پژوهش نفت
سال:1402 | دوره:33 | شماره:3 |تعداد مقالات:10

امروزه تحقیقات متعددی به منظور شناسایی خودکار گسل ها و سیستم شکستگی ها براساس داده های لرزه ای صورت گرفته است. همدوسی لرزه ای از جمله نشان گرهای هندسی است که در آشکار ساختن ناپیوستگی های لرزه ای نظیر گسل ها، شکستگی ها، کانال های رودخانه ای کاربرد فراوانی دارد. یکی از ابزارهای مناسب برای شناسایی گسل ها و شکستگی ها استفاده از داده های لرزه ای می باشد که با استفاده از الگوریتم ردیابی مورچه ای انجام می شود. در این مقاله با بررسی الگوریتم ردیابی مورچه ای و به شناسایی گسل ها و ریزگسله های موجود در میدان نفتی سلمان پرداخته شده است. میدان سلمان حاوی پنج سنگ مخزن داریان، گدون، عرب، کنگان، دالان و فراقان است. الگوریتم ردیابی مورچه ای ابزاری کارآمد در شناسایی دقیق شکستگی های مخازن است. بدین منظور در این مطالعه به کمک الگوریتم ردیابی مورچه ای،گسل ها و شکستگی های عمقی موجود در میدان نفتی سلمان بررسی شده است. طبق نتایج به دست آمده، در منطقه سلمان تاقدیس گنبد نمکی مشاهده شد. در رأس تاقدیس گسل های نرمال بزرگی با روند شمال باختری- جنوب خاوری وجود دارند که باعث ایجاد ساختار گرابن در منطقه شده اند. گسل های فرعی هم راستای گسل های اصلی نرمال و شکستگی های مزدوج با شیب تند توسط الگوریتم ردیابی مورچه ای در منطقه شناسایی شدند.

روش آب کم شور با نانوذرات می تواند به عنوان یکی از روش های ترکیبی ازدیادبرداشت در نظر گرفته شود. هدف این مقاله، بررسی اثر شوری بر نانوذرات همراه با یک ماده فعال سطحی سبز در ازدیاد برداشت نفت است. تلاش شد تا ترکیب مناسب نانوهیبرید و غلظت بهینه شوری برای نانوسیالات در آزمون سیلاب زنی میکرومدل مشخص شود. در این پژوهش، از نانوذرات اکسید فلزی گاما-آلومینا و سیلیکا در سیالات پایه با شوری های متفاوت به کار برده شد. نانوذرات باعث بهبودی بازیافت نهایی نفت می شوند اما مهم ترین چالش استفاده از نانوذرات هنگام قرارگیری آنان درکنار یون‎های دو ظرفیتی موجود در آب نمک است که به شدت ناپایدار می شوند. از این رو تلاش شد تا پایداری نانوذرات گاما-آلومینا، سیلیکا و هیبریدهای شان (در نسبت های جرمی مختلف) با شوری متفاوت مورد مطالعه قرار گیرد. برای افزایش مدت زمان پایداری نانوذرات در آب هایی با شوری مختلف از ماده فعال سطحی سازگار با محیط زیست و سبز به نام صمغ عربی استفاده شد. طراحی آزمایش‎ها با کمک نرم افزار و با روش تاگوچی صورت گرفت. پس از آماده سازی نانوسیالات پایداری آنان مورد بررسی قرار گرفت و برروی نانوسیالاتی که پایداری مناسبی داشتند تست سیلاب زنی انجام شد. بر طبق نتایج آزمایشگاهی کمترین مدت زمان پایداری مربوط به نانوسیالاتی است که سیال پایه آن ها شوری برابر با ppm 40710 را دارد. بیشترین بازیافت نهایی نفت مربوط به نانوهیبرید گاما-آلومینا و سیلیکا با نسبت جرمی 10:90 در آب با شوری ppm 20400، همراه با ppm 1000 صمغ عربی برابر با 34/60% و کمترین بازیافت نهایی نفت برای نانوذره سیلیکا با آب مقطر بدون صمغ عربی برابر با 5/34% گزارش شد.

در پژوهش حاضر، رفتار کف زایی و کشش سطحی محلول آبی متیل دی اتانول آمین (MDEA) در حضور چارچوب فلز آلی UiO-66-NH2 مورد بررسی قرار گرفت. حجم کف و پایداری کف محلول حاوی نانوسیال MDEA و MDEA + UiO-66-NH2 اندازه گیری شد و اثر UiO-66-NH2 اضافه شده به محلول MDEA بر حجم کف و پایداری کف مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها در دماهای K 15/313، K 15/323 و K 15/333 و فشار اتمسفر انجام شد. نتایج نشان می دهد که اضافه کردن wt.% 1/0 UiO-66-NH2 به محلول wt.% 40 MDEA باعث کاهش حجم کف تا 25% و پایداری کف تا 47% می گردد. علاوه بر این، اثر افزودن UiO-66-NH2 به محلول MDEA بر کشش سطحی توسط دستگاه اندازه گیری کشش سطحی LAUDA مدل TD3 مورد بررسی قرار گرفت که از روش حلقه Du Noüy استفاده می کند. نتایج این مطالعه نشان داد که افزودن 1/0% UiO-66-NH2 به محلول wt.% 40 MDEA، 8/0% کشش سطحی محلول را افزایش می دهد. یک مدل مناسب برای بررسی ویژگی کف استفاده شد و نشان داد که با افزایش دما به صورت خطی تشکیل کف کاهش می یابد. مدل کف با موفقیت توسعه یافته و برروی داده های تجربی برازش شد و R2 و حداکثر خطا به ترتیب 9957/0% و 12% به دست آمد.

کربن دی اکسید یکی از مهم ترین گازهای گلخانه ای بوده که نقش عمده ای در گرمایش زمین دارد. هیدرات های گازی یکی از جدیدترین فن آوری های موجود برای جذب این گاز قبل از ورود به اتمسفر است. در این پژوهش اثر دور همزن بر مهم ترین پارامترهای سینتیکی تشکیل هیدرات کربن دی اکسید یعنی میزان جذب گاز، سرعت رشد هیدرات، ظرفیت ذخیره سازی و همچنین درصد تبدیل آب به هیدرات در یک رآکتور ناپیوسته حجم ثابت– دما ثابت بررسی شد. با توجه به اختلاط مناسب در رآکتورهای الاکلنگی، آزمایش های سینتیکی مورد نظر در حضور آب دو بار تقطیر و در حالت های سکون عمودی، سکون قائم و استفاده از همزن الاکلنگی با سرعت های 2، 4 و rpm 10 و در دمای K 15/278 و فشار MPa 9/2 انجام شد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد استفاده از همزن باعث افزایش میزان جذب گاز، سرعت رشد هیدرات، ظرفیت ذخیره سازی و همچنین درصد تبدیل آب می شود. استفاده از همزن با سرعت rpm 10 میزان جذب گاز را نسبت به حالت های سکون عمودی و افقی به ترتیب 4/84 و 5/78% افزایش داد. همچنین ظرفیت ذخیره سازی تشکیل هیدرات کربن دی اکسید در حالتی که از همزن با سرعت rpm 10 استفاده شود نسبت به حالت های سکون عمودی و قائم به ترتیب 6/72 و 7/67% افزایش یافت.

ترکیبات سولفوره به صورت  سنتی یک آلودگی برای سوخت های مایع هیدروکربنی هستند .اکسایش ترکیبات حاوی گوگرد روشی بسیار مناسب جهت حذف این ترکیبات و ایجاد  سوخت های با محتوای گوگرد بسیار پایین است. در این تحقیق اکسایش دسته بسیار گسترده ای از ترکیبات گوگردی در میعانات گازی با کمک پراکسید اکسیژن در یک سیستم دو فازی  مایع- مایع با کمک S2O8−2 تثبیت شده برروی نانو ذره  مغناطیسی هسته- پوسته- پوسته Fe3O4 @SiO2 @Polyionene تحت شرایط اتمسفری مورد بررسی قرار می گیرد. اثر متغیرهای مختلفی از جمله دما، زمان واکنش ،حلال های  استخراج و نسبت حجم اکسیدان به میعانات گازی مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق مشخص گردیده که سرعت واکنش حذف اکسایشی ترکیبات گو گردی با افزایش دما و نیز نسبت H2O2 به میعانات گازی  افزایشی می باشد. در این تحقیق به خوبی مشخص گردد، که در شرایط اتمسفری بیشتر از 7/98% ترکیبات گوگردی موجود در میعانات در دمای بهینه C° 50 طی مدت min 120حذف می گردید. در این تحقیق مشخص گردید که با تغییر حلال استخراج نهایی از آب به محلول سود/ متانول/ آب به طور چشم گیری حذف ترکیبات گوگردی افزایش می یابد. سرعت بالای حذف ترکیبات گوگردی اکسید شده در میعانات گازی با کمک متانول رامی توان با افزایش حلالیت ترکیبات سولفونی حاصل از اکسایش در این حلال و عدم انتقال هیدروکربن ها به حلال بسیار قطبی متانول توضیح داد. نتایج نشان داده که سولفور کل موجود در میعانات گازی مورد بررسی در شرایط اتمسفری C° 50 و نسبت H2O2 (30%) میعانات گازی در حلال استخراج محلول سود/ متانول/ آب بیشترین کاهش را نشان می دهد.

تزریق آب با شوری کم به عنوان یکی از روش های ازدیاد برداشت، در طول سال های اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته است. استفاده از روش های دیگر همراه با تزریق آب با شوری کم نیز مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته و روش هایی مانند تزریق آب با شوری کم همراه با مواد فعال سطحی یا پلیمر کارایی خود را در هرچه بیشتر کردن ضریب بازیافت نفت نشان داده است. در این مطالعه، با تزریق آب با شوری کم همراه با پلیمر به پنج نوع مدل شن فشرده میزان تولید نفت و اثرات تزریق پلیمر و آب با شوری کم بر تولید نفت مورد بررسی قرارگرفته است. به همین منظور، سه آزمایش تزریق پلیمر به صورت مرحله سوم و دو آزمایش به صورت مرحله دوم انجام شده است. نتایج تزریق پلیمر به صورت مرحله دوم و مرحله سوم همراه با آب با شوری کم نشان می دهد که تزریق پلیمر در مرحله سوم، عملکرد بهتری را نسبت به تزریق مرحله دوم دارد و میزان بازیافت نفت تولیدی در نقطه شکست حدود 11% بیشتر است. در حالت تزریق مرحله سوم با افزایش غلظت پلیمر تزریقی، بازیافت نفت با فعالیت سازوکارهای کاهش تحرک پذیری سیال جابه جاکننده نفت و افزایش بازدهی میکروسکوپی، بیشتر می شود. در تزریق پلیمر به صورت مرحله دوم به دلیل تماس با آب بسیار شور سازند، میزان جذب سطحی پلیمر افزایش یافته و موجب کاهش تراوایی محیط متخلخل شده و بازیافت نفت کمتر می شود. آنالیز pH آب های تولیدی نیز نشان می دهند که در طول تزریق آب با شوری کم سازوکار افزایش pH فعال بوده و تغییر ترشوندگی به سمت آب دوستی، موجب افزایش بازیافت نفت می شود. در این مطالعه با استفاده از انداره گیری ضریب انکسار نوری آب های تولیدی که بیانگر چگونگی تغییر شوری آب می باشد، نحوه جابه جایی پلیمر و آب با شوری کم نیز مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.

در این پژوهش دو اسپینل MgFe2O4 و MgAl2O4 به روش ساده و سریع مکانیکی-شیمیایی سنتز شدند. استفاده از آسیاب گلوله‎ای سرعت بالا باعث بسیار کم شدن زمان آسیاب کردن گردید. برای بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونه‎های سنتز شده از آنالیزهای پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX-dot mapping)، سطح ویژه و تخلخل (BET-BJH) و بررسی قدرت مغناطیسی استفاده شد. همچنین قدرت اسیدی نمونه‎های سنتز شده با استفاده از روش تیتراسیون کروماتوگرافی پالسی به دست آورده شد. نتایج حاصل از XRD سنتز موفقیت آمیز هر دو نمونه را تأیید کرد و نشان داد که این دو نمونه با بلورهای بزرگ سنتز شده اند. نتایج سایر آنالیزها هم مطابقت خوبی را با یکدیگر نشان دادند. برای بررسی قدرت کاتالیستی اسپینل‎های سنتز شده، این نمونه‎ها در واکنش تولید بنزیل تولوئن توسط تولوئن و بنزیل کلراید با کمک امواج مایکروویو مورد استفاده قرار گرفتند. در شرایط واکنشی min 3 و توان W 300 مایکروویو با نمونه MgAl2O4 هیچ تبدیلی حاصل نشد در حالی که با همین شرایط نمونه MgFe2O4 تبدیل کامل 100% را حاصل کرد و حتی بعد 3 بار استفاده مجدد هم در این مقدار تغییری مشاهده نشد. با توجه به نتایج به دست آمده از عملکرد کاتالیستی و قابلیت مغناطیسی بالای نمونه MgFe2O4 که عاملی تأثیرگذار جهت جداسازی کاتالیست از مخلوط واکنش است، به نظر می رسد که می توان امید زیادی به اقتصادی شدن تولید این کاتالیست داشت.

در این مطالعه، عملکرد شبکه عصبی پیچشی در مشخصه سازی فضای متخلخل سنگ مورد ارزیابی قرار گرفته است. جهت آموزش شبکه، مجموعه ای از تصاویر میکرو سی تی اسکن سه بعدی از زیر نمونه های یک سنگ کربناته C1 با خصوصیات فیزیکی مربوطه اعم از تخلخل، متوسط اندازه گلوگاه، متوسط اندازه منافذ، متوسط عدد پیوستگی و متوسط ضریب شکل منافذ فراهم گردیده است. تصویر به کاربرده شده از نمونه سنگ کربناته جهت آماده سازی مجموعه تصاویر ورودی، به 9261 تصویر به ابعاد 100×100×100 واکسل تقسیم شده است و سپس با بهره گیری از الگوریتم کره بیشینه محاطی برای هر نمونه، خصوصیات نام برده به دست آمده است. در ادامه با تقسیم بندی مجموعه داده به دست آمده به سه بخش آموزش، ارزیابی و آزمایش (75: 15: 10)، شبکه طراحی شده از جهت تعداد لایه و نرخ یادگیری مورد مقایسه و ارزیابی قرارگرفته است. سپس بعد از آزمایش شبکه بر روی مجموعه داده های آزمایش، ضریب تعیین پارامترها به ترتیب ذکرشده، 99%، 2/90%، 5/94%، 6/93% و 3/75% و میانگین درصد خطای نسبی برای هر یک از خصوصیات کمتر از 4% محاسبه شده است. ازاین رو  باتوجه به نتایج حاصل شده می توان نتیجه گرفت که تطابق خوبی میان مقادیر پیش بینی شده و مقادیر واقعی خصوصیات موجود است.

تخمین و پیش بینی فشار منفذی امری ضروری برای جلوگیری از مخاطرات ناشی از حفاری در مناطق با فشار منفذی بالا است. با پیش بینی فشار منفذی می توان در برنامه ریزی چاه ها، لوله گذاری و وزن گل حفاری مناسب منطقه از این اطلاعات استفاده نمود. امروزه همچنین به دلیل هزینه بالای ابزار های اندازه گیری مستقیم فشار منفذی استفاده از روش های غیرمستقیم مقرون به صرفه تر هستند. هدف اصلی این تحقیق تخمین و پیش بینی فشار منفذی با استفاده از نگاره های چاه و داده های لرزه ای با استفاده از روش ها مختلف و مقایسه کارایی آن ها است. در روش چاه نگاری، فشار منفذی طبق روابط ارائه شده توسط ایتون با سه روش که از نگاره های مقاومت ویژه، سونیک و سرعت استفاده می کند تخمین زده شد. در ادامه، با به کارگیری روش باورز، فشار روباره با استفاده از اطلاعات نگاره چگالی محاسبه شد و سپس با استفاده از رابطه بین سرعت و تنش موثر ، تنش موثر  محاسبه و درنهایت، فشار منفذی با استفاده از رابطه ترزاقی تخمین زده شد. در مرحله بعد، با استفاده از داده های لرزه نگاری سه بعدی و با به کارگیری دو روش سرعت ایتون و باورز، فشار منفذی به صورت مکعب سه بعدی تخمین زده شد. سپس با استفاده از اطلاعات فشاری یکی از چاه های موجود، مکعب های سه بعدی تخمین زده شده مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج این مطالعه نشان می دهد روش سرعت ایتون با خطای 7/9% انطباق خوبی را با داده های فشار اندازه گیری شده در محل چاه دارد و مناسب ترین گستردگی فضایی فشار را در عمق های مخزنی و همچنین در مناطق سطحی تر ارائه می کند؛ ولی روش سرعت باورز به دلیل حساسیت زیاد آن به وجود داده های فشار اندازه گیری شده، نتایج خوبی در مناطق کم عمق نداشته است. همچنین روش های مقاومت ویژه و سونیک ایتون همراه با خطای بالایی بوده اند؛ بنابراین، روش سرعت ایتون در مناطق مشابه برای تخمین فشار منفذی پیشنهاد می گردد.

امروزه کاتالیست های ناهمگن نقش انکارناپذیری در فرآیندهای شیمیایی دارند. کاتالیست ها عموما به صورت پودری سنتز می شوند که برای کاربرد صنعتی نیاز به شکل دهی دارند که خود هزینه مجزایی را ایجاب می کند. در این پژوهش، سنتز یک مرحله ای پایه کاتالیست γ-Al2O3 با ساختار کروی با استفاده از چکاندن محلول پیش ماده در ستونی از روغن انجام شد و تأثیر شرایط سنتز چون دما و ارتفاع ستون روغن (پارافین)، غلظت محلول سفت کننده گرانول (آمونیاک) و نرخ رشد دمای کلسیناسیون مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش دمای ستون پارافین سبب کاهش کشش سطحی و بهبود حرکت ژل های تزریق شده می گردد و به راحتی با عبور از مرز لایه پارافین وارد لایه آمونیاک می شوند. ولی از طرف دیگر به دلیل کاهش ویسکوزیته سرعت سقوط دانه های ژل افزایش یافته که بر شکل کروی گرانول ها اثر منفی دارد. لذا به منظور شکل گیری مناسب ساختار کروی باید ارتفاع ستون پارافین زیاد باشد. کم کردن غلظت محلول آمونیاک در مرحله تبادل یونی درون ساختار گرانول ها بسیار مناسب بوده و از هم پاشیدگی گرانول ها جلوگیری می کند. نتایج نشان داد که نرخ رشد دمای کلسیناسیون باید در کمترین مقدار تنظیم شود تا با خروج آرام آب و دیگر حلال های موجود در ژل، ترک و شکستگی در سطح گرانول رخ ندهد. گرانول های گاما اکسید آلومینیوم (آلومینا) سنتز شده در شرایط ستون پارافین دمای C° 60 و ارتفاع Cm 30، غلظت محلول آمونیاک 10% و دمای کلسیناسیون C° 700 که با نرخ min C°/1 افزایش یافته است، دارای ابعادی حدود mm 3 می باشند. همچنین ضریب کروی بودن گرانول های تولیدی کمتر از 05/0 بوده است که نشان دهنده کیفیت مناسب این روش برای تولید پایه های کاتالیست گرانولی است. در ضمن، تعیین مشخصات گرانول ها نشان داد که مساحت سطح شان m2.g-1 9/78 است و آن ها اندازه و حجم حفرات مناسبی برای کاربرد به عنوان پایه کاتالیست دارند.