از آنجا که مصرف جهانی انرژی به طور پیوسته در هر سال افزایش می یابد لزوم بهره برداری هر چه کاراتر و اقتصادی تر از مخازن بیشتر نمایان می-شود و از آنجا که مناطق نفتی میدان هایی با قدمت زیاد هستند و تعداد اکتشاف میادین جدید روندی کاهشی دارد استفاده از روش های بازیابی نفت بسیار ضروری می شود. حتی پس از استفاده از روش-های اولیه و ثانویه هنوز دو سوم نفت کشف شده در سراسر جهان بازیابی نشده باقی مانده است. بنابراین استفاده از روش های ثالثیه مفید واقع خواهد شد. به منظور بررسی عوامل موثر بر کنترل و بهینه-سازی تزریق آب به همراه مواد شیمیایی بر روی ازدیاد برداشت نفت، ابتدا مخزنی را به کمک شبیه-ساز اکلیپس مدل کرده و سپس سناریوهای تزریق تعریف می شود. تأثیر پارامترهای غلظت مواد تزریقی، نرخ تزریق، زمان شروع تزریق، بر روی ازدیاد برداشت نفت بررسی می شود. از آنجاکه استفاده از شبیه ساز زمان بر است مدلی، با استفاده از شبکه عصبی ایجاد می شود که علاوه بر پیش بینی رفتار مخزن و روند تولید، بسیار سریع-تر از شبیه ساز عمل می کند و در نهایت خروجی های شبکه با کمک الگوریتم ارزیابی دیفرانسیلی بهینه-سازی می شود. نتایج نشان می دهد که تزریق شیمیایی روشی کارآمد در ازدیاد برداشت نفت خواهد بود.

پایان نامه ی اینجانب در قالب 5 فصل آمده است. در فصل اول به بیان مقدمه ای کوتاه از مفهوم مخازن گازی و گاز میعانی پرداخته می شود و مساله ی انسداد میعانی تشریح می شود و راه حل تزریق حلال مورد توجه قرار می گیرد. در فصل دوم بر کار های گذشته مرور می شود که در قالب ارائه ی کار های دو و همکاران در سال 2000 است که متانول را به نمونه هایی از سنگ کربناته تزریق کردند و اثر مثبت آن را دیده اند و بعد کار الانازی و همکاران است که متانول را به چاهی از مخزن هاترپاند تزریق کردند و نتیجه گرفتند. در ادامه نیز مقاله ای از کنتوجرجیس و همکاران ارائه می شود که برای اولین بار معادله ی cpa را ارائه دادند. در فصل سوم مباحث نظری مورد استفاده مرور می شود که شامل بررسی محاسبات لازم در رفتار فازی با معادلات حالت معمول مثل srk و pr است و همچنین معادله ی جدید cpa که برای بررسی رفتار فازی متانول در کنار هیدروکربن ها به کار می آید. بعد از آن معادلات حاکم بر مدل سازی بدست آمده است چه در مقیاس مخزنی و در مقیاس مغزه. روش حل این معادلات در کنار معادلات تعادل فازی هم ارائه می شود. در فصل چهارم مساله ی تزریق متانول در مقیاس مغزه حل می شود و 40 % افزایش تراوایی نسبی در آن دیده می شود. در مقیاس مخزن هم معادلات آن حل شد و اثر مثبت روش کولوکیشن متعامد در آن مشهود است. چنانکه برای سیستم دوفازی مورد توجه با 40 نقطه به جواب مناسب رسید. این روش با تغییر متغیر لگاریتمی هم ترکیب شد و کارایی آن را هم بهتر کرد. در فصل پنجم هم نتیجه گیری آمده است. نتیجه گرفتیم که با مدل سازی و استفاده از معادله ی دارسی می توان اثر مثبت تزریق متانول را در مغزه دید. همچنین روش کولوکیشن متعامد در حل معادلات دوفازی گاز میعانی به کار می آید. در ضمیمه ها نیز روش جدیدی برای رسم منحنی رفتار فازی ارائه شده است که از مفهوم دوران و مختصات قطبی استفاده می کند تا منحنی رفتار فازی کامل گردد. دو روش دورانی ساده و جستجوی کرمی نام های این روش هاست.

هدف از این تحقیق بررسی اثر متانول بر پدیده ی انسداد میعانی می باشد. که در این کار با استفاده از دستگاه طراحی شده سیلاب زنی و دو رگلاتور تعبیه شده در دستگاه سیلاب زنی ، عملیات فلش را ایجاد می کنیم . با استفاده از این عملیات فلش ، میعانات موجود در گاز خارج شده و با نشستن به درون خلل و فرج مغزه های نمونه ، اختلاف فشار شدیدی ایجاد می شود که این همان پدیده انسداد میعانی است . این پدیده باعث کاهش نفوذ پذیری نسبی گاز و کاهش دبی گاز درون نمونه مغزها می شود .با تزریق حلال های مختلف مانند متانول تاثیرات این پدیده را 40 تا 50 درصد توسط مکانیسم امتزاج پذیری می توان درون مغزه بهبود بخشید.

رشد روزافزون استفاده از منابع تجدیدناپذیر فسیلی، محدودیت این منابع و مشکلات زیست محیطی ناشی از بکارگیری آنها که منجر به بوجود آمدن بحران های انرژی و محیط زیست گردیده، انسان امروزی را به اندیشیدن درباره ی منابع پاک و جدید انرژی، خصوصاً انرژی های تجدید پذیر سوق داده است. در این میان هیدروژن با توجه به ویژگیهای خاص، پتانسیل ایجاد انقلاب در صنعت حمل و نقل و سیستم تامین انرژی را دارا می باشد و پیش بینی می شود که بخش عمده ای از انرژی مورد نیاز نسلهای آتی از این ماده تأمین شود به گونه ای که صاحب نظران، عصر آتی را متعلق به هیدروژن و فناوریهای مربوط به آن می دانند. استفاده از تکنولوژی راکتورهای پلاسمایی سرد از جمله روش های نوین برای انجام واکنش های مختلف در علوم مهندسی و خصوصاً مهندسی شیمی است. اهمیت و ارزش این راکتورها مربوط به کارکرد آنها در دما و فشار محیط، ساختار بسیار ساده و میزان سرمایه گذاری پایین اجرای تکنولوژی آنهاست. در این تحقیق از تکنولوژی راکتور پلاسمای تخلیه پالسی (نانو ثانیه) با عایق دی الکتریک، برای عملیات شکست پیوسته ترکیبات هیدروکربنی در دمای محیط و فشار اتمسفری جهت تولید هیدروژن بطور موفقیت آمیز استفاده شده است. بعد از برپایی یک مجموعه آزمایشگاهی، تاثیر پارامتر های طول، جنس و نوع الکترود بیرونی، نوع خوراک و نوع گاز حامل بر پارامتر بازدهی انرژی تولید گاز و ترکیب درصد محصولات مورد بررسی قرار گرفته است. محصولات اصلی در فاز گاز شامل هیدروژن عاری از گاز منوکسید کربن (مناسب برای تولید درجا)، متان، هیدروکربن ها با 2 کربن (اتان، اتیلن و استیلن)، 3 کربن (پروپان، پروپن و غیره) و 4 کربن می باشد.

ایزوبوتن به عنوان یکی از ترکیبات غیراشباع است که بعنوان ماده اولیه تولید موادی نظیر متیل ترسیو بوتیل اتر، اتیل ترسیو بوتیل اتر، پلی بوتن و ایزواکتان استفاده می شود. با توجه به وجود مقدار اندک این ماده در فرآورده های پالایش شده نفت خام، ابتدایی ترین راه برای تولید ایزوبوتن جداسازی این ترکیب از فرآورده های پالایشگاهی نظیر محصولات فرایند شکست کاتالیستی است. اما با توجه به نیاز روز افزون به متیلترسیو بوتل اتر، تلاش های بسیاری جهت تولید ایزوبوتن صورت گرفته است. در حال حاضر ایزوبوتن طی فرایند کاتالیستی هیدروژن زدایی از ایزوبوتان تولید می شود. در این تحقیق راکتورهای تولید ایزوبوتن به عنوان بخشی از فرایند تولید متیل ترسیو بوتیل اتر پتروشیمی بندر امام در حالت پایا و پویا مدلسازی و شبیه سازی شده است. این راکتورها از نوع جریان شعاعی بستر متحرک بوده و کاتالیست در راستای محور راکتورها حرکت کرده و پس از عبور از سه راکتور سری به قسمت احیا وارد خواهد شد. کاتالیست احیا شده دوباره به راکتور اول باز خواهد گشت. همچنین در این فرایند با توجه به گرماگیری واکنش های روی داده، از کوره جهت افزایش دمای خوراک استفاده شده است. جهت بررسی دقت و صحت مدل، نتایج پایای فرایند با داده های صنعتی این واحد مورد مقایسه قرار خواهد گرفت. همچنین راکتورهای جریان محوری فرایند کتوفین با در نظر گرفتن احیای پیوسته مدلسازی شده و کارایی غشای پالادیوم-نقره جهت کاهش غلظت هیدروژن در محیط واکنش مورد بررسی قرار گرفت. همچنین شرایط بهینه عملیاتی هر راکتور با در نظر گرفتن تابع هدف مطلوب، توسط روش ژنتیک الگوریتم محاسبه خواهد شد. در این تحقیق رفتار دینامیک راکتورها نسبت به اغتشاشات ناگهانی نظیر تغییرات دما، شدت جریان و غلظت خوراک مورد بررسی و مطالعه قرار خواهد گرفت. همچنین رفتار دینامیک کل فرایند هیدروژن زدایی از ایزوبوتان آنالیز شده و قابلیت کنترل این فرایندتوسط کنترل کننده pid بررسی خواهد شد.

در این تحقیق به تجزیه بیولوژیکی لجن نفتی پالایشگاه عسلویه و پالایشگاه شیراز توسط میکروارگانیزم های ذاتی موجود در این خاک ها، در محیط مایع (msm) و خاک پرداخته شد. باکتری های شناسایی شده از خاک پالایشگاه شیراز به ترتیب pseudomonas aeruginosa، pseudomonas fluorescence و citrobacter amalonaticus می باشند و 4 باکتری که توانایی تجزیه لجن نفتی را دارند از خاک پالایشگاه عسلویه به نام های staphylococcus sp، bacillus cereus، bacillus sp و lysinibacillus fusiformis جداسازی شدند. برای بدست آوردن شرایط بهینه ابتدا به بهینه سازی رشد باکتری ها در محیط مایع (msm) در شرایط oc 40 و 35، 30=t، 8 و 7، 6، 5=ph و (w/v) %3 و 2، 1، 5/0، 25/0=c (غلظت لجن نفتی) پرداخته شد. به این ترتیب oc30=t و 7=ph بعنوان شرایط مناسب جهت رشد ماکزیمم باکتری ها انتخاب شدند. در تجزیه لجن نفتی از تزریق مواد مغذی در خاک و تزریق مجدد باکتری در مایع و خاک نیز استفاده شد. بیشترین درصد کاهش tph لجن نفتی پالایشگاه شیراز در مایع و خاک به ترتیب برابر با %51 و %1/33 در غلظت (w/v)% 1 لجن نفتی در حالت تزریق گروهی صورت گرفت و بیشترین درصد کاهش tph لجن نفتی پالایشگاه گاز عسلویه در مایع و خاک به ترتیب برابر با %43 و % 27 در غلظت (w/v)% 25/0 لجن نفتی در حالت تزریق گروهی باکتری های پالایشگاه شیراز بعنوان باکتری های غیر ذاتی و %41 و % 3/26 در غلظت (w/v)% 5/0 و (w/v)% 25/0 لجن نفتی در حالت تزریق گروهی باکتری های عسلویه بعنوان باکتری های پالایشگاه گاز ذاتی در شرایط بهینه و مدت 30 روز صورت گرفت.

افزایش تقاضا برای سوخت های فسیلی و اتمام قریب الوقوع این منابع و به دنبال آن پیش بینی افزایش قیمت جهانی انرژی به دلیل محدودیت منابع فسیلی، جهان را با بحران انرژی روبه رو ساخته است. از این رو اهمیت و ضرورت تغییر سیستم فعلی تولید و مصرف انرژی و جایگزینی آن با منابع انرژی های تجدیدپذیر برای پاسخگویی به نیاز انرژی جهانی در آینده نمایان می شود. زیست توده بعنوان یکی از منابع انبوه انرژی های تجدیدپذیر است که با روش های مختلف به سوخت و مواد شیمیایی تبدیل می شود. اما سوخت مایع حاصل از پیرولیز زیست توده که نفت زیستی نامیده می شود نمی تواند جایگزین سوخت های فسیلی شود و باید کیفیت آن بهبود یابد. استفاده از تکنولوژی راکتورهای پلاسمایی سرد از جمله روش های نوین برای انجام واکنش های مختلف در علوم مهندسی و خصوصاً مهندسی شیمی است. اهمیت و ارزش این راکتورها مربوط به کارکرد آنها در دما و فشار محیط، ساختار بسیار ساده و میزان سرمایه گذاری پایین اجرای تکنولوژی آنهاست. در این مطالعه تبدیل انیسول به عنوان نماینده ای از ترکیبات نفت زیستی با استفاده از راکتور پلاسمای تخلیه پالسی(نانو ثانیه( با عایق دی الکتریک در دمای محیط و فشار اتمسفری بررسی شده است. بعد از برپایی یک مجموعه آزمایشگاهی، تاثیر پارامتر های ولتاژ، فرکانس، نوع گاز حامل، نرخ جریان گاز حامل و خوراک و طول الکترود بیرونی بر پارامتر بازدهی تبدیل انیسول و ترکیب درصد محصولات مورد بررسی قرارگرفته است. شناسایی ترکیبات محصول مایع توسط کروماتوگرافی گازی و اسپکتومتری جرمی نشان می دهد که بنزن، فنول و 4-متیل انیسول ترکیبات عمده و 2-متیل انیسول، 2-متیل فنول و 4-متیل فنول و سیکلوهگزان به عنوان ترکیبات فرعی می باشد. با توجه به ترکیب محصولات، انتقال گروه متیلی و هیدرودی اکسیژناسیون و تجزیه هیدروژنی واکنشهای اصلی و عمده فرایند به شمار می آیند. نتایج نشان می دهد که افزایش ولتاژ و فرکانس و همچنین کاهش نرخ جریان گاز حامل و خوراک سبب افزایش درصد تبدیل انیسول می شود.

دراین مطالعه برج جذب مرکاپتان پالایشگاه فجرمورد بررسی قرار گرفته و فرآیند جذب در برج با کمک نرم افزار مطلب، مدل سازی ریاضی شده است. سپس با استفاده از ابزار ژنتیک الگوریتم موجود در نرم افزار مطلب پارامترهای عملیاتی فرآیند بهینه سازی گردیده و مقایسه ای بین مقادیر بهینه و مقادیر عملیاتی واحد انجام شده است. در این بررسی از روابط تجربی موجود برای سینی های غربالی جهت محاسبه قطر حباب گاز و نهایتا" محاسبه ضرائب انتقال جرم در فاز گاز استفاده گردیده و با نوشتن موازنه جرم بر روی هرسینی و استفاده از روش حدس وخطا، غلظت های خروجی هرسینی محاسبه می گردد. همچنین برای هر سینی موازنه انرژی جهت محاسبه دمای خروجی نوشته شده و در هر قسمت از برج که دارای 15عدد سینی میباشد، یک دستگاه معادلات دما با 15 مجهول به صورت همزمان توسط نرم افزار مطلب حل می شود. در برج سه واکنش شیمیایی سود با مرکاپتان، دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن رخ میدهد . طبق اثر پدیده salting out effect و نتایج آزمایشگاه جذب مرکاپتان در قسمت پیش شستشو صورت نگرفته و فقط در قسمت میانی جذب صورت می گیرد. همچنین در مدل محاسبه سرعت طغیان برج لحاظ گردیده و بهینه سازی پارامترهای عملیاتی صورت می گیرد. خروجی های برنامه به وسیله نمودارهای غلظت و دما در دوقسمت برج نشان داده شده است. نتایج نشان می دهد که سرعت گاز در برج از سرعت طغیان بالاتر بوده و افزایش دی اکسیدکربن و سولفید هیدروژن در ورودی قسمت تحتانی باعث ورود آن به میانی وافزایش spent می گردد. مقدار بهینه جریان گاز حدود یازده میلیون متر مکعب استاندارد در روز برآورد شده است.

تولید مخازن گاز میعانی زمانیکه فشار مخزن به زیر فشار نقطه شبنم برسد کاهش می یابد. در این رساله مطالعه آزمایشگاهی روی مغزه های کربناته نشان داد که تراوایی نسبی گاز بدلیل انسداد میعانی کاهش می یابد و متانول در حذف میعانات و بهبود تراوایی نسبی گاز موثر است. جریان تکفازی و دو فازی و اثر متانول در مختصات استوانه ای و در راستای محوری مدل سازی شد و کاهش تراوایی نسبی گاز و اثر متانول روی سنگ مخزن در این کاربررسی شد. نتایج حاصل 82 درصدی( - از مدل نتایج آزمایشگاه را تایید کرده و هر دوروش افت قابل ملاحظه در تولید ) 72 را زمانیکه فشار به زیر فشار نقطه شبنم می رسد در مخازن گاز میعانی برگشتی نشان می دهند. به علاوه نتایج نشان می دهند تزریق متانول تراوایی نسبی گاز را با فاکتور 7.1 تا 7.1 بهبود می بخشد. اثر اشباعیت اولیه آب و دوام وپایداری اثر متانول در بهبود تراوایی نسبی گاز در این رساله بررسی شد.هرچقدر اشباعیت اولیه آب بالاتر باشد ،درصد افزایش تراوایی نسبی گاز نیز بیشتر خواهد بود. این تحقیق می تواند به کارشناسان در حفظ تولید مخازن گاز میعانی کمک کند.

در این پژوهش رفتار هیدرودینامیک دوفازی خطوط انتقال بالابرنده فراساحلی مورد تفحص قرار گرفته و یک نرم افزار مدل سازی به منظور پیش بینی صحیح رفتار هیدرودینامیکی سیال دوفازی تدوین گردیده است. تلاش شده است که پس از این پژوهش بخشی از خطاهای ناشی از تخمین های نا به جا و فرض های ساده سازی تأثیر گذار در محاسبات مکانیک سیالات دوفازی خط انتقال و بالابرنده )رایزر( های فراساحلی مرتفع گردد و مدلی مناسب برای بومی سازی نرم افزارهای تجاری جریان دوفازی ارائه شود. الگوهای جریان دوفازی در این پژوهش به دقت مدل سازی شده و مرزهای انتقال جریان مورد ارزیابی قرار گرفته اند. بر اساس مطالعات عددی و آماری نقشه های الگوهای جریان دوفازی مدل سازی شده و نتایج قابل قبولی در خصوص انتقال جریان های دوفازی حاصل گردیده است . نتایج حاصل از مدل سازی در این پژوهش: با نتایج حاصل از مدل سازی محققین پیشین و همچنین با نتایج شبیه ساز تجاری olga ، مقایسه شده و درصد انحرافات محاسباتی گزارش گردیده است. نتایج مقایسه شده به صورت کیفی در شرایط متفاوت عملیاتی ارزیابی شده و داده های عملیاتی یکی از میادین گاز میعانی جنوب کشور در این پژوهش شبیه سازی شده است. در این رساله بانک اطلاعاتی قابل ملاحظه ای در خصوص رفتار دوفازی جریان، تغییر فاز، توزیع دما و فشار گردآوری شده و به صورت آماری آنالیز گردیده است. در نهایت مدل سازی عددی در الگوهای جریان متفاوت تکرار شده که نتایج نسبتاً مناسبی در مباحث جریان پایدار حاصل آمده است.