کلوخه های کمتر، برهمکنش قوی تر بین ذرات تیتانیا و پایه و سرعت بازترکیب جفت های الکترون-حفره کمتر می باشند. در نمونه فتوکاتالیست TiO2 /Clinoptilolite تهیه شده به روش التراسوند (TiO2/ CLT(UT)، تولید هیدروژن افزایش می یابد. میزان تولید هیدروژن بعد از گذشت زمان4hr برابر با 502.29 mmol/gTiO2 به دست آمد که تقریبا هفت برابر مقدار آن توسط TiO2 خالص می باشد. فتوکاتالیست TiO2/ Clinoptilolite پس از 5 بار استفاده، کمترین افت فعالیت را داشت که نشان از پایداری و قابلیت استفاده مجدد از این فتوکاتالیست در فرآیند شکافت آب می باشد.

رسوب ذرات آسفالتین روی سطوح انتقال، مانند محیط متخلخل مخزن، دیواره چاه و خطوط انتقال یکی از چالش های بهره برداری و تولید نفت از مخازن است. در مطالعات انتقال جرم آسفالتین از سیال به سطح، حرکت جریان چند فازی نفت، گاز و جامد اندازه ذرات آسفالتین برای تخمین مکان، زمان و مقدار تشکیل رسوب ضروری است. چگونگی تغییر اندازه ذرات آسفالتین در شرایط مختلف ترمودینامیکی از جمله سوالاتی است که کمتر به آن پرداخته شده است. در این مطالعه ابتدا با انجام آزمایش سارا مقدار ناپایداری آسفالتین در یک نمونه از نفت های سنگین کشور مشخص شد. با توجه به ناپایداری آسفالتین در این نفت، از طریق آزمایش فیلتراسیون تحت دما و فشار، رفتار ترمودینامیکی آسفالتین نسبت به دما در محدوده 283 تا 365K و فشار 13 تا 34Mpa مشخص شد. در ادامه با استفاده از سیستم میکروسکوپ نوری تحت فشار اندازه ذرات آسفالتین و توزیع این ذرات در 12 نقطه دمایی و فشاری اندازه گیری شد. نتایج مطالعات نشان داد که هر دو ویژگی اندازه ذره و توزیع ذرات نسبت به دما و فشار حساسیت نشان می دهند. از سوی دیگر نتایج ترمودینامیکی و ذره نگاری تطابق مناسبی دارند. در نهایت نتایج آزمایشگاهی به دست آمده با استفاده از تابع LINEST نرم افزار اکسل در قالب یک رابطه تجربی مدل سازی گردید. از آنجا که فرآیند جذب و انتقال جرم ذرات آسفالتین به دیواره سنگ تابعی از اندازه ذرات آسفالتین است نتایج این مطالعه می تواند حلقه واسطه ای برای ارتباط رفتار ترمودینامیکی آسفالتین و مدل سازی فرآیند تشکیل رسوب آسفالتین در ستون یک چاه نفت باشد.

کربن دی اکسید گازی گلخانه ای است که در پدیده گرم شدن کره زمین بیشترین تاثیر را دارد. جذب و ذخیره سازی کربن دی اکسید به عنوان انتخاب برتر در کاهش گازهای گلخانه ای در اتمسفر در نظر گرفته می شود. سفره های آبده شور ظرفیت بالقوه بالایی نسبت به سایر گزینه های ذخیره سازی، نظیر مخازن نفت و گاز تخلیه شده برای ذخیره کربن دی اکسید دارند. علاقه زیادی در زمینه مطالعه ذخیره کربن دی اکسید در سفره آبده شور در دهه اخیر به وجود آمده است. در بین مکانیزم های مختلف، کربن دی اکسید می تواند به وسیله انحلال در آب سازند در سفره آبده شور به تله بیافتد. تبخیر آب فرآیندی است که در زمان انحلال کربن دی اکسید در آب اتفاق می افتد و باعث رسوب نمک می شود و تخلخل را کاهش داده، به تراوایی مخزن در نزدیکی چاه آسیب می زند و باعث کاهش تزریق پذیری می شود. برای مطالعه تاثیر تزریق کربن دی اکسید بر خواص سفره آبده در طی فرآیند تزریق، مدل سازی و شبیه سازی این فرآیند با استفاده از نرم افزار MATLAB R2013a انجام شده است. مقایسه نتایج به دست آمده از مدل In-house با داده های ارائه شده توسط زیدونی و همکارانش نشان می دهد نتایج تغییر تخلخل و تغییر تراوایی بر هم منطبق هستند و مدل ارائه شده با میانگین خطای نسبی حدود 7% برای شعاع نواحی فازی دقت بسیار خوبی در پیش بینی خواص در فرآیند تزریق کربن دی اکسید در سفره آبده دارد.

در این پژوهش به بهینه سازی واحد آلکیلاسیون با هدف حداکثر کردن تولید محصولات، با حفظ کیفیت و شرایط عملیاتی، بر مبنای اطلاعات یک واحد صنعتی پرداخته شده است. متغیر های ورودی فرآیند آکیلاسیون عموما شامل خوراک های ورودی، و متغیر های خروجی که شامل محصولات (آلکیلیت، نرمال بوتان و پروپان)، مقدار مصرف اسید، عدد اکتان آلکیلیت، مقدار جریان برگشتی ایزو بوتان به راکتور و نسبت ایزو بوتان به اولفین در راکتور است. با استفاده از اطلاعات عملیاتی واحد آلکیلاسیون، مدل ریاضی فرآیند با استفاده از روش پاسخ سطح به دست آمد. این روش در زمینه های مختلف از جمله تحقیقات آزمایشگاهی و صنعتی بسیار استفاده شده و نتایج قابل اطمینان ارائه داده است. دقت و صحت مدل های ارائه شده به کمک تحلیل واریانس (ANOVA) بررسی شد. پس از بررسی صحت مدل های ارائه شده، متغیر های خروجی فرآیند بر مبنای تغییر در متغیرهای ورودی پیش بینی شد. در انتها بهینه سازی شرایط عملیاتی فرآیند آلکیلاسیون با روش بهینه سازی عددی به کمک نرم افزار Design Expert 7 انجام و ارائه گردید.

آلیاژ مس- نیکل (10-90) از پرکاربردترین آلیاژهای پایه مس است که مقاومت به خوردگی و استحکام مناسبی داشته و کاربرد گسترده ای در صنایع دریایی به خصوص در مبدل های حرارتی و بویلرها دارد. این آلیاژ به طور معمول در تیوب سیستم های خنک کننده آبی خصوصا در سیستم هایی که از آب دریا به عنوان سیال خنک کننده استفاده می کنند، استفاده می شود. در این مقاله علل تخریب زود هنگام یک نمونه تیوب از جنس آلیاژ مس-نیکل (10-90) متعلق به کندانسور سیستم خنک کننده موجود در یکی از پالایشگاه های نفت در جنوب کشور توسط میکروسکوپ های نوری و الکترونی و همچنین روش های آنالیزی مختلف از جمله طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس و پراش اشعه ایکس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که علت اصلی تخریب تیوب خوردگی حفره ای از سطح داخلی بوده و عمدتا به علت ورود اجسام خارجی، گرفتگی تیوب و در نتیجه ایجاد محیطی مناسب برای فعالیت میکروارگانیزم ها و خوردگی میکروبی به وجود آمده است.

در بین روش های مختلفی که برای ازدیاد برداشت شیمیایی وجود دارد، تزریق مواد قلیایی (آلکالین) پتانسیل بسیار بالایی برای تولید از مخازن نفتی به ویژه مخازنی که حاوی نفت اسیدی سنگین هستند را داراست. این مواد قلیایی از طریق واکنش با ترکیبات اسیدی موجود در نفت خام، سبب کاهش کشش سطحی فازهای موجود شده و در نهایت سبب بهبود تولید نفت خواهند شد. از طرفی در بسیاری از مخازن نفت سنگین، رسوب آسفالتین به عنوان مشکلی اساسی در تولید و بهره برداری به شمار می آید. جلوگیری از رسوب آسفالتین و در صورت بروز رسوب، ارائه راهکاری مناسب برای کاهش و رفع آن اهمیت ویژه-ای دارد. در این تحقیق، با استفاده از دو میکرومدل منظم و غیر منظم، کارایی تزریق مواد قلیایی بر روی تولید نفت های خام و سنتزشده آسفالتینی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تزریق مواد قلیایی به صورت بصری در شرایطی که رسوب آسفالتین تحت تاثیر تزریق هپتان به وجودآمد، مطالعه گردید. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که در نفت های خام و سنتزشده تزریق مواد قلیایی در شرایطی که آسفالتین رسوب نکرده باشد تاثیر مناسبی بر بازدهی تولید نفت دارد اما پس از رسوب آسفالتین در اینگونه نفت ها، مواد قلیایی تاثیر چندانی بر تولید نخواهند داشت. نتایج همچنین نشان داد که تزریق مواد قلیایی سبب تغییر ترشوندگی میکرومدل در برخی از نقاط می گردد، مکانیزمی که در نهایت می تواند منجر به بهبود تولید نفت از مخازن شود. از طرفی همچنین مشاهده شد که با تشکیل امولسیون در میکرومدل، ماده قلیایی امکان افزایش بازدهی جاروبی را در سیستم مهیا نموده است.

غشاهای آمیزه ای از پلی (اتر- قطعه- آمید) و کوپلیمر وینیل استات/ دی بوتیل مالئات به روش ریخته گیری محلولی تهیه شدند. نتایج آزمون عبورپذیری گاز نشان داد که افزایش مقدار کوپلیمر وینیل استات/ دی بوتیل مالئات در آمیزه پلی (اتر-قطعه-آمید) باعث افزایش انتخاب پذیری گاز دی اکسید کربن (CO2) نسبت به گاز متان (CH4) در غشاهای تولید شده تا دو برابر مقدار اولیه شد، در حالی که عبورپذیری هر دو این گازها نسبت به ماتریس اولیه کاهش یافت. با محاسبه مقادیر نفوذپذیری و حلالیت گاز CO2 در غشاها، این نتیجه حاصل شد که کاهش عبورپذیری غشاء به دلیل کاهش نفوذپذیری گاز از غشای آمیزه ای است. برای فهم بیشتر این موضوع، مقدار حجم آزاد کسری (FFV) در ماتریس هر نمونه با استفاده از دو روش متفاوت، یک بار بدون توجه به گاز عبوری و بار دوم با در نظر گرفتن نوع گاز عبوری محاسبه و مشاهده شد که با افزایش مقدار کوپلیمر وینیل استات/ دی بوتیل مالئات در ماتریس، حجم آزاد ماتریس کاهش می یابد. ارتباط میان مقادیر محاسبه شده حجم آزاد ماتریس با مقادیر نفوذپذیری و عبورپذیری گازها به کمک روابط موجود برای پلیمرها برقرار گردید و مشاهده شد، داده های نفوذپذیری و عبورپذیری اندازه گیری شده از غشاها و مقادیر محاسبه شده از FFV به خوبی در روابط مربوطه صدق می کنند.

در این مقاله امکان حذف آسفالتین از محلول حاوی آسفالتین با استفاده از جاذب های طبیعی کم هزینه مانند لیکا، پرلیت و بنتونیت بررسی شد. اثر نوع جاذب، غلظت اولیه آسفالتین، اندازه ذرات جاذب و دما بر ظرفیت جذب بررسی شدند. نتایج نشان داد که در غلظت اولیه آسفالتین 125 mg.L-1، زمان تماس 24hr، درجه حرارت 50oC و مقدار 1g جاذب، مقدار حذف آسفالتین توسط لیکا، پرلیت و بنتونیت به ترتیب. 53.59، 93.01 و 99.77% بود، همچنین مدل جذب تعادلی لانگمویر و فروندلیچ برای توصیف داده های تجربی به کار گرفته شد و نتایج نشان داد که مدل ایزوترم لانگمویر داده ها را به خوبی پیش بینی می کند. محاسبه پارامترهای ترمودینامیکی DH، DS و DG. نشان می دهد که فرآیند جذب خود به خودی و گرمازا است، که با کاهش رنگ محلول آشکار شد. نتایج شناسایی جاذب ها و فاکتور جداسازی نشان می دهد که پرلیت و بنتونیت می تواند به عنوان جاذب تجاری ارزان قیمت برای حذف آسفالتین از محلول و نفت مورد استفاده قرار گیرد.

مصرف بیوگاز در فرآیند ریفورمینگ خشک متان در حضور کاتالیستی فعال و پایدار، دارای مزایای اقتصادی و محیط زیستی فراوانی است. کاتالیست Ni/Al2O3 علیرغم داشتن فعالیت بالا در ریفورمینگ خشک متان، دارای پایداری ضعیفی در این فرآیند بوده که دلایل آن کک گرفتگی و کلوخه شدن فاز فعال می باشد. لذا در این پژوهش تاثیر روش سنتز (تلقیح و سل-ژل) بر خواص فیزیکی-شیمیایی، فعالیت و پایداری کاتالیست Ni/Al2O3 مورد بررسی قرار گرفته است. ارزیابی خواص فیزیکی-شیمیایی نانوکاتالیست ها توسط آنالیزهای PSD، BET، FTIR FESEM، XRD و TG-DTG نشان داد، روش سل-ژل سبب تولید فاز آمورف، توزیع یکنواخت نانو ذرات و سطح ویژه بالاتری نسبت به روش تلقیح گردید. آنالیز FTIR حضور گروه های عاملی مطلوب بر سطح کاتالیست ها و عدم تولید ترکیبات اسپینل را به همراه آنالیز XRD اثبات کرد. آنالیز PSD نشان داد سنتز Ni/Al2O3 به روش سل-ژل ذراتی کوچکتر از nm 60 تولید کرده است. در نتیجه روش سنتز کاتالیست تاثیر بسزایی بر خواص فیزیکی-شیمیایی کاتالیست مانند بلورینگی، مورفولوژی و سطح ویژه کاتالیست ها داشته است. عملکرد کاتالیست ها با نسبت CO2/ CH4=1، GHSV= 24 1/g.h و در دمای 550 تا 850oC ارزیابی شد و پایداری آن ها در 24 hr و در دمای 850oC انجام پذیرفت. نتایج نشان دادند، کاتالیست های سنتز شده به روش سل-ژل دارای بهترین عملکرد بودند. گاز سنتز با نسبت بسیار نزدیک به یک (0.99) در کاتالیست Ni/Al2O3 تهیه شده به روش سل-ژل به دست آمد وکاهش فعالیت آن کمتر از مقدار کاهش در کاتالیست تهیه شده به روش تلقیح بود.

زمان القا و میزان مصرف گاز دو مشخصه مهم در بررسی های سینتیکی تشکیل هیدرات های گازی هستند. در کار حاضر این دو مشخصه سینتیکی در فرآیند تشکیل هیدرات در سیستم های آب+ متان و آب + متان + تترا ان- بوتیل آمونیوم کلراید (TBAC) بررسی شد. آزمایش های سینتیکی مورد نظر در حضور سه محلول آبی با غلظت های 0، 3 و 5% از TBAC و در دمای 278.15 K و دو فشار (6.5 و 8MPa) انجام شد. نتایج آزمایش های انجام شده نشان داد استفاده از TBAC زمان القای تشکیل هیدرات متان را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. به طوری که استفاده از از 5% از این نمک در فشار8MPa ، زمان القا را از437min به3min کاهش داد. همچنین حضور TBAC باعث افزایش مقدار مصرف گاز متان در فرآیند تشکیل هیدرات در min 700 ابتدایی فرآیند شد. استفاده از 3% از TBAC در فشار MPa 8 میزان مصرف گاز را 47.09% نسبت به آب خالص افزایش داد. بررسی های انجام شده بر روی اثر فشار بر زمان القا و میزان مصرف گاز در سیستم آب+ متان + TBAC نشان داد با افزایش فشار از 5/6 تا MPa 8، زمان القای تشکیل هیدرات کاهش و میزان مصرف گاز متان افزایش می یابد. به طوری که در محلول با غلظت 3% از TBAC زمان القا از min 41 به 4.12min کاهش و میزان مصرف گاز از 20.98 به 28.29 mmol/mol of solution افزایش یافت.

در این پژوهش، با ارایه یک مدل برای ارائه ویسکوزیته هیدروکربن های خالص در حالات مختلفی از جمله گاز، مایع و فوق بحرانی به کمک تنها یک معادله حالت (پنگ رابینسون) ارائه شده است. ایده اصلی این روش بر اساس شباهت بین داده های PVT و TmP و از تئوری تعادل می باشد. به منظور غلبه بر ضعف معادله حالت در نزدیکی منطقه بحرانی و توسعه آن در نزدیکی و یا در فواصل دور از این منطقه یک روش تنظیم شده برای محاسبه ویسکوزیته ارائه شده است به طوری که قابلیت پوشش شرایط فشاری خیلی بالا را دارا می باشد. در این مدل سازی ثابت های معادله حالت ویسکوزیته از تشابه دیاگرام های PVT و TmP در نقطه عطف بحرانی محاسبه شده است. همچنین ثابت R معادله ویسکوزیته (مشابه پارامتر ثابت جهانی گازها) از وابستگی به فشار در شرایط بحرانی محاسبه می شود. در مدل ارائه شده توسط فن وانگ (مشابه مدل حاضر) ضریب تراکم پذیری بحرانی با مقادیر متغیری برای هر ماده گزارش شده بود. در این تحقیق به منظور سادگی و عملکرد بهتر از مقدار ثابتی (0.3074=Zc) برای این ضریب ارائه شده است. در نهایت به منظور مقایسه عملکرد مدل با داده های تجربی، از یک تابع هدف آماری استفاده شده است. به طوری که میزان خطای مطلق میانگین برای مخلوطی از ترکیبات سبک و سنگین با مدل سازی روی 122 داده تجربی و همچنین به منظور تعمیم مدل به مخلوط های چهار و پنج تایی است که در محدوده های دمایی بر حسب کلوین و فشاری بر حسب بار که برای ترکیبات سه تایی در محدوده فشاری (6.35 تا 3.08) و دمایی (395.37 تا 324.26) برای ترکیبات چهارتایی در محدوده فشاری (4.12 تا 2.73) و دمایی (395.37 تا 359.82) و ترکیبات چهارتایی همراه با کربن دی اکسید در محدوده فشاری (48.28 تا 25.14) و دمایی (395.37 تا 324.26) و بهره گیری از قوانین اختلاط جدید به منظور مدل سازی با دقت بالاتر استفاده شده است. ویسکوزیته مایع محاسبه شده بر اساس مدل PRm0 از دقت پایینی برخوردار بوده، به همین دلیل با ایجاد پارامترهای بهینه سازی در معادله PRm0 انحراف محاسبات را کاهش داده که نسبت به مدل فن وانگ دقیق تر رفتار این مخلوط ها را پیش بینی می کنند.

یکی از مشکلات دائمی در تولید نفت و گاز از مخازن هیدروکربوری تولید آب ناشی از پدیده مخروطی شدن می باشد. چنانچه چاهی با این مشکل مواجه شود، میزان تولید نفت و گاز آن تحت تاثیر قرار خواهد گرفت و هزینه های مربوطه را به شدت افزایش می دهد. مطالعات ثابت می کند برای هرگونه سناریوهای تولیدی یا توسعه یک میدان، مطالعه پارامترهای مخزنی جهت کنترل مخروطی شدن آب یا به تاخیر افتادن زمان میان شکنی بسیار مهم و ضروری می باشد. هدف از انجام این تحقیق نشان دادن تاثیر پارامترهای کلیدی بر روی این پدیده در یکی از میادین گازی شکافدار ایران می باشد. بدین منظور یک مدل مصنوعی با استفاده از داده های واقعی در یک سیستم شعاعی ساخت و شبیه سازی شد، سپس تاثیر پارامترهای مختلف مخزنی روی میزان درصد برش آب تولیدی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی ها این نتیجه به دست می آید که تزریق جریان سیال غیر تراوا در لایه های زیرین سازندهای تولیدی باعث کاهش میزان درصد برش آب تولیدی شده و زمان رسیدن مخروط به دهانه چاه را افزایش می دهد. همچنین ثابت شد که تراوایی شکاف، ضخامت ستون گاز، نرخ جریان گاز، تعیین موقعیت تکمیل چاه و قدرت آبده از مهمترین پارامترهای تشکیل دهنده و تشدید کننده این پدیده هستند. همچنین مشخص شد که افزایش تخلخل ماتریس نسبت به تخلخل شکاف، افت فشار کمتری به مخزن وارد می کند و تولید آب را کاهش می دهد.

کامپوزیت های WC-Co که به هاردمتال ها موسوم اند، استفاده گسترده ای در بخش صنعت حفاری نفت و گاز دارند. چند سالی است که استفاده از این کامپوزیت ها با ساختار نانو، مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، کامپوزیت WC-9Co-0.7VC در دو حالت میکروساختار و نانوساختار با استفاده از فرآیند پرس داغ سریع ساخته شده و سپس ریزساختار و خواص مکانیکی آن ها با یکدیگر مقایسه شده است. خواص مکانیکی کامپوزیت هاردمتال میکروساختار و نانوساختار از قبیل چگالی، سختی، چقرمگی شکست و استحکام شکست برشی اندازه گیری شد. تقریبا در تمام خواص و ویژگی های اندازه گیری شده، نمونه نانوساختار، نتایج بهتری را در مقایسه با نمونه میکروساختار از خود نشان داد. بررسی ساختار نمونه ها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی، نشان داد که کوچک شدن اندازه ذرات کاربید تنگستن به کمتر از nm 100 در نمونه نانوساختار، باعث ارتقا خواص شده است. مقدار سختی و استحکام شکست برشی متوسط در نمونه میکروساختار به ترتیب برابر با1310HV30 و2604MPa است که این مقادیر در کامپوزیت نانوساختار به ترتیب برابر با1743HV30 و3138MPa است.