هدف از انجام این مطالعه، بررسی آزمایشگاهی نشست دینامیکی آسفالتین بر روی مغزه در فرآیند تخلیه طبیعی می باشد. در قسمت آزمایشات که با نمونه های واقعی سنگ و سیال و تحت دما و فشار مخزن انجام شده است، اثر کاهش فشار، میزان دبی نفت تزریقی به مغزه و همچنین غلظت اولیه آسفالتین موجود در نفت در ایجاد نشست آسفالتین بر روی مغزه را مورد بررسی قرار داده و نهایتا کاهش نفوذپذیری و تخلخل مورد بررسی قرار گرفته است. در این آزمایشات از سه نوع نفت مختلف از مخازن نفتی ایران که حاوی درصدهای متفاوتی از آسفالتین در خود می باشند استفاده شده است. نتایج دو آزمایش ابتدایی نفت های محتوی آسفالتین پایین که در دبی ثابت نفت تزریقی و در سه مرحله فشاری انجام شده است نشان می دهد که تنها با کاهش فشار در نزدیکی نقطه حباب مخزن شاهد ایجاد نشست آسفالتین بر روی مغزه خواهیم بود و مکانیزم کاهش نفوذپذیری مغزه از نوع رسوب سطحی ذرات و انسداد گلوگاه می باشد. همچنین با استفاده از روش ip143 میزان آسفالتین نفت خروجی از مغزه را بدست آورده و با نوشتن موازنه جرم به محاسبه کاهش تخلخل مغزه پرداختیم. در آزمایش سوم که بر روی نفت سنگین تر با محتوی آسفالتین بیشتر انجام شده است علاوه بر پارامتر کاهش فشار به بررسی نقش دبی نفت تزریقی به مغزه در ایجاد نشست آسفالتین پرداخته شده است.

در این بررسی اگزروژل teos به عنوان جاذبی برای حذف کاتیون فلزی استرانسیوم در دو سیستم ناپیوسته و ستون بستر ثابت مورد استفاده قرار گرفت. آزمایشات ناپیوسته تحت تأثیر پارامترهایی نظیر ph، مقدار جاذب، غلظت اولیه یون فلزی، دما و زمان صورت گرفت. مطالعات نشان دادند که داده های تجربی با ایزوترم لانگمویر و مدل سینتیک شبه درجه دوم تطابق بیشتری دارند. در بخش دوم پروژه، اطلاعات منحنی عبور در یک ستون بستر ثابت با بررسی عواملی چون ارتفاع ستون جاذب، دبی جریان ورودی و غلظت اولیه کاتیون فلزی ورودی بدست آمد. نتایج اینطور نشان داد که با افزایش دبی ورودی و غلظت اولیه کاتیون فلزی ورودی ستون جاذب زودتر اشباع می شود در حالیکه با افزایش میزان ارتفاع ستون جاذب اشباع ستون دیرتر اتفاق می افتد. داده های حاصل شده با دو مدل توماس و مدل یان با آنالیز غیر خطی تطابق داده شد.

آسفالتین از اجزا سنگین نفت خام، در شرایط فشار و دمای اولیه مخزن، به صورت محلول بوده و در حضور آلکان های نرمال، مانند پنتان و یا نرمال هپتان رسوب می کند. آسفالتین محلول در نفت،در اثر تغییرات فشار، دما و یا تغییران در ساختار ترمودینامیکی ترکیب نفت موجود در مخزن و بطور کلی هر عملیاتی که روی چاه صورت گیرد و به نحوی باعث تغیر شرایط ترمودینامیکی نفت گردد شروع به رسوب گذاری می کند . به عنوان مثال در عملیات اسیدزنی چاه که به منظور رفع آسیب سازند صورت می گیرد احتمال رسوب آسفالتین بسیار خواهد بود. در نتیجه بررسی پارامترهای همچون زمان ماند می تواند قدم بزرگ در کنترل تشکیل رسوب آسفالتی به شمار آید.

در این پژوهش با بکارگیری این ماده به عنوان تقویت کننده در الیاف پلی پروپیلن، خواص مکانیکی، تصویری، طیفی، رئولوژیکی و حرارتی آن اندازه گیری و با نانوذرات sic مقایسه شد. هر دو نوع نانوذره و نانو ویسکر در درصدهای وزنی 2/0 ، 5/0 ، 8/0 و 1/1جهت دستیابی به پراکنش خوب با دستگاه اکسترودر دو مارپیچه مورد اختلاط قرار گرفتند. همچنین با بکارگیری روش طراحی آزمایش تاگوچی جهت کم کردن تعداد آزمایشات، نمونه های 2/0 و 8/0 درصد نانو ذره و نمونه های 5/0 و 1/1 درصد نانو ویسکر تحت اصلاح سطح قرار گرفت. در نهایت تأثیر نانوذره و نانو ویسکر بر خواص فیزیکی و مکانیکی توسط آزمون های کششی، dsc، ftir، sem مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد که در الیاف کشیده نشده، ازدیاد طول تا پارگی کامپوزیت حاوی نانو ویسکر به دلیل عدم آرایش یافتگی نانو ویسکرها در جهت محور لیف، از کامپوزیت حاوی نانو ذره کمتر است. پدیده ای که به شکل آرایش پوسته مغزی در تصاویر sem گرفته شده از الیاف کشیده نشده حاوی نانو ویسکر مشخص است. همچنین مشاهده شد که با افزایش درصد نانو ذره، ابتدا افزایش خواص (تا 5/0 درصد وزنی) اتفاق افتاده و سپس به دلیل ایجاد تجمعات، کاهش خواص رخ می دهد. در نانوکامپوزیت حاوی نانو ویسکر روند اندکی متفاوت است، در اینجا بیشینه استحکام در 2/0 درصد و برابر 7 /22درصد است. اما در الیاف کشیده شده تا 5 برابر طول اولیه نتایج آزمون کشش به کلی متفاوت بود، به طوری که خواص مکانیکی الیاف کشیده شده حاوی نانو ویسکر نسبت به الیاف حاوی نانو ذره بهتر شد، که دلیل آن را می توان جهت گیری نانو ویسکرها در جهت طول لیف در اثر اعمال کشش دانست. مقدار این بهبود 5/81 درصد در مدول مربوط به لیف حاوی 8/0 درصد بود. همچنین بیشینه افزایش استحکام، برابر 8/61 درصد برای کامپوزیت حاوی 8/0 درصد نانوویسکر بود. حالت بهینه محاسبه شده از تحلیل آماری تاگوچی در آزمون مدول عبارتست از کامپوزیت تشکیل شده از 8/0 درصد نانو ویسکر اصلاح سطح نشده درون پلی پروپیلن. همچنین شرایط بهینه برای آزمون استحکام نیز مطابق با نتایج تحلیل آماری برای حالت 2/0 درصد از نانو ویسکر اصلاح سطح نشده درون پلی پروپیلن، بدست آمد. برای آزمون ازدیاد طول هم حالت کامپوزیت پرشده با 8/0 درصد نانو ویسکر اصلاح سطح نشده، بهترین جواب را عاید می سازد. نکته غیر منتظره در اینجا کاهش خواص مکانیکی در نمونه های حاوی نانومواد اصلاح سطح شده می باشد که دلیل آن به افزایش درصد تبلور در این نانوکامپوزیت ها برمی گردد. برای مدول الیاف کامپوزیتی حاوی نانو ذرات، نزدیکی خوبی با مدل کارون و نیز مدول عرضی بدست آمد. اما تغییرات مدول الیاف کامپوزیتی حاوی نانو ویسکر تا حدودی از مدل کاکس تبعیت می کند. همچنین در مورد نانوذرات، نتایج تجربی هم خوانی خوبی با مدل یانگ- بیمونت دارد.

توریم یکی از عناصر رادیواکتیو موجود در پساب های صنعتی است که به علت داشتن خاصیت پرتوزایی و نیمه عمر طولانی، به یک نگرانی عمده ی زیست محیطی تبدیل شده است. هدف از این مطالعه، حذف توریم از محلول های آبی با استفاده از نانوکامپوزیت های سنتز شده ی پلی آنیلین می باشد. به منظور بررسی شکل، ساختار، پایداری حرارتی و میزان تخلخل ذرات پلیمر به ترتیب از آنالیزهای sem، ftir، tga/dsc و bet استفاده شد. در میان پلیمرهای سنتز شده، نانوکامپوزیت های پلی آنیلین حاوی دوپه کننده ی فسفریک اسید، اکسنده ی پتاسیم یدات و پایدارکننده ی سدیم دو دسیل بنزن سولفونات ذرات ریزتر و میزان جذب توریم بیشتری داشتند. با استفاده از جاذب فوق، اثر پارامترهای مهمی همچون ph، زمان تماس، مقدارجاذب، غلظت اولیه ی محلول توریم و دما بر میزان حذف توریم از محلول های آبی مطالعه گردید. نتایج نشان داد که مقدار بهینه ی جذب در ph=3.2 روی می دهد و مقدار بهینه ی جاذب و زمان تعادل جذب به ترتیب 0/2 گرم و 300 دقیقه بدست آمد. طبق نتایج بدست آمده، حداکثر میزان حذف توریم از محلول 99/62% می باشد. ایزوترم های مختلفی ازجمله لانگمویر، فرندلیچ، تمکین و دوبینین - رادوشکویچ جهت آنالیز داده های تعادلی در دمای 25 درجه ی سانتی گراد مورد استفاده قرار گرفت که از میان آنها، مدل لانگمویر تطابق بیشتری با داده های تجربی داشت. ماکزیمم ظرفیت جذب این جاذب با استفاده از مدل لانگمویر 68/49 میلی گرم برگرم بدست آمد. داده های سینتیکی با ضریب همبستگی 0/999 از مدل شبه مرتبه دوم پیروی کرده و پارامترهای ترمودینامیکی جذب همچون انرژی آزاد گیبس(°g?)، آنتالپی(°h?) و آنتروپی(°s?) محاسبه شدند. مقادیر منفی بدست آمده برای انرژی آزاد گیبس بیانگر خودبه خودی بودن فرآیند جذب و مقدار مثبت آنتالپی نشان دهنده ی گرماگیر بودن آن است. نتایج بدست آمده از روش تاگوچی و آنالیز anova درستی آزمایشات کلاسیک جذب را تایید کرده و نشان داد که ph محلول با درصد مشارکت 45/707 موثرترین پارامتر در جذب توریم از محلول های آبی است و غلظت اولیه ی محلول، مقدار جاذب و زمان تماس به ترتیب در جایگاه های بعدی قرار دارند.

عملیات انفجار یکی از اصلی¬ترین بخش¬های عملیات معدنکاری می¬باشد و هدف از انفجارهای معدن، رسیدن به خردایش مطلوب است. پدیده¬های لرزش زمین، لرزش هوا، پرتاب سنگ، عقب¬زدگی و جابجایی نامطلوب از آثار مخرب آن است. یکی از پیامدهای نامطلوب عملیات انفجار در معادن روباز پدیده پرتاب سنگ است که درصد زیادی از کل حوادث اتفاق افتاده در معادن سطحی مربوط به پدیده پرتاب سنگ است. در این پایان¬نامه، 245 طرج انفجاری معدن مس سونگون ثبت شده و از قطر چال، طول چال، فاصله¬ردیفی چال¬ها، ضخامت بارسنگ، طول گل¬گذاری، خرج¬ویژه و حفاری ویژه به عنوان پارامترهای ورودی برای ارائه مدل پیش¬بینی پرتاب سنگ با سه روش یادگیری ماشین شبکه عصبی پرسپترون چندلایه، شبکه عصبی تابع پایه شعاعی و رگرسیون بردار پشتیبان استفاده شده است. در ادامه سعی شد تا با ترکیب این روش¬ها توسط الگوریتم ژنتیک روشی ارائه شود تا دقت پیش¬بینی¬ها را بهبود بخشد. روش ترکیبی از قدرت هر سه روش ذکر شده استفاده می کند. با ترکیب روش¬ها بهترین عملکرد با ضریب تعیین 969/0 برای الگوریتم ژنتیک بدست آمد. در نهایت مقایسه با نتایج بدست آمده از دو رابطه تجربی لاندبورگ 1973 و 1975 حکایت از برتری تکنیک¬های هوشمند دارد.

امروزه روش های ازدیاد برداشت از مخازن نفت و گاز در جهان با توجه به قرار گرفتن تعدادی زیادی از مخازن در نیمه دوم عمرشان و ارزش نفت و گاز بسیار پرکاربرد شده است. ترشوندگی یکی از فاکتورهای تاثیرگذار در الگوی جابجایی و به تله افتادن فازها و ضریب بازیافت از مخازن است. از طرفی در مطالعات آزمایشگاهی مهندسی نفت و گاز تست های بصری به شدت در حال پیشرفتند. این آزمایش ها معمولا در محیط های ساخته شده از جنس شیشه انجام می شود، از آنجا که شیشه ها سطوح آب دوست بوده برای شبیه سازی هرچه بهتر مخازن خنثی و کربناته، باید سطح شیشه را از آب دوستی به سمت نفت دوستی سوق دهیم. برای درک و توصیف رفتار مناسب جابه جایی سیال در مقیاس مخزن، خصوصیات فرآیندهای جابه-جایی سیال و مکانیزم ها در مقیاس منافذ ضروری است. با معرفی پارادایم rocفصل جدیدی در مطالعات مخزن گشوده شده است. با طراحی تراشه میکروسیالات که بیانگر محیط متخلخل واقعی می توان محیط متخلخل را در ابعاد واقعی (اندازه واقعی گلوگاه ها و حفرات) به صورت دو بعدی در اختیار داشت. این تحقیق اثر تغییرات ترشوندگی، گرانروی سیال تزریقی و دبی تزریق، ناهمگونی و سایز حفرات را بر جابه جایی سیال توسط دستگاه میکرومدل بررسی می کند. با استفاده از آنالیز تصاویر با کیفیت بالا حین آزمایش پارامتر هایی مانند اشباع کل (st)، برای ارزیابی کمی و کیفی آزمایش ها محاسبه شده است. در نهایت به این نتیجه رسیدیم که با تغییر ترشوندگی به سمت نفت دوستی با ایجاد ناپیوستگی در جبهه جریان، کاهش بازیافت نفت رخ می دهد. همچنین با افزایش عدد مویینگی و کاهش نسبت تحرک پذیری با تغییر در غلظت و دبی، st روند افزایشی می یابد، دلیل آن این است که با افزایش پارامتر عدد مویینگی و کاهش نسبت تحرک پذیری جریان پایدارتر می شود و جبهه جریان پیستون وارتر پیش می رود.

آشام خود به خودی مختلف الجهت به عنوان یکی از مهم ترین مکانیسم های تولید از مخازن شکافدار شناخته می شود. افزایش نرخ آشام آب بوسیله افزودن موادی به آب در چنین مخازنی همیشه برای محققین چالش برانگیز بوده است. تزریق آب کربناته که همان تزریق آب اشباع از دی اکسیدکربن می باشد، مورد توجه کمی برای تزریق در مخازن شکافدار قرار گرفته است. در این مطالعه یک مدل ریاضی به منظور شبیه سازی اثر تزریق آب کربناته بر بازدهی نفت بوسیله آشام خود به خودی مختلف الجهت ارائه می شود. این شبیه سازی شامل اثر کاهش ویسکوزیته نفت، انبساط نفت و تغییرات کشش سطحی و زاویه تماس می باشد. نتایج این تحقیق با تزریق آب مقایسه شدند و آنالیز حساسیت بر روی بعضی از پارامتر های مهم در فرایند تزریق آب کربناته انجام شد. نتایج نشان می دهد که تزریق آب اشباع از دی اکسیدکربن می تواند نرخ آشام خود به خودی را افزایش دهد و در نتیجه باعث افزایش بازدهی تولید نفت شود. با تزریق آب کربناته سیستم بوسیله کاهش زاویه تماس به سمت شرایط آب-دوستی بیشتر پیش می رود و سیستم به دلیل کاهش ویسکوزیته نفت باقی مانده برای انجام یک فرایند تولید ثالثیه مهیا می-شود. از طرف دیگر، نتایج نشان می دهد که استفاده از منحنی های تراوایی نسبی و فشار مویینگی آب/ نفت برای شبیه سازی جریان آب کربناته/ نفت باعث می شود که سیستم زودتر به اشباع نفت باقی مانده برسد و بازدهی نهایی یکسانی با آشام خود به خودی آب/ نفت می دهد. در بخش دیگری از این تحقیق اثر انحلال سنگ کربناته در مجاورت با آب کربناته بر ویژگی های سنگ کربناته به صورت آزمایشگاهی بررسی شد. نتایج نشان می دهد که سنگ کربناته در مجاورت آب کربناته دچار انحلال می شود و این انحلال تخلخل و تراوایی سنگ را تغییر می دهد؛ چنانچه تخلخل به میزان 09/8+ درصد و تراوایی به میزان 73/9+/- تغییر کردند. همچنین وزن سنگ نیز به میزان 82/0 درصد کاهش یافت. این نتایج نشان می دهند که انحلال سنگ کربناته باید در پروژه های تزریق متناوب آب و دی اکسیدکربن و آب کربناته در نظر گرفته شوند.

با افزایش تقاضا برای نفت و کاهش قابل توجه اکتشاف مخازن جدید در چند دهه اخیر، توسعه مطلوب مخازن موجود نفت و گاز با بهرهگیری از روشهای ازدیاد برداشت در حوزه انرژی، مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. علاوه بر این، شناخت بهتر و دقیق تر از مخازن، م سئله ای جداناپذیر از تحقیق و تو سعه در صنعت بالاد ستی نفت بوده و یکی از چالشهای پایان ناپذیر در مهند سی نفت است . شناخت خاصیت های ظرفیتی نظیر تخلخل و خاصیت های جریانی مانند تراوایی، کمک شایانی در برنامهریزی توسعه مخازن مینماید. یکی از خا صیت های جریانی تراوایی ن سبی بوده که چگونگی تولید را در حالات مختلف ن شان می دهد. تراوایی ن سبی یک پارامتر دینامیکی بسیار مهم در توصیف حرکت چند فازی سیال درون محیط متخلخل می باشد، لذا داشتن اطلاعات کافی در مورد منحنیهای تراوایی نسببی به فهم بیشبتر و بهتر از این مکانیزمها کمک میکند. همواره توصبیف محیط متخلخل برای مهندسبان نفت از جذابیت خاصبببی برخوردار بوده اسبببت و برای این کار در مقیاس های مختلف به تحلیل و ارزیابی داده های آنالیز مغزه پرداختهشده است. اندازه گیری و آزمایشات ویژه نیازمند صرف زمان و هزینه بالایی می باشد و حتی با صرف این هزینه و زمان، نتایج حا صل از آنها تا حدودی از عدم قطعیت برخوردار می با شند. از این رو، ا ستفاده از رو شهای دیگر آزمای شگاهی با سهولت بی شتر و همچنین هزینههای کمتر امری ضروری به نظر میر س د. از سوی دیگر، تکرارپذیری آزمایش ها انجام شده، عاملی ب سیار مهم در انجام تحقیقات آزمایشگاهی میباشد. در این میان مطالعات آزمایشگاهی مشاهدهای تزریق سیالات درون محیط متخلخل با استفاده از میکرومدلهای شببیشببهای، ابزاری قدرتمند به منظور فهم دقیق اثرات خواص مختلف محیط متخلخل و سببایر رفتارهای سببیال تزریقی در ابعاد حفره میباشببد. در این مقاله با اسببتفاده از آزمایشهای میکرومدل، سببیلاب زنیهایی با دبیهای مختلف به منظور بررسی دبی تزریقی بر تراوایی نسبی انجام گرفته است. در این پایاننامه، اثر دبی و ناهمگونی بر منحنی تراوایی نسبی توسط دستگاه میکرومدل بررسی میشود به طوریکه استفاده از مدلهای مختلفی از محیط متخلخل، به منظور بررسی اثر ناهمگونی و استفاده از دبیهای مختلف تزریق برای رسیدن به اثر دبی در تراوایی نسبی استفاده شدهاند. برای بررسی اثر دبی و تراوایی نسبی آب و نفت در مقیاس حفره، از آنالیز تصاویر با کیفیت بالا در اشباعهای مختلف آب و نفت و همچنین از روابط ارائه شده توسط آقای گودیر 3 استفاده شده است. در مقایسه اثر دبی بر تراوایی نسبی مشخص گردید هرچه دبی تزریقی بالاتر برود تراوایی نسبی آب نیز بالاتر میرود، علاوه بر آن میزان اشباع نهایی آب نیز بیشتر میگردد. همچنین در مقایسه اثر ناهمگونی بر تراوایی نسبی مشاهده گردید مدلی که دارای حفرات بزرگی است دارای بیشترین تراوایی نسبی و مدل حفره ریز دارای کمترین تراوایی نسبی میباشد علاوه بر این راستا و طرز چینش حفرات) سری یا موازی( بر تراوایی نسبی اثر گذار هستند..

پیش بینی رفتار فازی مواد چه در حالت خالص و چه در حالت مخلوط در دماها و فشارهای گوناگون همواره یکی از دغدغه های محققین و پژوهش گران بوده است. معادلات حالت ابزار پژوهش گران برای این پیش بینی ها می باشد. در این پژوهش مقایسه رفتار فازی بین معادله پنگ رابینسون و یک عضو از خانواده saft به نام spc-saft برای مواد خالص گوناگون و همچنین برای مخلوط ها انجام گرفته است. مواد خالص مورد بررسی قرار گرفته عبارتند از: متان، پروپان، نرمال بوتان، نرمال هگزان، نرمال هپتان، نرمال دکان، دی اکسیدکربن و هیدروژن سولفید. در انتخاب مواد تلاش شده است ماده های مختلف با خواص گوناگون مورد ارزیابی قرار گیرند. به همین دلیل علاوه بر هیدروکربن ها، گازهای دی اکسیدکربن و هیدروژن سولفید نیز در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته اند. در حالت مخلوط نیز علاوه بر مخلوط های هیدروکربنی مانند: مخلوط متان و نرمال بوتان، مخلوط متان و نرمال هپتان، مخلوط متان و نرمال دکان و مخلوط متان و نرمال هگزادکان، مخلوط های تجمعی آب و دی اکسیدکربن و همچنین مخلوط آب و هیدروژن سولفید نیز مورد توجه بوده اند. در اینجا نیز تلاش در راستای انتخاب مخلوط هایی با خواص متفاوت بوده است. از نتایج چنین برمی آید که چه در ماده خالص و چه در مخلوط معادله پنگ رابینسون در پیش بینی رفتار فازی مواد ضعیف تر از معادله saft عمل می کند ولی در مخلوط های هیدروکربنی این ضعف قابل توجه نیست در حالی که در پیش بینی رفتار فازی مخلوط هایی که یکی از دو جز آن ماده تجمع پذیر آب می باشد این ضعف محسوس تر است. معادله پنگ رابینسون مخلوط متان و نرمال بوتان را با میانگین خطای 10/5% در دو فاز مایع و بخار و معادله spc-saft با میانگین خطای دو فاز 3/8 % پیش بینی می کند در حالی که مخلوط آب و دی اکسیدکربن با میانگین خطای دو فاز 42/8 % توسط پنگ رابینسون و با میانگین خطای دو فاز 5/7 % توسط spc-saft پیش بینی می شود. همچنین معادله spc-saft در پیش بینی رفتار فاز مایع مخلوط ها در مقایسه با فاز بخار آن ها بهتر و دقیق تر عمل می کند.

در این تحقیق تلاش شده است به بررسی ناهمگونی های موجود در مخازن نفتی پرداخته شود. به همین منظور چندین مدل مخزنی شامل ناهمگونی های متععد ساخت شد و نتایج آن ها با استفاده از نرم افزار های تخصصی تحلیل شد.