انجام پایان نامه-انجام پروژه      انجام پایان نامه-انجام پروژه      انجام پایان نامه-انجام پروژه      انجام پایان نامه-انجام پروژه      انجام پایان نامه-انجام پروژه      انجام پایان نامه-انجام پروژه      انجام پایان نامه-انجام پروژه      انجام پایان نامه-انجام پروژه      انجام پایان نامه-انجام پروژه      انجام پایان نامه-انجام پروژه

انجام پایان نامه کارشناسی ارشد

پایان نامه

انجام پایان نامه مهندسی نفت Petroleum Engineering

انجام پایان نامه مهندسی نفت Petroleum Engineering

عنوان پروژه:بررسی آزمایشگاهی حذف دیزل در خاک با استفاده از میکروارگانیسم های جداسازی شده بومی ایران

چکیده: نفت خام و محصولات آن، چه در هنگام استخراج و چه در مواقع حمل و نقل زمینی و دریایی، در نتیجه رخدادها و تصادف ها سبب الودگی خاک، اب و یا به طور کلی محیط زیست می شوند. وجود هیدروکربن های نفتی برای محیط زیست به شدت مضر و سرطان زا هستند. وجود نفت خام در سطح زمین، سبب آتش سوزی، آلودگی آب های زیرزمینی و آلودگی هوا نیز می شود، به همین دلیل پاک سازی این آلودگی ها باید هر چه سریع تر انجام گیرد تا محیطی ایمن و عاری از خطر داشته باشیم. پاک سازی بیولوژیک مواد نفتی، پروسه هایی هستند که ترکیبات سمی را به مواد غیر سمی و بی خطر تبدیل می کنند. این عمل در نتیجه فعالیت های متابولیک میکروارگانیسم هایی که قادرند از مواد نفتی به عنوان منبع انرژی و کربن خود استفاده کنند، صورت می گیرد. عرضه این فناوری می تواند بسیار مفید باشد، زیرا قادر است بدون ایجاد خللی در محیط زیست طبیعی، ترکیبات سمی مواد نفتی را به مواد غیر سمی تبدیل کند. در مقایسه با دیگر فناوری های پاک سازی مانند سوزاندن و دفن لجن های نفتی، روش بیولوژیک، بسیار ارزان تر و مقرون به صرفه تر است. امروزه تعداد بی شماری از میکروارگانیسم هایی که قادر به تجزیه نفت هستند، شناخته شده اند. با مطالعات وسیع روی این میکروارگانیسم ها و با روش های افتراقی و کشت توانسته اند گونه های شاخص و کارآمد را جداسازی کنند پاک سازی بیولوژیک آلودگی های نفتی به وسیله میکروارگانیسم ها بسیار آسان است زیرا باکتری های تجزیه کننده هیدروکربن های نفتی در حالت طبیعی به طور گسترده در طبیعت (محیط های آبی و خشکی) توزیع شده اند. تحقیقات نشان داده است که جمعیت این گونه باکتری ها حدود یک درصد از کل جمعیت میکروبی جهان است. این گونه باکتری ها که چربی دوست هستند، به سمت مواد نفتی جذب می شوند. هنگامی که یک منطقه با مواد نفتی آلوده می شود، جمعیت آنها افزایش می یابد و به حدود ده درصد از کل جمعیت می رسد. پس می توان انتظار داشت که این روش در محیط زیست به طور طبیعی صورت می پذیرد ولی سرعت آن بسیار کند است؛ از این رو ما می توانیم با استفاده از روش های میکروبیولوژی و بیوتکنولوژی نوین، این پروسه بیولوژی را تقویت کنیم و به طور انحصاری به خدمت خود دراوریم. در پایان مشاهده شد که هر چهار گونه میکروارگانیسم انتخاب شده توانایی دارند که از دیزل به عنوان تنها منبع کربنی استفاده کنند و هر چهار گونه تا حدی بالاتر از ۷۰ درصد قادرند با غلظت اولیه ۱۵۰۰۰ میلی گرم دیزل به کیلوگرم خاک در طی یک دوره سی روزه، دیزلی را از خاک حذف نمایند. در این بین گونه ی 3-Sh به عنوان بهترین گونه توانست تا نزدیک به ۸۰ درصد گازوییل اولیه را حذف نماید که نسبت به پروژههای مشابه که تا کنون انجام شده است و در قسمت مروری بر کارهای گذشته آورده شده است، درصد حذف بسیار بالا و مطلوبی است. با کشت مخلوط این چهار گونه نیز علاوه بر اینکه میزان حذف به ۸۰ درصد نزدیک می شود، سرعت حذف نیز افزایش مییابد. در بخش بعدی نیز مشاهده می شود که شاید افزودن سرفکتانت به محیط برای این گونه از میکروارگانیسمها، با توجه به میزان افزایش حذف که مقدار قابل توجهی نمیباشد، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نباشد. ثوابت سینتیکی بدست امده نیز مقادیر قابل قبولی دارا می باشند که نسبت به گونه های مشابه مقادیر بهتری به خود اختصاص داده اند و در قسمت آخر با سایر موارد مشابه مقایسه شده اند.

کلمات کلیدی : سوخت دیزلی ، تصفیه بیولوژیکی ، خاک ، سوسپانسیونی میکروبی ، تجزیه زیستی ، درمانی بیولوژیکی

 عنوان پروژه:بررسی آزمایشگاهی و تئوری ازدیاد برداشت نفت سنگین با استفاده از روش های شیمیایی؛ مطالعه مکانیزمی

چکیده:علیرغم وجود مقالات و منابع متنوع، چگونگی کاربرد و سناریوهای مختلف تزریق مواد شیمیایی بصورت شفاف و جامع در مورد میادین نفت نیمه سنگین و سنگین گزارش نشده است. از آنجاییکه پارامترهای زیادی در براکنش سنگ - سیال - ماده شیمیایی در یک مخزن واقعی تاثیر دارند، یک مطالعه جامع که در برگیرنده همه این عوامل باشد نیز در قالب یک اثر میسر نمی باشد. در این کار تلاش می گردد تا جنبه های متفاوتی از ازدیاد برداشت نفت در طی اعمال سناریوی ازدیاد برداشت شیمیایی برای نمونه ای از نفت نیمه سنگین ایران بررسی گردد. نتایج این کار نه تنها امکانسنجی تزریق مواد شیمیایی در برخی از میادین حاوی نفت نیمه سنگین را بررسی می نماید بلکه جنبه های میکروسکوپی فرآیندهای تزریق آلکالین - سورفکتانت - پلیمر را که دارای کاربرد قابل توجه در انواع شبیه سازها هستند را نیز مشخص می نماید.

بدین منظور، در ابتدا مجموعه ای از سورفکتانتها، آلکالین ها، پلیمر، و نمکهای مختلف انتخاب شده سپس روند سازگاری محلول های شیمیایی متفاوت، آزمایشات گسترده بررسی رفتار فازی با ترکیبات متفاوتی از محلول ها به روش تست لوله استاتیک، ارزیابی تغییرات کشش بین سطحی محلول های شیمیایی مورد استفاده با نفت خام و چگونگی روند تغییرات آن با دستگاه Spinning Drop، بررسی چگونگی تغییر رفتار پارامتر ترشوندگی با دو روش زاویه تماس و محفظه آموت، انجام آزمایشات سیلابزنی متنوع در دو حالت آبدوست و نفت دوست بودن نمونه ها در شرایط متفاوت و محلول های بهینه، و تعیین درجات اشباع سیالات باقیمانده نسبت به عدد مویینگی و یافتن منحنی های شبه اشباع موئینگی (CDC) با یک نمونه نفت سنگین با عدد اسیدیته متوسط مطالعه شده و همچنین رابطه مندی میزان نفت تولیدی حاصل از اعمال روشهای آزمایشگاهی مغزه محور با استفاده از مجموعه ای از پارامترهای تاثیر گذار از طریق روشهای مدلسازی مصنوعی بررسی شده است.

نتایج بدست آمده نشان می دهد که سورفکتانت 1 توانسته میزان انحلال هیدروکسید سدیم را در محدوده دمایی بالاتر از 50 درجه سانتیگراد افزایش دهد و همراه نمودن آن با دیگر آلکالین ها نیز در کاهش رسوبات موثر بوده است. آلکالین متابورات سدیم به نحو چشمگیری میزان رسوبات را در مقایسه با دو آلکالین قبلی در آب شبه دریا و آب شبه سازند کاهش داده است. در آزمایشات رفتار فازی سورفکتانتها، سورفکتانت شماره یک در غلظت 1 درصد وزنی و در محدوده شوری 15درصد وزنی، فاز میانی / سوم ایجاد کرده که در آن کشش بین سطحی در پایین ترین مقدار خود یعنی کمتر از  0.065 است. محلول های سورفکتانتهای 3 و 4، علیرغم کاهش مقدار کشش بین سطحی، به تنهایی قادر به ایجاد فاز سوم با نفت خام نبوده اند. محلولهای مجزای آلکالینهای کربنات سدیم، هیدروکسید سدیم، متابورات سدیم، و تری اتانول آمین نیز تا حد زیادی کشش بین سطحی را

کاهش می دهند. بازه تغییرات مقادیر کششی بین سطحی برای محلول های حاوی هیدروکسید سدیم نسبت به دیگر موارد دارای گستره بالاتری می باشند. چراکه خاصیت بالای آلکالینی در این ماده تا اندازه زیادی واکنش پذیری آنرا با مواد اسیدی موجود در نفت خام افزایش داده و افزایش درصد آن در محلول عملا عملکرد سورفکتانتهای در جای تشکیل شده را مختل می نماید. در محلول های حاوی 0.5 درصد وزنی آلکالین و 0.2 درصد وزنی سورفکتانت، در شرایط بهینه، مقدار کشش بین سطحی کمتر از مقدار 0.005 بوده در حالیکه بزرگی شوری بهینه در حالت وجود سورفکتانتهای 3 و 4 (در حدود ppm 250000) به مراتب بالاتر از سورفکتانت شماره 1 (ppm 45000) حاصل شده است. عملکرد مناسب ترکیبات آلکالین- سورفکتانتی مورد استفاده و پدیده هم افزایی آنها در تمامی آزمایشات به درستی مشاهده شده است که البته تفاوتهایی در میزان اثرگذاری آنها وجود داشته است. نتایج مربوط به آزمایشات زاویه تماس تنها برای ارزیابی مقایسه ای در حالتی که محلول حاوی مواد شیمیایی واکنش دهنده قوی نباشد می تواند مناسب باشد. تمامی سورفکتانتهای مورد استفاده در آبدوست نمودن مغزه های نفت دوست، قابلیت لازم را دارا می باشند که این پدیده به نوبه خود میزان بازده نفت در اثر تزریق آب را بالا می برد. افزودن همزمان سورفکتانت و آلکالین (بالاخص وجود همزمان سورفکتانت 1 و آلکالین متابورات سدیم) سبب بهبود چشمگیر در آبدوست شدن مغزه های نفت دوست می شود بطوریکه در هر دو روش میزان تغییرات آن قابل مشاهده می باشد. وجود یونهای دوظرفیتی در محلول های مورد استفاده، بدلیل قابلیت جذب شدن توسط سطح نمونه ماسه سنگی می تواند سبب نفوذ بیشتر فاز آبی به داخل نمونه گردیده و مقدار نفت تولیدی را تا اندازه ای افزایش دهد. با ترکیب نتایج اندازه گیری های فشار و مقدار سیال تولیدی در سیلابزنی ها، نتایج جالب توجهی در آزمایشات تزریق مغزه مشاهده شده که بیانگر بهبود شاخص تولید در زمان تزریق محلول های شیمیایی می باشد. تشکیل و حرکت ذرات امولسیونی در محیط متخلخل و کاهش قابل توجه محدوده کشش بین سطحی با نفت خام سنگین مورد استفاده سبب تولید مناسب نفت خام شده است. تزریق محلول بهینه حاوی سورفکتانت 1 میزان نفت تولیدی را تا اندازه قابل توجهی افزایش داده و افزودن یک اسلاگ پلیمری پس از یک اسلاگ محلول شیمیایی نیز مقدار تولید نفت خام را بهبود داده است. در شوری های بالاتر، عملکرد سورفکتانتهای 2 و 3 بهتر بوده چراکه محدوده شوری بهینه آنها عدد بالاتریست و مقدار پرش های فشاری مربوط به آنها نیز بدلیل ایجاد امولسیونهای غلیظتر و ذرات بزرگتر، بالاتر بوده است. عملکرد متابورات سدیم در بهبود شاخص تولید محلول های شیمیایی نیز کاملا جالب توجه و اثربخشی بوده است. در حالت نفت دوست بودن نمونه ها، در مورد نمودارهای فشار می توان به روشنی مشاهده نمود که اندازه اختلاف فشار ثبت شده در حالت نفت دوست به مراتب کمتر از نمونه آبدوست می باشد چرا که عملا سیال آبی تزریقی مسیرهای بزرگتر و با مقاومت کمتر را برای عبور کردن انتخاب می نماید. آزمایشات سیلابزنی در دماهای بالاتر نیز نشان داده که اگرچه در شوری بهینه، حداقل مقدار کشش بین سطحی حاصل می گردد اما این مقدار کششی بین سطحی تاثیر غیر قابل جبرانی در نتایج نهایی امر نخواهد داشت؛ به عبارت دیگر تا یک مقدار خاصی، کشش بین سطحی می تواند اثر متمایزی را بر روی سیستم ایجاد نماید و تشکیل فاز میکرو امولسیونی نیز اثر بارزی در مقدار جاروب برای نفت سنگین ایفا خواهد نمود. همچنین یک نمودار CDC با شکل معمول آن برای سیال غیر تر بر اساس آزمایشات انجام شده بدست آمده است که دارای محدوده های بحرانی عدد مویینگی و شیب کاهشی آن می باشند درحالیکه برای سیال تر تنها یک شیب کاهشی منحنی CDC بدون مقدار بحرانی آن مشاهده شده است. بنابراین میزان درجه اشباع باقیمانده سیال تر در عددهای مویینگی پایین به پدیده انتهایی مویینگی در مغزه بستگی دارد (تزریق سیالات با کشش بین سطحی بالا)؛ در محدوده های بالاتر عدد مویینگی (تزریق سیالات با کشش بین سطحی پایین)، میزان درجه اشباع باقیمانده فاز تر هم به عدد مویینگی و هم به مقدار سیال تزریقی بستگی دارد. نتایج مدلسازی با شبکه عصبی نشان می دهد که شبکه عصبی طراحی شده با میزان دقت بالایی (مقدار مناسب R) به مقادیر واقعی نزدیک می باشد. بنابراین می توان گفت با استفاده از یک مجموعه مناسب و غنی از داده های آزمایشگاهی با توزیع مناسب، نتیجه بدست آمده از انجام آزمایشات تا حد زیادی با استفاده از داده ها و پارامترهای مربوط به سنگ و سیالی قابل پیش بینی می باشد.

کلیدواژه ها:نفت سنگین،مطالعه مکانیزمی،تزریق سیال،عدد موئینگی

عنوان پروژه:مطالعه آزمایشگاهی فرایند تزریق متناوب آب و گاز در محیط متخلخل کربناته شکافدار همراه با بررسی مکانیزم ریزش ثقلی

چکیده:در روشهای معمول ازدیاد برداشت از جمله تزریق آب و تزریق گاز بمنظور تأمین و تثبیت فشار مخزن و یا برای جابجایی غیر امتزاجی نفت معمولا آب در آبده مخزن و گاز در کلاهک گازی مخزن تزریق می گردد. از مزایای فرایند تزریق متناوب آب با گاز (WAG) اصلاح و حل معایب روشهای تزریق آب و تزریق گازیعنی بهبود راندمان جاروبی، بهبود پایداری جبهه پیشروی، بهبود نسبت تحرک بین فاز جابجا کننده جابجا شونده می باشد. در فرایند WAG در طی تزریق متناوب آب و گاز که بصورت سیکلهای چند ماهه می باشند، اطراف بلوکها یا همان شکافها متناوبا از آب و گاز احاطه می گردد. لذا ریزش ثقلی در طول اجرای سیکل زمانی تزریق گاز رخ می دهد. هدف اصلی این تحقیق انجام آزمایشات غیر امتزاجی و شبیه سازی تزریق WAG، تزریق آب، تزریق گاز بر روی مغزههای کربناته و مقایسه نتایج آزمایشات WAG با نتایج آزمایشات تزریق آب و تزریق غیر امتزاجی گاز، تعیین مقادیر متوسط ضریب بازیافت نفت توسط WAG، همچنین انجام آزمایشات و شبیه سازی مکانیزم ریزش ثقلی، تعیین مقادیر کمی ضریب بازیابی نفت در مکانیزم و در انتها نوشتن برنامه کامپیوتری برای بررسی مقدماتی مکانیزم ریزش ثقلی در یکی از مخازن نفتی ایران (مخزن سیریD) می باشد. نمونه های مغزه از رخنمونهای کربناته منطبق با شاخصی مخازن کربناته ایران و میدان سیریD تهیه گردید. از نمونهٔ آب دریا در کنار مخزن سیری D بعنوان آب تزریقی و از متان خالص بعنوان گاز غیر امتزاجی برای تزریق استفاده شد. با ترکیب مجدد ترکیبات در آزمایشگاه نمونه نفت زنده تهیه گردید.

آزمایشات مربوط به WAG، تزریق آب و تزریق گاز در مقیاس آزمایشگاهی در شرایط مخزن و بر روی نفت زنده انجام و سپس مقایسه بین انها انجام گردید. با فرض اینکه دبی تزریق در آزمایشات باید کمتر از دبی بحرانی باشد بنابراین دبی های یک دهم،دو دهم و نیم سانتی مترمکعب در دقیقه انتخاب و بادو نسبت تزریق آب به گاز یک و دو آزمایشات در شرایط مخزن انجام شدند. نتایج آزمایشگاهی نزدیک به نتایج حاصل از Eclipse100 برای فرایند WAG، تزریق آب و تزریق گاز می باشند. نتایج نشان می دهد که بهینه شده از سیالات تزریقی میزان بازیافت نفت را نسبت به تزریق آب و بخصوص تزریق گاز افزایش می دهد. در ضمن آزمایشات مربوط به ریزش ثقلی بر روی نمونه های مغزه کربناته بطول ۱، ۲ و ۳ فوت در مقیاسی آزمایشگاهی در شرایط استاندارد انجام و شبیه سازی آن با Eclipse100 در شرایط استاندارد و شرایط مخزن صورت گرفت. سپس برنامه کامپیوتری جهت بررسی مقدماتی مکانیزم ریزشی ثقلی با زبان برنامه نویسی فرترن و ویژوال بیسیک و بکارگیری فرمولها و معادلات حاکم در مخازن کربناته شکافدار و با توجه به شاخصی خواص فیزیکی سنگهای کربناته نوشته و تهیه گردید. در این مطالعه نتایج حاصل از برنامه کامپیوتری مکانیزم ریزش ثقلی و نتایج آزمایشگاهی در تطابق مطلوبی با نتایج Eclipse100 می باشند. در این تحقیق میزان ضریب بازیافت نفت مربوط به WAG نسبت به روشهای معمول از جمله تزریق آب و تزریق گاز حدود ۳ تا ۹ درصد افزایش داشته و ضریب بازیافت نفت مربوط به مکانیزم ریزش ثقلی بطور مجزا حدود ۱ تا 5 درصد می باشد.

کلیدواژه ها:تزریق آب،تزریق گاز،ریزش ثقلی،امتزاج،ضریب بازیافت