ازدیاد برداشت نفت به روش میکروبی یکی از روش هایی است که با توجه به مزیت های قابل توجهش در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این روش از خواص میکروارگانیسم ها و همچنین محصولات تولید شده توسط آن ها در جهت بهبود ازدیاد برداشت نفت استفاده شده است. ازدیاد برداشت نفت با استفاده از سیستم های پلیمر نیز از روش های متداول در صنعت نفت می باشد. روش تزریق سیستم های پلیمری معمولا برای افزایش گرانروی سیال جابجاکننده نفت مورد استفاده قرار گرفته و یکی از خواص اساسی و تعیین کننده محلول های پلیمری، رئولوژی می باشد که باید مورد توجه قرار گرفته شود. در این تحقیق سعی شده است بر روی ترکیب دو روش فوق (روش های میکروبی و تزریق محلول پلیمری) و همچنین رئولوژی محلول پلیمری مطالعه انجام شود. به این ترتیب که محلول های پلیمری با غلظت های مختلف در مجاورت نوعی میکروارگانیسم برای مدت زمان های متفاوت قرار داده شد و تغییر حاصل در رئولوژی محلول پلیمری مورد مطالعه قرار گرفت. پس از تجزیه و تحلیل نتایج، شواهد حاکی از رشد و تاثیرگذاری میکروارگانیسم ها در محلول های پلیمری بود. تنها شدت و میزان این تغییرات در محلول های ساخته شده از پلیمرهای مختلف، تفاوت داشت. به منظور آشکارسازی فرآیند تزریق موثرترین نمونه برای ازدیاد برداشت نفت، محلول مورد نظر با دبی مشخص به داخل یک میکرومدل شیشه ای همگن تزریق و آشکارسازی شد.

در بیشتر مخازن نفتی بعد از گذشت مدت زمانی از تولید به علت بر هم خوردن تعادل میان نیروهای گرانشی و فشاری، آب موجود در سفره زیرزمینی به طرف دهانه چاه تولیدی, روانه شده که در نتیجه آن به همراه نفت، آب نیز تولید می شود. در این تحقیق با استفاده از شبیه ساز eclipse، عملکرد یک مخزن نفتی که با این مشکل مواجه است، در یک مدل نفت سیاه به روشfully implicit ، شبیه سازی شده و با اعمال چهار گروه گزینه ی تولیدی متفاوت به بررسی تشدید یا تسکین مخروطی شدن در این مخزن پرداخته شده است. گزینه های کنترل بر روی دبی تولیدی نفت، کنترل بر روی کسر تولید آب، حفر چاه های افقی و اثر تکمیل متفاوت چاه، بررسی شدند و در پایان با مقایسه تولید آب چاه ها و راندمان مخزن در شرایط متفاوت تولیدی، تولید از مخزن با دبی متغیر، محدوده کسر تولید آب 0/1 و تکمیل چاه به صورت حفره باز به عنوان بهترین گزینه ی تولیدی، انتخاب و پیشنهاد شد. از نتایج این تحقیق می توان در یافت که استفاده از روشهای مکانیکی (سیمان کاری یا نصب مسدود کننده) در ابتدای تولید آب باعث می شود که از نفوذ آب به درون حفره چاه جلوگیری شود و آن را به تاخیر بیاندازد. ضمن اینکه باعث جلوگیری از هدر رفتن انرژی آب که می تواند به عنوان عامل موافق تولید به افزایش راندمان مخزن کمک کند، می شود.

روشهای تولید نفت سنگین با توجه به درجه حرارت مخزن, به دو دسته تولید سرد و تولید حرارتی تقسیم میشوند که دلیل آن, ویژگی اصلی سیال یعنی ویسکوزیته است که شدیداً به حرارت وابسته است. تزریق پیوسته بخار فرآیندی است که در آن با استفاده از چندین چاه امکان رسیدن به میزان بالایی از تولید نفت فراهم میشود. بخار تحت شرایط متفاوتی از نظر مکان چاهها و ساختار, به چاه تزریق وارد میشود و نفت از طریق چاههای تولید از مخزن خارج میگردد. اگر ساختار مخزن به گونه ای باشد که بخار قابلیت حرکت خوبی داشته باشد, میزان بازیابی قابل توجه ای حاصل میشود. در این راه انجام شبیه سازی کمک شایانی به بهینه سازی فرآیند میکند.[1,2] شبیه سازی مخزن، نقش اساسی در پیش بینی مقدار تولید نفت و همچنین نحوه بکارگیری بهینه امکانات و برآورد یک طرح خاص را بر روی مخزن به عهده دارد و با وجودی که مخزن تنها یک دوره مفید چند ساله دارد, شبیه سازها این امکان را بدست می دهند تا عملکرد آینده یک مخزن تحت شرایط مختلف، قبل از اجرای واقعی برنامه، بررسی شود و در نتیجه امکان مقایسه نتایج سناریو های مختلف یکدیگر وجود خواهد داشت. در این تحقیق با استفاده از یک مدل شبیه سازی حرارتی به بررسی و امکان سنجی انجام عملیات تزریق پیوسته بخار در یک مخزن نفت سنگین پرداخته میشود. هدف اصلی در این تحقیق بررسی تاثیر و نقش پارامترهای عملیاتی تزریق بر میزان بازیابی از یک مخزن نفت سنگین است. اطلاعات سیال مورد استفاده مربوط به یکی از میادین نفت سنگین کشور است. بدیهی است با تغییر این اطلاعات این شبیه سازی را برای هر مدل دیگری میتوان انجام داد.

یکی از روش های ازدیاد برداشت از مخازن نفت، استفاده از سیستم های پلیمری می باشد. در ‏این روش می توان برای کاهش کشش بین سطحی سیالات مخزن از مواد فعال سطحی نیز ‏استفاده نمود. یکی از پارامترهای مهم در بررسی کارائی سیستم های پلیمری، رئولوژی این ‏سیستم ها در محیط های متخلخل می باشد. با توجه به اهمیت این موضوع هدف اصلی این ‏تحقیق بررسی تاثیر مواد فعال سطحی بر رئولوژی سیستم های پلیمری می باشد. به این منظور ‏محلول های پلیمری با غلظت های مختلف در مجاورت سورفکتانت برای مدت زمان های ‏متفاوت قرار داده شد و تغییر حاصل در رئولوژی محلول پلیمری مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج ‏نشان می دهد که مواد فعال سطحی بر رئولوژی سیستم های پلیمری در محیط متخلخل تاثیر ‏گذار می باشد. غلظت بحرانی میسلی مواد فعال سطحی نقش بالاتری در تاثیر این مواد بر ‏رئولوژی سیستم های پلیمری دارند. علاوه بر غلظت پلیمر و سورفکتانت میزان تاثیر گذاری ‏وابسته به زمان می باشد.‏

با افزایش میزان اشباع آب بعد از تولید اولیه وثانویه، عبور قطرات نفت باقیمانده درون منافذ از مجاری پرشده با آب، بدلیل وجود نیروهای موئین، تحت تأثیر نیروی کشش بین سطحی آب و نفت و همچنین قطر بسیار کم خلل و فرج در سنگ مخزن،با مشکل روبرو است. از این رو لازم است عوامل تأثیر گذار روی این نیروها را تغییر داده تا جریان و حرکت نفت به سمت چاه تولیدی تسهیل شود. تزریق هیدروکربن های سبک یکی از فرآیندهای ازدیاد برداشت است که این مهم را مهیا می کند. یکی از عواملی که از این فرآیند متأثر می شود، نیروهای سطحی میان سیالات درون مخزن هستند. لذا در این تحقیق، تأثیر هیدروکربن های سبک تزریقی بر روی نیروهای بین سطحی سیالات موجود درون مخزن و همچنین تغییرات این نیروها بر روی نمونه های واقعی نفت،گاز و آب مخزن در حضور گاز طبیعی مورد نظر برای تزریق، در دماها و فشارهای مختلف از جمله شرایط مخزن بررسی می شود. جهت امکان سنجی روش تزریق گاز امتزاجی برای افزایش بهره برداری از یک مخزن انتخابی، ضریب پخش شدگی و حداقل فشار امتزاج پدیری تعیین می شود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که کشش سطحی نفت و گاز تزریقی با افزایش دما و فشار کاهش می یابد و کشش سطحی آب و گاز با افزایش فشار کاهش می یابد. کشش سطحی آب و نفت با افزایش دما روند نزولی طی می کند در حالی که با افزایش فشار ابتدا کاهش و سپس افزایش پیدا می کند. همچنین حداقل فشار امتزاج پذیری در دماهای مورد نظر محاسبه شدند و در همه شرایط مورد نظر در این تحقیق ضریب پخش شدگی مثبت می باشد.

چکیده به طور متوسط روزانه 50 تن غبار با عیار حدود 36 درصد مس در کوره های ریورب و کنورتور مجتمع مس سرچشمه تولید می شود. کاربرد بیولیچینگ در مورد غبار با توجه به مصرف بالای اسید و عدم سازگاری و رشد و فعالیت مناسب باکتری ها در دانسیته پالپ های بالا با محدودیت های جدی رو برو است. از طرفی بیولیچینگ کنسانتره واحد تغلیظ مجتمع حاکی از تولید اسید طی این فرآیند در اثر رشد و فعالیت مناسب باکتری ها و سازگاری سریع آنها است. لذا، هدف اصلی این تحقیق بررسی امکان استفاده از مزایای بیولیچینگ کنسانتره برای غلبه بر مشکلات لیچینگ باکتریایی غبار تعیین شده است. در این راستا، بیولیچینگ مس از مخلوط غبار کوره ها و کنسانتره مجتمع مس سرچشمه با استفاده از باکتری های ترموفیل معتدل و مزوفیل بررسی گردید. در ابتدا، طی آزمایش های ظروف لرزان در انکوباتور شیکردار پارامترهای موثر در بیولیچینگ مخلوط غبار و کنسانتره از جمله نسبت اختلاط غبار و کنسانتره و دانسیته پالپ با استفاده از دو گونه باکتریایی بهینه سازی گردید. در ادامه، بیولیچینگ مخلوط ذکر شده در راکتورهای همزن دار و هوابالابر بررسی شد. در بخش پایانی تحقیق، پارامترهای سینتیکی فرآیند بیولیچینگ مخلوط و مدل سینتیکی مربوطه تعیین گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با استفاده از باکتری-های ترموفیل معتدل تحت شرایط بهینه امکان بازیابی بیش از 84 درصد مس از مخلوط غبار/کنسانتره( نسبت 1:1) طی مدت 19 روز وجود دارد.

دامنه کاربرد فرآیند بیولیچینگ برای استخراج فلزات از منابع معدنـی بویژه کـانی های سولفیدی گسترده می باشد. بهینه سازی گونه های میکروبی اکسیدکننده کانی، به تکنیک هایی جهت مشاهده و آشکار سازی سریعِ میزان فراوانی یک نوع باکتری خاص از گونه های میکروبی نیاز دارد. تکنیکهای کشت دشوار هستند و برای به دست آوردن تعداد سلولهای مورد نیاز چنـدین روز لازم اسـت. اما اخیراً در هیدرومتالـورژی از روشـهایی مانند fish و q-pcr برای شناسایی و تعیین کمّی میکروارگانیسم های خاصی در محیط اسیدی معادن استفاده شده است که نتایج را در یک روز فراهم می کنند. هدف اصلی این پژوهش بررسی توانـایی روشهای مولکولی اسیدنـوکلئیکی pcr ، q-pcr و دامنه کاربرد آنها برای ارزیابی کارائی باکتریها در فرآیند بیولیچینگ کانی های سولفیدی می باشد. در این راستا، نخست شناسایی سه میکروارگانیسم مورد بررسی، به روش pcr انجام شد. سپس یک روش شستشوی مناسب برای جداکردن باکتریها از سطح نمونه جامد انتخاب شد که نتایج موفقیت آمیزی درپی داشت. از این روش برای شناسایی باکتری های شسته شده از سطح پیریت استفاده شد. پس از آن ارزیابی کمّی quantitative real-time pcr برروی باکتریهای موجود در محیط کشت انجام گردید. نهایتاً آزمایشهای بیولیچینگ و ارزیابی کمّی باکتری های شسته شده از سطح پیریت با موفقیت انجام شد. نتایج نشان دادند که در محلول های مخلوط، تیوباسیلوس ها گونه غالب بودند. همچنین با مقایسه رقابت تیوباسیلوس ها و گونه لپتوسپریلیوم فرواکسیدانس این نتیجه حاصل شد که تیوباسیلوس فرواکسیدانس نسبت به تیوباسیلوس تیواکسیدانس تمایل بیشتری برای اتصال به سطح کانه پیریت دارد.

نحوه استخراج و بهره برداری از منابع عظیم نفت همواره مشکل پیشروی مهندسان مخزن می باشد. اهمیت حجم عظیم منابع هیدروکربوری غیر قابل برداشت توسط روش های تولید طبیعی و غیر قابل جایگزین بودن این منابع، گسترش و استفاده از روش های ازدیاد برداشت نفت جهت بدست آوردن حداکثر بازدهی تولید از مخازن نفتی را امری ضروری و اجتناب ناپذیر ساخته است. بدین منظور روش های متفاوت ازدیاد برداشت معرفی و عملیاتی گردیده است. از جمله این روش ها روش تزریق آب و تزریق گاز غیر امتزاجی می باشد. شبیه سازی مخزن، نقش اساسی در پیش بینی مقدار تولید نفت، بکار گیری بهینه امکانات و برآورد یک طرح خاص در مخزن را به عهده دارد. با وجود اینکه مخزن تنها یک دوره تولید مفید چند ساله دارد، شبیه ساز ها این امکان را فراهم می کنند تا عملکرد آینده مخزن تحت شرایط مختلف، قبل از اجرای برنامه واقعی بررسی شود. در این تحقیق از مقایسه داده های واقعی تولید تجمعی نفت و فشار مخزن با داده های شبیه سازی، خطای 7 درصد در تولید تجمعی و 02/0 درصد در فشار مخزن محاسبه گردید و با توجه به خطای نسبتاً پایین در شبیه سازی، سناریو های متفاوت تزریق آب و تزریق غیر امتزاجی گاز بر اساس حساسیت سنجی بر روی مکان چاه ها، تعداد چاه ها و نرخ تزریق برای دست یابی به بالاترین ضریب بازیافت نفت در مخزن شکاف دار از سال 2003 تا سال 2050 توسط شبیه ساز eclipse 100 شبیه سازی گردید. نتایج بدست آمده حاکی از ان بود که وجود سه چاه تولیدی و سه چاه تزریقی و تزریق همزمان گاز در کلاهک گازی و لایه نفتی مخزن با توجه به نفت دوست بودن سنگ مخزن و مکانیزم ریزش ثقلی، بالاترین ضریب بازیافت را در پی خواهد داشت و میزان تولید در این حالت 3/4 درصد افزایش می یابد.

با پیشرفت های روزافزون فناوری نانو در صنایع بالادستی نفت، توجه ویژه ای به کاربرد نانوذرات با اندازه، شکل و خواص سطحی مطلوب، به عنوان یک افزودنی موثر و کارامد در روش های ازدیاد برداشت حرارتی شده است. در این مطالعه یک روش نوین برای بهبود پارامترهای احتراق درجا، بر پایه استفاده از نانوذرات ارائه شده است. با استفاده از روش های آنالیز حرارتی، مطالعات سینتیک روی نفت خام در حضور سه نوع نانوذره ی سیلیکا، رس و اکسید آهن انجام شد تا تاثیر واکنش های ترموکاتالیتیکی بر روی نوع و واکنش پذیری سوخت بررسی شود. مطالعه سینتیک نشان داد که نانوذرات با کاهش انرژی فعال سازی، واکنش های احتراق را کاتالیز می کنند و با افزایش مقدار سوخت نهشته روی سنگ، باعث پایداری جبهه احتراق و افزایش بازیافت حرارتی می شوند. همچنین مشاهده شد که تاثیر نانوذرات بر نواحی مختلف واکنشی نفت خام متفاوت است. اثر کاتالیزوری نانوذرات به نوع و غلظت آن وابسته است و با افزایش غلظت نانوذره اثر کاتالیزوری افزایش می یابد. نتایج این تحقیق نشان داد که نانوذرات تاثیر دوگانه ی کاتالیزوری/سطحی بر واکنش های احتراق نفت خام دارند. بنابراین نانوذرات می توانند فرایند احتراق درجا در مخازن نفت سبک و نیمه سنگین، که تا قبل از این احتراق درجا در آنها امکان پذیر نبود، را ممکن کنند.

تشکیل هیدراتهای گازی به عواملی از جمله وجود آب کافی، وجود هیدروکربنهای سبک به عنوان مواد تشکیل دهنده هیدرات و شرایط مناسب دما و فشار، بستگی دارد. فشار تشکیل هیدرات های گازی وابسته به پارامترهای دما، چگالی مخصوص و ترکیب اجزای آن است. روابط تجربی مختلفی برای تخمین فشار تشکیل هیدرات های گازی در دمای معین، ارائه شده است. در این تحقیق ابتدا این روابط تجربی معرفی و با یکدیگر مقایسه شد و در نهایت به کمک طراحی مدلهایی از شبکه های عصبی و شبکه های نروفازی فشار تشکیل هیدرات تخمین زده شد. علاوه بر این با اضافه نمودن چگالی مخصوص به عنوان یک پارامتر ورودی مستقل در هر دو مدل، کاهش محسوسی در خطا مشاهده گردید. مدل شبکه نروفازی از مدل شبکه عصبی از دقت بیشتری برخوردار بود. در قسمت بعد، به مطالعه ظرفیت ذخیره سازی گاز طبیعی در هیدرات گازی پرداخته شد. در این زمینه نیز تلاش شد تا با طراحی مدلهایی از شبکه های عصبی و شبکه های نروفازی، به تخمین ظرفیت ذخیره سازی گاز طبیعی در هیدرات گازی با حضور فعال کننده های سطحی پرداخته شود. با استفاده از پارامترهای ورودی تاثیرگذار برای طراحی مدلها که شامل مدت زمان ذخیره سازی گاز طبیعی، مقدار فشار گاز طبیعی و غلظت ماده فعال کننده سطحی بود، نشان داده شد که هر دو مدل از دقت بالایی در جهت تخمین ظرفیت ذخیره سازی گاز طبیعی برخوردار می باشند. به کمک مدل های طراحی شده، افزایش مقدار ظرفیت ذخیره سازی گاز طبیعی در هیدرات گازی در حضور مواد فعال کننده سطحی تایید گردید. ماده فعال کننده سطحی sds (سدیم دودسیل سولفات) توانایی بیشتری در مقایسه با ماده فعال کننده سطحی dpg (دودسیل پلی ساکارید گلیکوسید) از خود نشان داد.

امروزه گسترش نیاز به فرآورده های نفتی در جهان، کشورها را بر آن داشته که از ذخایر هیدروکربنی خود حداکثر استفاده را بنمایند. یکی از روش های سودمند که دست یابی به این هدف را ممکن می سازد، به کارگیری چاه های چند شاخه ای در مخازن نفت و گاز می باشد. در شرایط مناسب، استفاده از این نوع چاه ها به دلیل افزایش سطح تماس چاه با مخزن و همچنین کاهش هزینه های حفاری و تکمیل چاه، منجر به افزایش میزان تولید شده و سود قابل توجهی نیز در پی خواهد داشت. در این تحقیق امکان استفاده از چاه های چند شاخه ای دریکی از میادین نفتی ایران بررسی و تاثیر آن بر افزایش تولید و کاهش هزینه ها مورد ارزیابی قرار می گیرد. برای این منظور، ابتدا عملکرد چاه های چند شاخه ای در بهره برداری از مخزن مورد نظر بررسی و با چاه های عمودی و افقی مقایسه می گردد؛ سپس به توجیه اقتصادی کاربرد این روش از طریق تعریف گزینه های مختلف تولید، با استفاده از انواع چاه ها و تخمین میزان بازیافت نهایی نفت پرداخته می شود. همچنین سرمایه اولیه و هزینه های عملیاتی مربوط به هر یک از روش های فوق برآورد و با استفاده از مفاهیم و توابع اقتصادی با یکدیگر مقایسه می شوند؛ تا نهایتا امکان انتخاب مناسب ترین سناریو برای بهره برداری از مخزن مورد نظر فراهم گردد. نتایج حاصل از مطالعه میدان مورد نظر، نشان می دهد به کارگیری چاه های چند شاخه ای در مقایسه با چاه های عمودی با صرف هزینه یکسان، می تواند افزایش 500 درصدی (5 برابر) نرخ تولید و افزایش 250 درصدی (5/2 برابر) میزان تولید نهایی نفت را به همراه داشته باشد؛ همچنین به کارگیری این روش می تواند منجر به افزایش 12 درصدی نرخ بازگشت سرمایه در اولین سال عملیات شود.

با توجه به گسترش روزافزون استفاده از انرژی‏های فسیلی به خصوص نفت و گاز، کمبود منابع و افزایش قیمت آنها، در مطالعات جدید بر ‏روی مخازن و چاه‏ها، مدیریت بهتر، افزایش و بهینه سازی تولید اهمیت یافته‏اند. با توجه به اینکه اکثر مخازن در حال تولید و توسعه، در نیمه دوم عمر خود می باشند و اکثر آنها با انرژی اولیه خود تولید می کنند ضروری است که از این انرژی در بهینه ترین حالت موجود استفاده کرد. هدف این تحقیق یافتن مقدار بهینه برای پارامترهای موٌثر بر تولید، جهت دستیابی به بیشترین مقدار تولید ممکن برای چاه با توجه به توان مخزن با صرف کمترین انرژی از مخزن است. برای این منظور یک مدل ساده از یک چاه شامل لوله مغزی و کاهنده، در نظر گرفته شده است. در روش بکار گرفته شده برای بهینه‏سازی این مدل، اندازه لوله مغزی جهت کنترل بر روی سرعت و رژیم جریان و دستیابی به کمترین افت فشار و اندازه دهانه کاهنده جهت کنترل فشار سرچاهی و نرخ جریان ورودی به چاه، در یک روند واحد تعیین شده‏اند. علت انتخاب این روند وابستگی پارامترهای مذکور بهم و تاٌثیر بر جواب نهایی در صورت بهینه‏سازی هر یک از آنها بطور جداگانه بوده است. برای بهینه‏سازی یک روش غیرخطی به نام الگوریتم جستجوی هارمونی که یکی از الگوریتم‏های بهینه‏یابی ابتکاری است، بکار گرفته شده است. الگوریتم مذکور در محیط برنامه‏نویسی متلب نوشته شده و بر روی مدل بکار گرفته شده است. در پایان این روش بر روی چند سیستم واقعی پیاده‏سازی شده است. مقایسه نتایج حاصله با نتایج حاصل از نرم‏افزار شبیه‏ساز لوله، کارایی الگوریتم را در یافتن بهینه پارامترهای چاه‏های مذکور نشان می‏دهد. همچنین مدل طراحی شده برای چاه، در پیش‏بینی مقادیر نرخ جریان و افت‏فشار، به ترتیب درصد خطای متوسطی برابر 34/2 و 5/4 در مدل ترکیبی و 5/6 و 76/4 در مدل نفت سیاه را نسبت به نرم‏افزار شبیه‏ساز لوله ایجاد کرده است.

در این تحقیق بمنظور جلوگیری از بروز ناپایداری با استفاده از آنالیز المان محدود به بررسی و تحلیل مقدار و نحوه توزیع تنش های وارد بر چاه و همچنین عوامل موثر بر مقدار و نحوه ی توزیع این تنش ها پرداخته شده است. سپس بر اساس توزیع تنش های بوجود آمده در جداره ها (جداره فلزی و سیمانی) و سطوح تماس و کرنش های حاصل از آن ها در اجزاء داخل چاه (سیمان و لوله)، سعی شده است طراحی اجزاء طوری صورت گیرد که مشکلات ناپایداری و کرنش های بالا به حداقل برسد. در این بین سهم جداری سیمانی برای طراحی مهمتر از بقیه ی عوامل می باشد زیرا قابلیت کنترل و مانور بیشتری دارد. نتایج نشان می دهند که با افزایش نسبت پواسون و کاهش مدول یانگ سیمان (در محدوده رفتار الاستیک سیمان) خاصیت انعطاف پذیری در سیمان افزایش می یابد. نتایج همچنین نشان میدهند که سیمانهای الاستیک (سیمان با مدول یانگ پایین و نسبت پواسون بالا) پایدارترند. و مدول الاستیسیته و نسبت پواسون سیمان نیزکمترین حساسیت را نسبت به تنشهای افقی دارند.

مدلی که قابلیت تخمین نگار های چاه پیمایی (چاه نگاری) را داشته باشد می تواند به عنوان ابزاری قوی برای راستی آزمایی نگار ها و یا کمک به تفسیر کامل تر داده های چاه پیمایی در مواقعی که امکان ثبت برخی نگارها وجود ندارد مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این تحقیق استفاده از روشهای مختلف هوش مصنوعی (رایانش نرم) برای ارائه مدلی به منظور امکان سنجی پیش بینی برخی از نگار های مهم شامل نگار صوتی، نگار نوترون، نگار دانسیته و نگار فتو الکتریک است. بدین منظور ابتدا با تلفیق شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک برای هر یک از این نگار ها، حالت بهینه پارامتر ها ی مورد نیاز به منظور مدل سازی شناسایی شد و سپس با استفاده از روش های مختلف منطق فازی نگار ها پیش بینی شدند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که با استفاده از روش های محاسبات نرم نگار های نوترون ، صوتی با دقت بالایی قابل پیش بینی و تعمیم هستند. نگار دانسیته نیز در حالتی کلی با دقت بالا قابل پیش بینی بوده ولی قابلیت تعمیم پذیری مدل ساخته شده بااین روش به منظور پیش بینی داده های یک چاه جدید پایین می باشد. همچنین پیش بینی ها برای نگار فتو الکتریک به طور کلی توام با خطای بالا بوده ونتایج آن قابل اتکا نیست. مقایسه نتایج به دست آمده از انواع مدل های فازی نشان داد مدل سازی به روش anfis بهترین دقت پیش بینی را در غالب موارد دارد. در مدل سازی به صورت fuzzy c means clustering استفاده از روشsugeno نتایج بهتری را نسبت به روش mamdani در پی دارد.

نانوذرات رس به دلیل داشتن اندازه ریز و خواص مناسب، موارد استفاده بسیاری پیدا نموده اند. بنتونیت، با وجود کاربرد فراوان در صنعت نفت مشکلاتی از قبیل تشکیل فیلتراسیون نامناسب، کاهش تخلخل، تراوایی و تغییر ترشوندگی را موجب می شود که بکارگیری نانوتکنولوژی جهت کاستن از این مشکلات، می تواند مفید باشد. با نگاهی اصولی به صنعت گل حفاری و توجه به مشکلاتی که در حین انجام عملیات، توسط سیال تحمیل می گردد، انجام مطالعه ای بنیادی با هدف بهینه سازی چالش های موجود ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه، نانورس مورد نیاز از نمونه های بنتونیت معدن خیرآباد تولید و سپس تأثیر آن بر روی تخلخل، تراوایی، ترشوندگی سنگ مخزن و ویسکوزیته سیال حفاری مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور پس از نمونه برداری و آسیاب کردن،کیفیت نمونه ها جهت تهیه نانورس بررسی شده است. بعد از بررسی اندیس تورم، ظرفیت تعویض کاتیونی (cec) نمونه ها با استفاده از روش جذب کمپلکس اتیلن دی آمین مس ([cu(eda)2]2+) اندازه گیری گردیده است. به منظور بررسی مینرالوژیکی و کریستالی نمونه ها از پراش پرتو ایکس (xrd) استفاده شده است. بعد از خالص سازی سطح لایه های سیلیکات توسط اصلاح کننده دوشاخه آب گریز گردید. برای مقایسه میزان پخش پذیری، نمونه ها درون سیال پایه نفتی مخلوط و به مدت مناسب به آنها فرصت ته نشینی داده شده است. تأثیر ذرات رسی بر روی تخلخل و تراوایی، با عبور دادن سوسپانسیون نمونه های بنتونیت معمولی و نانورس از درون یک بستر متخلخل بررسی گردیده است. برای اندازه گیری اثر بنتونیت معمولی، نانورس و نانورس آلی شده بر روی ترشوندگی، روش زاویه تماس با استفاده از دستگاه contact angle measuring g2 بکار گرفته شده است. ویسکوزیته این سه نمونه نیز با استفاده از دستگاه cv-iii ultra viscometer ، در دور rpm 50 تعیین شده است. براساس مشاهدات صورت گرفته در آزمایشگاه، نمونه های با اندیس تورم بالاتر برای افزودن به سیالات حفاری مناسب تر تشخیص داده شدند. پراکندگی ارگانورس درون فاز نفت، تا حد زیادی مشخص و پایدارتر بوده است. همچنین، نمونه نانورس تأثیر کمتری بر روی کاهش تخلخل و تراوایی نسبت به بنتونیت معمولی دارد. علاوه بر این، نمونه های بنتونیت معمولی و نانورس مقدار زاویه تماس را افزایش و نانورس آلی شده این پارامتر را کاهش داده است. سوسپانسیون بنتونیت معمولی، دارای خاصیت تیکسوتروپیک مشخص تری نسبت به نانورس می باشد و سوسپانسیون نانورسی، تا حدودی تمایل به رفتار رئوپکتیکی نشان می دهد.

یکی از مهمترین مشکلات موجود در صنعت نفت رسوب ترکیبات سنگین نفت خام مثل آسفالتین می‏باشد. رسوب این ترکیبات باعث بروز مشکلاتی از قبیل بلوکه شدن خطوط لوله استخراج و انتقال نفت خام و آلودگی اکوسیستم می شود. در این مطالعه از روش تجزیه زیستی برای از بین بردن رسوب آسفالتین استفاده شده است. بدین صورت که میکروارگانیسم‏هایی که دارای قابلیت بالا برای تخریب زیستی هستند با استفاده از یک سری روش های آزمایشگاهی از نمونه های جمع آوری شده از میدان نفتی مارون جداسازی شدند. میکروارگانیسم های موجود در خاک آلوده، به مدت دوازده روز در دمای سی درجه سانتی گراد در محیطی که شامل آسفالتین بود کشت داده شدند. میزان تخریب زیستی آسفالتین با استفاده از روش های طیف سنجی مادون قرمز انتقال فوریه و آنالیزور کربن- هیدروژن- نیتروژن تجزیه و تحلیل شد. در ادامه تأثیر محیط کشت مایع، ph و درجه حرارت بر روی تخریب زیستی و رشد باکتری مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت پانزده گونه میکروارگانیسم از نفت و خاک آغشته به نفت میدان نفتی مارون واقع در جنوب غربی ایران جدا سازی شدند که قابلیت استفاده از آسفالتین را به عنوان منبع کربن و انرژی داشتند. سه گونه باکتری، دو گونه از خانواده باسیلوس و یکی از خانواده سودومناس از بین میکروارگانیسم های جدا سازی شده، باکتری‏‏هایی بودند که بیشترین تخریب کنندگی را داشتند که با استفاده از روش های مورفولوژیکی و بیوشیمیایی شناسایی شدند. بیشترین تخریب از آن باکتری bacillus lentus tmu 5-2 به اندازه 46% برآورد شد. بر اساس آنالیزهای انجام شده مشخص گردید که این گونه باکتری، توانایی خوبی را برای رشد در نفت و تخریب رسوبات واکس و آسفالتینی دارد.

استخراج مس از محلول های لیچینگ به روش سمنتاسیون توسط آهن، یکی از روش های صنعتی استخراج مس از محلول است که از دیر باز مورد استفاده قرار گرفته است. امروزه از این روش در مقیاس های کوچک و همچنین برای حذف مس از پساب های صنعتی و معدنی استفاده می شود. در این پژوهش پارامترهای موثر بر سمنتاسیون مس از محلول های لیچینگ کانی های سولفیدی و اکسیدی بررسی شد. بر اساس نتایج بدست آمده ph بهینه برای عملیات سمنتاسیون 5/2 و دما c°25 تعیین شد. پارامترهای همزنی، دبی جریان و غلظت اولیه بر بازیابی مس و مصرف آهن تاثیر گذار بودند. بررسی پودر مس تولید شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) نشان داد که با افزایش دما ابعاد ذرات مس کاهش و حالت دندریتی یافتند. افزایش غلظت نیز موجب فشردگی ذرات مس و تغییر ساختار آن از گل کلمی به ساختار بی شکل می گردد. همچنین همزنی موجب فشرده شدن ساختار مس می گردد. در انتها سیستم سمنتاسیون پیوسته ای طراحی گردید. غلظت مس در pls ورودی به این سیستم g/l 5 و خروجی آن g/l 1 تعیین شد. ظرفیت عملیاتی این راکتور l/h300 تخمین زده شد

بیولیچینگ به عنوان یک روش کم هزینه و سازگار با محیط زیست، اخیرا بسیار مورد توجه بوده اما استفاده از این روش در صنعت برای انحلال کالکوپیریت، با محدودیت هایی روبرو است. تشکیل لایه نفوذ ناپذیر بر روی سطح کالکوپیریت وکاهش نسبت باکتری به خاک درسیستم های با درصد جامد بالا، از عواملی هستند که منجر به کاهش انحلال کالکوپیریت می گردند. در تحقیق های گذشته از کشت الکترولیتی به عنوان یک روش مفید برای دستیابی به دانسیته بالای باکتری های اکسید کننده ی آهن، در محیط کشت استفاده شده است. در این روش یون فرو به صورت پیوسته تولید می شود و یک منبع انرژی مناسب را برای باکتری فراهم می نماید. هدف اصلی در این تحقیق بررسی تاثیر اعمال شدت جریان الکتریکی ثابت، بر روی رشد و سازگاری باکتری های ترموفیل معتدل است. نتایج تحقیق نشان داد که ماکزیمم رشد باکتری در محیط کشت، در شدت جریان 15 میلی آمپر است. در سازگاری باکتری با درصد جامدها و تلقیح های مختلف، ماکزیمم رشد باکتری به مقدار درصد جامد، درصد تلقیح و شدت جریان بستگی داشت.

شیوه های زیستی تولید نانوذرات فلزی به دلایل فنی، اقتصادی و زیست محیطی، مورد توجه قرار دارد. لیکن، سرعت اندک تولید محصول در این روش ها، کاربرد آن ها را به عنوان جایگزینی مناسب برای سایر روش ها محدود می سازد. بعلاوه، تاکنون تولید زیستی موفقیت آمیز نانوذرات از منابع و پساب های معدنی که حاوی غلظت های پایینی از فلزات مختلف هستند، بعنوان یک منبع ارزان و به صرفه، گزارش نشده است. لذا، هدف از انجام این تحقیق، ارائه راهکاری برای حل این دو مساله اساسی، یعنی افزایش سرعت ساخت نانوذرات و بررسی امکان بهره گیری از منابع معدنی مانند پساب های اسیدی حاصل از فعالیت های معدنی و یا محلول بیولیچینگ بعنوان پیش ماده برای تولید زیستی نانوذرات می باشد. به این منظور، ابتدا نانوذرات سولفید مس از محلول سولفات مس خالص با بکارگیری قارچ فوساریوم اوکسیسپروم تولید و ویژگی های آن با استفاده از آنالیزهای دستگاهی مانند طیف سنجی جرمی، ماورای بنفش و مادون قرمز بسط فوریه، میکروسکوپ الکترونی عبوری و روبشی و پراکنش انرژی اشعه ایکس شناسایی شد. نانوذرات حاصل، دارای ترکیب کوولیتی و از دیدگاه شکل شناسی، کروی و دارای اندازه متوسط nm 3 بوده و توسط هاله هایی از پروتئین به قطر nm 20 پوشیده شده بودند. در ادامه، قابلیت منابع و پساب های معدنی مجتمع مس سرچشمه برای استفاده بعنوان پیش ماده مطالعه و نشان داده شد که نانوذرات حاصل، دارای ترکیب و خواص مشابه محصول سولفات مس خالص بوده و اندازه ای در حدود nm 40-5 داشتند. در نهایت، به منظور افزایش سرعت تولید، فرایند نوین الکتروبیوسنتز نانوذرات معرفی و قارچ مورد استفاده، در مرحله رشد، در معرض جریان الکتریکی مستقیم قرار گرفت. نتایج نهایی، آشکار ساختندکه اعمال جریان الکتریکی باعث کاهش رشد و جلوگیری از تشکیل هیف و در مقابل افزایش مصرف قند و تولید آنزیم شد. همچنین، بدلیل تولید بالای آنزیم توسط سلول های تحت جریان، ثابت شد که تولید آنزیم تنها به قسمت خاصی از هایفا محدود نمی شود. بعلاوه، سرعت تولید نانوذرات توسط سلول های تحت جریان، در مقایسه با حالت طبیعی، سه برابر افزایش یافت. در پایان با توجه به نتایج حاصل، به نظر می رسد که تولید نانوذرات با شیوه زیستی از دید کمّی توانایی رقابت با روش های شیمیایی را نداشته و پژوهش های آتی در این زمینه، باید بر روی کاربردهایی تازه از نانوذرات تولید شده به شیوه زیستی که با قابلیت ها و ویژگی های منحصربفرد آن ها تناسب دارند متمرکز شوند.

در این مطالعه تاثیر تزریق نیتروژن بر افزایش بازیابی نفت در یکی ازمخازن نفتی فارس مورد بررسی قرار گرفته است. سناریوهای مختلف تزریق نیتروژن در مقیاس کامل مخزن با استفاده از نرم افزار اکلیپس شبیه سازی گردیده است. قبل از مطالعات شبیه سازی اثر تزریق نیتروژن بر مغزه شکافدار و بدون شکاف مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفته است. آزمایش ها نشان داده اند که، اختلاف فشار کمتر دو سر مغزه و همچنین دبی کنترل شده گاز باعث افزایش بازده تولید نفت در مغزه ها می شود. تاثیر این پارامترها در هر دو مغزه شکافدار و بدون شکاف مشاهده شده است. کاهش اختلاف فشار دو سر مغزه باعث افزایش نفوذ نیتروژن به داخل مغزه ها، طولانی تر شدن زمان میان شکنی و جاروب بهتر نفت موجود در بخش ماتریس مغزه ها می شود. به علاوه بعد از میان شکنی گاز، اختلاف فشار نقش بسیار مهمی برای هل دادن گاز به داخل ماتریس و تولید نفت آن دارد. شکاف باعث کاهش 16 درصدی بازیابی نفت نسبت به تزریق در مغزه های بدون شکاف شده است. با توجه به تولید بالای گاز و افت فشار سریع مخزن، تزریق در کلاهک گازی به منظور کاهش اثر افت فشار برای مرحله تولید اولیه شبیه سازی گردیده است. در نیتجه ی آزمایش ها، میزان اختلاف فشار تزریق و ناحیه تولید نفت حداقل ممکن لحاظ شده و فشار سطح تماس نفت و گاز بعنوان فشار تزریق استفاده شده است. شبیه سازی تزریق در کلاهک گازی مخزن افزایش بیش از 5 درصدی بازیابی نفت نسبت به حالت تولید طبیعی برای مدت 30 سال را نشان می دهد. با افزایش دبی تزریقی میان شکنی تسریع و نسبت گاز به نفت تولیدی افزایش می یابد. به طور کلی، افزایش نسبت گاز به نفت باعث افزایش بازده نهایی مخزن می شود. در تزریق گاز به کلاهک گازی، نیتروژن و نیروی گراویته نفت را به سمت ناحیه تولیدی حرکت می دهند. چاه های افقی می تواند باعث بهبود این فرآیند، نفوذ یکنواخت گاز و تاخیر در میان شکنی گاز شوند.

با توجه به اینکه ترشوندگی یکی از مهمترین فاکتورهای تاثیر گذار بر ازدیاد برداشت نفت است و همچنین نگهداری شرایط مناسب ترشوندگی در مخزن اهمیت فراوانی دارد. در این مطالعه تاثیرات آلودگی گل حفاری پایه روغنی استفاده شده در مخزنی از نواحی مرکزی ایران با استفاده از دو روش آزمایشگاهی تعیین تر شوندگی آموت و زاویه تماس مقایسه و بررسی گردید. به این صورت که برای آزمایش زاویه تماس از کانی کلسیت به عنوان نماینده ای از مخزن کربناته استفاده شد و سپس تر شوندگی پیش و پس از آلودگی با گل حفاری مورد استفاده در آن مخزن اندازه گیری شد. نتایج بیانگر این حقیقت بودند که نمونه های آلوده به گل حفاری پایه روغنی استفاده شده در مخزن زاویه تماس بزرگتری داشته در نتیجه تر شوندگی را از حالت آبدوست به سمت حالت نفت دوست تغییر می دهد. برای آزمایش آموت از مغزه استخراج شده از مخزن در دو حالت پیش و پس از آلودگی با سیال حفاری استفاده شد که نتایج تقریبا منطبق بر نتایج زاویه تماس بود. در نهایت مشخص گردید که سیال حفاری مورد استفاده در این مخزن باعث تغییر تر شوندگی آن و در نهایت آسیب سازند و همچنین کاهش تولید نفت می گردد.

در این پژوهش با مطالعه رفتار و استفاده از مدل شبیه سازی شده یک مخزن گاز میعانی، یک ارزیابی جامع به منظور درک تاثیر پارامترهای مختلف بر پدیده انسداد میعانی و مقایسه تکنیک های کاربردی جهت کنترل و کاهش این معضل انجام شده است. بر اساس نتایج حاصل از شبیه سازی در این مطالعه و با حساسیت سنجی نسبت به سناریو های مختلف تولیدی می توان میزان تولید میعانات از مخزن را کنترل کرد. بطوریکه در فشارهای بالای نقطه شبنم دبی های پایین تر و پس از تشکیل میعانات دبی های بیشتر در تولید بهینه میعانات موثرتر می باشد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد با تغییر ترشوندگی سنگ مخزن از میعان دوست شدید به ترشوندگی میانی تاثیر قابل توجه در تولید میعانات اطراف چاه مشاهده می شود. استفاده از چاه افقی به عنوان جایگزین چاه عمودی در یک مخزن گاز میعانی تحت شرایط تولیدی برابر، افت فشار کمتری در دهانه چاه تحمیل می کند. این امر تولید و گسترش توده میعانی در دهانه چاه را کاهش می دهد که در نتایج مدل سازی به وضوح قابل مشاهده است. همچنین در این مطالعه با استفاده از تکنیک چاه تزریقی، تاثیر فاصله چاه تزریق از چاه تولیدی و میزان تزریق گاز بر روی شکل گیری میعانات ارزیابی شده است. نتایج حاصل شده از این مطالعه، بیانگر این موضوع است که با توجه به پارامترهای موثر بر شکل گیری توده میعانی و بکار گیری روش های مطرح شده می توان میزان شکل گیری انسداد میعانی را تا حد قابل توجه ای کنترل کرد تا عمر تولیدی مخزن و میزان نهایی هیدرکبور بازیافتی افزایش یابد.

هدف اصلی این تحقیق ارزیابی نقش فعال سازی مکانیکی بر کارایی باکتری های ‏ترموفیل مطلق در عملیات بیولیچینگ کنسانتره کالکوپیریتی است. در این راستا با ‏استفاده از باکتری های ترموفیل مطلق و کنسانتره واحد تغلیظ مجتمع مس سرچشمه ‏تستهای آزمایشگاهی برای بررسی تأثیر درصد جامد و زمان فعال سازی طراحی و ‏انجام گردید. در بخش اول رشد و سازگاری باکتری در ظروف لرزان و ادامه عملیات ‏بیولیچینگ در راکتور همزن¬دار انجام شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که با ‏افزایش زمان فعال سازی تا 10 دقیقه تحت شرایط ثابت عملیات بازیابی مس افزایش ‏می یابد؛ افزایش زمان فعال سازی بیش از زمان فوق الذکر بازیابی مس را حدود 17% ‏کاهش داد. نتایج این تحقیق نشان داد که تحت شرایط بهینه ( 10 دقیقه فعالسازی ‏مکانیکی و 15 % جامد ) حدود 92% مس از کنسانتره کالکوپیریتی بازیابی می¬شود ‏که در مقایسه با شرایط مشابه بدون فعالسازی مکانیکی 12/3 درصد افزایش دارد.‏

با توجه به پیشرفت های فناوری نانو در سال¬های اخیر، می توان برداشت نهایی از مخازن را به طور قابل توجهی افزایش داد. هدف اصلی این تحقیق تأثیر نانومواد بر تشکیل، پایداری و ویژگی های سطحی امولسیون¬ها در عملیات بهره برداری از مخازن نفت می باشد. در این راستا از نفت مخزن سروستان با درجه سنگینی برابر 29 و از نانوذرات سیلیکای آب¬دوست، سیلیکای آب گریز، رس، رس اصلاح شده و نانو کربنات کلسیم استفاده شد. تأثیر نوع و غلظت نانومواد بر تشکیل و پایداری امولسیون و کشش بین سطحی نفت/ آب و نفت/ امولسیون تحقیق شد. با توجه به نتایج این تحقیق، می توان به این نکته اشاره کرد که تمام نانو¬ذرات مورد استفاده می توانند به عنوان مواد فعال سطح عمل کرده و کشش بین سطحی را کاهش دهند. نانو رس اصلاح شده و نانو سیلیکای آب گریز، پایداری امولسیون را به شدت افزایش می دهند. همچنین تمام امولسیون¬های تشکیل شده از نوع امولسیون آب در نفت می باشند. با افزایش غلظت نانوذرات قطر قطرات امولسیون کاهش یافته و درنتیجه امولسیون پایدار تر می شود. این مطالعه نشان داد که نسبت آب به نفت، غلظت نانو ذرات، سرعت همزدن و شوری آب از فاکتورهای کنترل¬ کننده برای تولید امولسیون پایدار می باشند.

جمع شدن میعانات حول چاه در مخازن میعانی یکی از مشکلات اصلی این مخازن است که با پیش بینی درست فشار نقطه شبنم، می توان با تغییر سناریو برداشت بر این مشکلات چیره شد. در این تحقیق مدلی برای پیش بینی فشار نقطه شبنم مخازن میعانی پیشنهاد شده است که نسبت به روش های پیشین دارای توانایی بیشتری می باشد. این مدل به کمک 111 نمونه آزمایشگاهی گاز میعانی که دارای محدوده وسیعی از ویژگی های نمونه و دمایی مخزن هستند، ایجاد شد. برای ساخت مدل پیشنهاد شده، از سیستم استنتاج فازی– عصبی وفقی استفاده شد. این مدل با بهبود پردازش اولیه مجموع داده ها و به کمک الگوریتم وراثتی توانست به نتایج قابل قبولی نسبت به روش های پیش از خود دست یابد. ابتدا با ارزیابی چندین نوع روش نرمال سازی، مجموعه داده ها پردازش اولیه شدند و سپس الگوریتم وراثتی برای بازشناسی الگو استفاده شد. بدین طریق پارامتر هایی که دارای حساسیت بیشتری بودند برای مدل سازی نهایی پیشنهاد شدند. این پارامترها عبارتند از: دمای مخزن و جز مولی ترکیبات h2s، n2، c3، ic5 و c6. به کمک چند نمونه که در ایجاد مدل نقشی نداشتند، کارایی مدل در مقابل مدل های پیشین و روابطی که برای این کار پیشنهاد شده بودند، بررسی شد. به ازای این نمونه ها، نتایج حاصل از این مدل دارای میانگین خطای مطلق 08/3 % و میانگین خطای نسبی16/1% بود. این اعتبار سنجی نشان داد که مدل پیشنهادی، روشی کارامد برای پیش بینی فشار نقطه شبنم می باشد.

هرزروی سیال حفاری به عنوان یکی از مشکلات اصلی فراروی صنعت نفت جهان، عمده زمانهای از دست رفته دستگاه حفاری را به خود اختصاص داده است. در برخی موارد، بدلیل عدم توانایی و یا حتی عدم درمان به موقع و یا بهینه این معضل، خسارات جبران ناپذیری رخ داده است. برای مقابله با این مهم، راهکارها و روش های مختلف و گسترده ای در سراسر دنیا مورد استفاده قرار می گیرند. روش مرسوم مواجهه با هرزروی گل حفاری در کشورمان، مبتنی بر اثبات پیلهای lcmمی باشد که عملاً هزینه هنگفت و راندمان پایینی از خود به جای گذاشته است. در راستای نیل به هدف بهینه سازی روش درمان هرزروی در کشورمان، در تحقیق حاضر در دو بخش آزمایشگاهی و میدانی طی مطالعاتی گسترده، به امکان تغییر روش مرسوم کنترل هرزروی پرداخته شده است. در مطالعات آزمایشگاهی، دو دستگاه جهت شبیه سازیچاه های با شکاف در میانه و ته چاه ساخته شده و آزمایش هایی جهت مقایسه کارایی روش مرسوم کنترل هرزروی و روش پیشنهادی انجام شد که نتایج، بهینه بودن روش تزریق lcm را نشان داد. علاوه بر مطالعات آزمایشگاهی، در یکی از مخازن نفتی جنوب غرب کشور که حفاری چاه های آن همواره با هرزروی های شدید همراه بوده، روش تزریق lcm آزموده شد و نتایج حاصل از این روش با نتایج روش مرسوم کنترل هرزروی مقایسه شد و مطالعات میدانی نیز همانند مطالعات آزمایشگاهی، بر کارایی بالاتر روش پیشنهادی نسبت به روش مرسوم صحه گذاشت.

امولسیون های آب و نفت نقش مهمی در عملیات بهره برداری از میدان های نفتی و انتقال نفت دارند. در این راستا رئولوژی این سیستم ها تعیین کننده است. با توسعه نانومواد و کاربرد آن ها در صنعت نفت، بررسی تاثیر نانومواد بر رئولوژی امولسیون های آب در نفت و نفت در آب مورد توجه قرار گرفته است. لذا هدف این تحقیق بررسی خصوصیات رئولوژی، توزیع قطرات، قطر متوسط قطرات و مدل های رئولوژی امولسیون های آب در نفت پایدار شده توسط نانوسیلیکای آب گریز و نانورس اصلاح شده و همچنین تاثیر تزریق این نوع از امولسیون بر میزان افزایش برداشت نفت از میکرومدل شیشه ای می باشد. نتایج آزمایش های رئولوژی نشان داد که نانوذرات مورد استفاده می توانند موجب افزایش ویسکوزیته نفت خام و امولسیون آب در نفت گردند. افزایش کسرحجمی آب و میزان نانوذرات، ویسکوزیته امولسیون را افزایش می دهد. زمان ماند موجب کاهش پراکندگی قطر قطرات و کاهش ویسکوزیته امولسیون می شود. همچنین استفاده از امولسیون و امولسیون های پایدار شده توسط نانوذرات پدیده انگشتی شدن در حین فرآیند ازدیادبرداشت را کاهش و سبب افزایش تولید نفت می گردد.

با تولید از مخازن هیدروکربنی انرژی طبیعی آن ها کاهش می یابد. برای تولید بیشتر می توان با تزریق سیالی مثل آب، گاز و یا ترکیبی از این دو سیال فشار مخزن را حفظ کرده و مقداری از نفت باقی مانده را جاروب کرد. برای افزایش سطح تماس گاز تزریقی با نفت باقی مانده در مخزن معمولاً گاز را به طور متناوب یا همزمان با آب تزریق می کنند. در این پژوهش شبیه سازی تزریق آب نمک رقیق و گاز جهت ازدیاد برداشت یکی از مخازن جنوب ایران مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور مدل استاتیکی مخزن و مدل دینامیکی جریان سیال در مخزن توسط نرم افزار اکلیپس ساخته شد. سپس روش¬های متفاوت تولید به منظور پیش بینی رفتار مخزن و طرح توسعه آن مورد بررسی قرار گرفت که در این تحقیق خلاصه ای از مراحل مختلف مطالعه و اهم نتایج ارائه شده است. بر اساس این شبیه سازی این نتایج حاصل شد که بازده نفت تولیدی در مخزن مورد مطالعه با تزریق آب و گاز بین 25 تا 40 درصد افزایش می یابد. همچنین با تزریق متناوب آب و گاز 12 تا 15 درصد بازدهی بالاتری از تزریق تنهای این سیالات به دست می آید. شبیه ساز در هنگام تزریق آب نمک رقیق در مقایسه با آب شور 8 تا 12 درصد افزایش بازده تولید را نشان می دهد، همچنین با تزریق آب نمک رقیق، آب تولیدی کاهش می یابد که از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر می باشد.

یکی از روش¬های ازدیاد برداشت، تزریق آب کربناته می¬باشد، که به علت نیاز کم¬تر به گاز کربن دی اکسید (نسبت به روش¬های دیگر تزریق کربن دی اکسید) و کاربرد بهتر در مخازن شکافدار می¬تواند به عنوان یکی از روش¬های قابل اجرا در کشور مورد نظر باشد. از طرف دیگر نسل¬های آینده شبیه¬ساز¬های مخزن به سمت ارتباط جریان سیال در مقیاس میکرو و ماکرو پیش رفته¬اند. هدف این تحقیق بررسی جریان سیال از نگاه میکرو در محیط متخلخل (شبیه¬سازی شبکه-ای) و نیز نگاه ماکرو(شبیه¬سازی آشام خودبخودی یک بعدی) و همچنین بررسی آزمایشگاهی آشام آب و آب کربناته در سنگ کربناته می¬باشد. به علت تأثیر زیاد فشار مویینگی و تراوایی نسبی بر شبیه¬سازی در مقیاس ماکرو، کارایی نتایج شبیه¬سازی شبکه¬ای (داده¬های فشار مویینگی و تراوایی نسبی) در شبیه¬سازی آشام خودبخودی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تأثیر کشش بین سطحی آب و نفت و تغییر ترشوندگی بر نمودار¬های فشار مویینگی و تراوایی نسبی تخلیه و آشام مورد بررسی شده است و مشاهده شده که با افزایش نفت دوستی محیط متخلخل کشش بین سطحی تأثیر بیشتری بر نمودار¬های تراوایی نسبی آشام دارد. به علت امکان ناپذیر بودن انجام آزمایشات آشام آب کربناته در ظرف آشام معمولی، در این تحقیق، دستگاهی برای انجام این آزمایشات طراحی و ساخته شده است. با انجام آزمایشات مشاهده شد که آشام آب معمولی می-تواند حدود 9% بازدهی داشته باشد. همچنین با انجام آزمایشات رانش گاز محلول بعد از آشام آب کربناته مشاهده شد که این مکانیزم می¬تواند حدود 3 تا 4% بازدهی را افزایش دهد. همچنین نتایج آزمایشات آشام خودبخودی آب توسط شبیه¬ساز یک بعدی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج قابل قبولی بدست آمده است. سپس همین شبیه¬ساز را با داده¬های فشار مویینگی و تراوایی نسبی خروجی از شبیه¬ساز شبکه¬ای اجرا کرده که نتایج قابل قبولی حاصل نشده است.

در بخش اکتشاف و تولید در صنعت نفت تصمیماتی که در مدیریت مخزن گرفته می¬شود دائماً متأثر از عدم قطعیت¬های موجود در پارامترهای اصلی مخزن است. همین امر موجب می¬شود که میزان ریسک هر سناریو یا عملیات هم به صورت دقیق و کمّی تعریف شود. آنالیز عدم قطعیت از مواردی است که می¬تواند به بهبود نتایج شبیه¬سازی کمک کند و اعتبار پیش¬بینی¬ها را افزایش دهد. در این تحقیق سعی شده با استفاده از روش طراحی آزمایش و مدل¬سازی مخازن با نرم¬ افزارهای شبیه¬ساز و ترکیب این دو با روش¬های آماری هزینه و زمانی که صرف فرایند آنالیز عدم قطعیت می¬شود، کاهش یابد. در صورت ترکیب شدن روش¬های آماری و مدل¬های پروکسی از جمله شبکه¬ی عصبی مصنوعی می¬توان زمان مورد نیاز برای دریافت خروجی و نتیجه¬گیری نهایی را بسیار کاهش داد و در عین حال کیفیت کار را حفظ کرد. جهت کاهش خطای داده¬های مورد استفاده در شبکه از فیلتر تطابق تاریخچه نیز استفاده شده است. در این مطالعه شبکه¬ی عصبی ساخته شده جهت پیش¬بینی ضریب بازیافت نفت خطای بسیار کمی داشته است و ضریب همبستگی(r) برای داده¬های آن برابر با 1 بود. ضریب بازیافت پیش¬بینی شده در سال 2030 به وسیله این شبکه در خوشبینانه¬ترین حالت 1/0تخمین زده شد.

با توجه به افزایش تقاضا و کاهش منابع با عیار مناسب و همچنین افزایش کانسنگ¬های باطله و کم عیار کالکوپیریتی در سراسر جهان استفاده از تکنولوژی¬های جدید مانند بیولیچینگ حائز اهمیت می¬باشد. هدف از انجام تحقیق بررسی تاثیر محلول باردار میانی برگشتی بر روی هیپ به منظور افزایش بازیابی و پایداری غلظت مس مناسب جهت ورود به کارخانه sx می¬باشد. تحقیق حاضر به منظور بررسی بیولیچینگ کانسنگ کم عیار سولفیدی مجتمع مس سرچشمه و ارائه راهکار مناسب جهت استفاده از این کانسنگ در فرایند تولید انجام شد. در این تحقیق با استفاده از کانسنگ کم عیار کالکوپیریتی مجتمع مس سرچشمه، تاثیر عامل ابعاد ذرات (10 و 25/4 میلیمتر) بر بیولیچینگ مس بررسی شد. نتایج آزمایش ظروف لرزان که در سه عامل و هر عامل دو سطح ( میزان تلقیح، محیط کشت و ph) انجام گردید، نشان داد که حداکثر بازیابی 85/52% برای باکتری¬های ترموفیل معتدل با شرایط ph= 1/2، میزان تلقیح 10% و محیط کشت norrisبدست آمد. میزان مصرف اسید بر اساس نتایج آزمایش بطری غلتان برای سه نوع خاک پولورایز شده، 10میلیمتر و 25/4 میلیمتر به ترتیب 53/4، 55/2 و 31/8 کیلوگرم بر تن به دست آمد. حداکثر بازیابی تجمعی مس برای 100 روز پاشش در مورد ذرات با ابعاد 10 و 25/4 میلیمتر به ترتیب 56/21 و 30/7 درصد بدست آمد.

بیولیچینگ با کنترل الکتروشیمیایی پتانسیل پالپ یک روش نوین است که در این رساله برای اولین بار به صورت پیوسته به اجرا در آمد. در این تحقیق سیستم پیوسته¬ای شامل یک رآکتور 12 لیتری و دو رآکتور پنج لیتری طراحی و ساخته شد و آزمایش¬های لیچینگ شیمیایی، لیچینگ باکتریایی و بیولیچینگ با کنترل الکتروشیمیایی پتانسیل پالپ در دمای °c47 و درصد جامد 15% انجام شدند. در این سیستم کنسانتره کالکوپیریتی مجتمع مس سرچشمه که حاوی 3/24% مس و 08/28% آهن بود مورد استفاده قرار گرفت که عمده کانی مس¬دار موجود در آن کالکوپیریت (46%) بود. در فرآیند لیچینگ شیمیایی و تحت بهترین شرایط بررسی شده در این تحقیق (اندازه ذرات 30 میکرون و غلظت اسید g/l20) در حدود 10% مس طی مدت زمان 7 روز بازیابی شد. آزمایش¬های بیولیچینگ بر اساس طرح فاکتوریلی کامل انجام شدند تا تاثیر پارامترهای اندازه ذرات، غلظت اسید محلول لیچینگ و زمان ماند بر بازیابی مس از کنسانتره مورد نظر تعیین گردد. نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش زمان ماند و کاهش اندازه ذرات تاثیر مثبتی بر بازیابی مس داشت در حالی که غلظت اسید محلول لیچینگ تاثیر معنی داری بر انحلال مس نشان نداد. در بهترین شرایط بیولیچینگ (زمان ماند هفت روز، غلظت اسید g/l20 و اندازه ذرات 30 میکرون) بازیابی مس به بیش از 54% رسید. لیچینگ با کنترل پتانسیل پالپ به صورت الکتروشیمیایی در محدوده بهینه (mv, ag/agcl440-420) بازیابی مس را در مقایسه با فرآیند بیولیچینگ معمولی در شرایط مشابه بیش از 75% افزایش داد. در بهترین شرایط بررسی شده در این تحقیق (زمان ماند هفت روز، پتانسیل mv, ag/agcl440-420، غلظت اسید 8 گرم بر لیتر و اندازه ذرات 30 میکرون) بازیابی مس به حدود 94% رسید. از آنجا که در این تحقیق دانسیته پالپ نسبتا بالا، دمای معتدل و خردایش متوسط برای دست یافتن به بازیابی بالای مس به کار برده شد از این رو این تکنولوژی از پتانسیل بالایی برای صنعتی شدن برخوردار است.

با توجه به ذخایر محدود کانسارهای تیتانیوم در دنیا و استراتژیک بودن فلز تیتانیوم، شناسائی، استخراج و فرآوری منابع معدنی داخلی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. پروژه مطالعاتی ذخایر تیتانیوم کهنوج که بنابر اطلاعات موجود یکی از منابع غنی تیتانیوم در کشور و حتی خاورمیانه می باشد، مدتهاست که در فاز مطالعه و پایلوت است. برنامه ریزی منسجم در جهت ایجاد ارزش افزوده و فرآوری این ماده معدنی می تواند خودکفایی ملی این فلز مهم را به همراه داشته باشد. لذا هدف از این تحقیق، ارائه روشی مناسب و مقرون به صرفه جهت غنی سازی کنسانتره ایلمنیت مجتمع تیتانیوم کهنوج، با قابلیت صنعتی نمودن و همچنین دستیابی به رنگدانه با عیار بالا، در نظر گرفته شد. کنسانتره ایلمنیت کهنوج دارای 43% دی اکسید تیتانیوم است که از نوع کنسانتره های کم عیار به شمار می آید. بررسی و مطالعه روشهای متعدد فرآوری تیتانیوم نشان داد که روش تجزیه قلیایی با توجه به شرایط معتدل عملیاتی نسبت به سایر روشها و همچنین مزایای دیگر، پتانسیل کاربردی بالایی برای غنی سازی کنسانتره دارد. تنها عیب این روش محدودیت در فرآوری کنسانتره های دانه درشت می باشد که در این زمینه، در این رساله در نظر گرفته شد که برای اولین بار از ترکیب دو روش فعالسازی مکانیکی و تجزیه قلیایی استفاده شود و نتایج قابل قبولی نیز حاصل شد. به طور کلی نتایج حاصل از این پژوهش، مشخص نمود که تنها با انجام فعالسازی به مدت بسیار کم قبل از فرآیند تجزیه، علاوه بر اینکه امکان غنی سازی کنسانتره های دانه درشت فراهم می شود، سرعت واکنش های بعدی به شدت افزایش و شرایط انجام آنها نیز تعدیل می یابد. شرایط بهینه ارائه شده در این پژوهش برای غنی سازی کنسانتره ایلمنیت علاوه بر قابلیت کاربرد در صنعت، نسبت به کلیه روشهای فرآوری ایلمنیت که تا کنون ارائه شده است، بسیار مناسب تر بوده است و می تواند نوید بخش روشی قابل قبول برای فرآوری کنسانتره مجتمع تیتانیوم کهنوج باشد. توآوری این پژوهش را می توان، ارائه روشی بهبود یافته برای فرآوری ایلمنیت، عنوان نمود که قابلیت های بسیاری در مقایسه با روش های مرسوم فرآوری ایلمنیت دارد. همچنین قابلیت کاربرد این روش برای ایلمنیت کهنوج و دستیابی به رنگدانه دی اکسید تیتیانیوم با عیار 17/97% برای کنسانتره دانه درشت، از دیگر نوآوری های این پژوهش است.

فناوری های زیستی به عنوان روش جدیدی در استحصال فلزات از جایگاه ویژه ای در صنایع ‏متالورژی برخوردار است. بیولیچینگ در مقایسه با سایر روش های متداول فرآوری، فرآیندی ساده، ‏کارا و اقتصادی است. یکی از مشکلات عمده و محدود کننده فرآیندهای بیولیچینگ سرعت پایین ‏واکنش می باشد که فرآیند را از لحاظ اقتصادی توجیه پذیر نمی کند. هدف اصلی این تحقیق ‏ارزیابی نقش خردایش و اندازه ذرات بر کارایی باکتری های ترموفیل معتدل و سینتیک فرآیند در ‏عملیات بیولیچینگ کنسانتره کالکوپیریتی می باشد. در این راستا باکتری های ترموفیل معتدل ‏جداسازی شده از مجتمع مس سرچشمه با کنسانتره کالکوپیریتی این مجموعه در درصد جامد های ‏مختلف سازگار و تست های آزمایشگاهی برای بررسی تأثیر درصد جامد و اندازه ذرات طراحی و ‏انجام گردید. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که افزایش درصد جامد تا مقادیر 15% جامد و ‏کاهش اندازه ذرات تا مقدار 16 میکرون باعث افزایش سرعت انحلال و بازیابی مس می شود. ضمنا ‏تحت شرایط بهینه(درصد جامد 15% و اندازه ذرات 16میکرون) حدود 82 % مس از کنسانتره ‏کالکوپیریتی بازیابی می شود.‏

یکی از فرآیند های نوین جهت فرآوری ایلمنیت (fetio3)، روش نمک شبه مذاب می باشد. در این فرآیند کنسانتره ایلمنیت با محلول غلیظ پتاسیم هیدروکسید (koh) در دمای c°200 واکنش داده و محصولی تحت عنوان ایلمنیت تخریب شده di (decomposed ilmenite) شامل پتاسیم تیتانات (k4ti3o8) و اکسید آهن (fe2o3) حاصل می شود. در این تحقیق ویژگی های فتوکاتالیزوری و جذب سطحی ماده di برای حذف رنگ متیلن بلو از محلول(کمتر از ppm100) بررسی شد. نتایج نشان دهنده قابلیت بسیار ضعیف فتوکاتالیزوری این ماده برای حذف رنگ متیلن بلو بود. آزمایش های جذب سطحی در سه دمای k 298، 313 و 328 به ترتیب حداکثر ظرفیت جذبmg/g 54/32، 33/37 و 04/40 را نشان داد. نتایج جذب تعادلی با چهار مدل ایزوترم لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین رادوشکویچ اعتبار سنجی شد، که مدل لانگمویر بهترین تطبیق با نتایج آزمایشگاهی را نشان داد. همچنین نتایج آزمایش های سینتیک جذب سطحی با سه مدل ریاضی شبه درجه اول، شبه درجه دوم و الویچ اعتبار سنجی شد، که مدل شبه درجه دوم به عنوان بهترین مدل توصیف کننده انتخاب شد. در بررسی های ترمودینامیکی مقدار و به ترتیبkj/mol 3/1- و31/14 بدست آمد که نشان دهنده خود به خودی و گرماگیر بودن سیستم جذب می باشد. به علاوه در این تحقیق ماده di تحت لیچینگ اسیدی قرار گرفت و با استفاده از لیگاند edta، آهن موجود در محلول لیچینگ جداسازی و رسوب تیتانیل هیدروکسید با استفاده از آمونیاک احیا شده و بدست آمد. پیش ماده بدست آمده در کوره در دمای c°500 تحت کلسیناسیون قرار گرفت ومحصول نهایی، شامل 43/0 درصد اکسید آهن و 23/4 درصد سیلیسیم دی اکسید و 34/95 درصد دی اکسید تیتانیوم بدست آمد. نتایج نشان داد که این محصول در محدوده طول موج فرابنفش جذب نور داشته و همچنین این محصول توانایی حذف فتوکاتالیزوری رنگ متیلن بلو از محلول ppm 20 را به میزان 99%، در مدت زمان 30 دقیقه دارد.

پیش بینی دقیق فشار گردش گل در ته چاه، خصوصا زمانی که از گل گاز زده به عنوان سیال حفاری استفاده میشود، یکی از کلیدی ترین فاکتورهایی است که در موفقیت عملیات حفاری فروتعادلی نقش بسزایی ایفا میکند. استفاده از روابط پیچیده ی مربوط به جریان های دو فازی، روش مرسوم جهت تعیین گرادیان فشار در اینگونه حفاری هاست. عدم قابلیت تعمیم پذیری مناسب و همچنین خطای نسبتا بالا، از معایب این روابط بوده بگونه ای که خود تهدیدی برای ایجاد موفقیت آمیز شرایط فروتعادلی به شمار می آیند. لذا هدف از این تحقیق ارائه مدلی با ویژگی های مناسب تر (تعمیم پذیری و خطای کمتر) نسبت به مدل های موجود است. در این راستا در این پژوهش انواع متفاوتی از سیستم های فازی، جهت مدل سازی گرادیان فشار در جریان های چندفازی حفاری های فروتعادلی، مورد استفاده قرار گرفت. دست یافتن به میانگین درصد خطای 13.83 درصد برای مدل سوگنو، 13.11 درصد برای مدل ممدانی و 2.54 درصد برای مدل ساخته شده از تلفیق الگوریتم ژنتیک و anfis نشان دهنده دقت بسیار بالاتر سیستم های فازی در تخمین فشار ته چاهی نسبت به روابط مرسوم است.

شبیه سازی مخزن یکی از مرسوم ترین و مهم ترین راه های مطالعه مخزن می باشد. مشکلات شبیه سازه ها مرسوم از جمله زمان بری و پر هزینه بودن عملیات شبیه سازی باعث توسعه روش های نوین شبیه سازی شده است.در این میان روش ظرفیت-مقاومت به عنوان یک روش شبیه سازی می تواند با سرعت بسیار بیشتر نسبت به شبیه ساز های مرسوم و تنها با دریافت اطلاعات تاریخچه تولید عملیات شبیه سازی را انجام دهد.

جریان دوفازی و تغییر ترکیب سیال در مخازن گاز میعانی، تفسیر چاه آزمایی را در این گونه مخازن، با مشکل روبه رو می‏کند. در این پژوهش از سه روش شبه فشار تک فازی و شبه فشار دوفازی پایدار و همچنین شبه فشار دوفازی سه ناحیه ای برای تخمین پارامترهای مخازن گاز میعانی استفاده می‏شود. در این تحقیق از شبکه عصبی برای تشخیص مدل مخزن استفاده می شود.

ابتدا دمای تشکیل هیدرات با استفاده از سیستم عصبی فازی تطبیقی پیش بینی می شود.در ادامه با استفاده از اطلاعات میدانی یکی از میادین گازی ایران منحنی تعادلی هیدرا تعیین و پیش بینی می شود.

در فرایند احتراق زیرزمینی به علت دمای بالا و وجود ترکیبات هیدروکربنی و سیالات مختلف، واکنش های متعددی ایجاد می شود ولی چون تعدادآن ها زیاد است نمی توان آن ها را دسته بندی کرد. به همین دلیل براساس رنج دمایی در فرایند احتراق زیرزمینی واکنش ها را به سه دسته کلی طبقه بندی می کنند. 1) واکنش های سوختن در دمای بالا ، 2)واکمش هایی که باعث نهشت سوخت می شود ، 3) واکنش های اکسیداسیون دما پایین. در مورد واکنش های سوختن دما بالا و نهشت سوخت مطالعات زیادی انجام شده است، ولی در مورد واکنش های اکسیداسیون دما پایین به علت پیچیدگی بالایی که دارند، مطالعات و تحقیقات معدودی کار شده است. به همین دلیل در این تحقیق به بررسی این واکنش ها و همچنین تاثیر نانو مواد بر روی رئولوژی آن ها و در نتیجه تاثیر جامع آن ها در کل فرایند احتراق زیرزمینی پرداخته می شود، تا بتوان در شناخت بهتر و بیشتر این ناحیه گام موثری برداشت.

در فرایند احتراق زیرزمینی به علت دمای بالا و وجود ترکیبات هیدروکربنی و سیالات مختلف، واکنش های متعددی ایجاد می شود ولی چون تعدادآن ها زیاد است نمی توان آن ها را دسته بندی کرد. به همین دلیل براساس رنج دمایی در فرایند احتراق زیرزمینی واکنش ها را به سه دسته کلی طبقه بندی می کنند. 1) واکنش های سوختن در دمای بالا ، 2)واکمش هایی که باعث نهشت سوخت می شود ، 3) واکنش های اکسیداسیون دما پایین. در مورد واکنش های سوختن دما بالا و نهشت سوخت مطالعات زیادی انجام شده است، ولی در مورد واکنش های اکسیداسیون دما پایین به علت پیچیدگی بالایی که دارند، مطالعات و تحقیقات معدودی کار شده است. به همین دلیل در این تحقیق به بررسی این واکنش ها و همچنین تاثیر نانو مواد بر روی آن ها و در نتیجه تاثیر جامع آن ها در کل فرایند احتراق زیرزمینی پرداخته می شود، تا بتوان در شناخت بهتر و بیشتر این ناحیه و همچنین بهینه کردن فرایند احتراق زیرزمینی گام موثری برداشت.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.