نام پژوهشگر: محسن وفایی سفتی

بررسی آزمایشگاهی و مدل سازی انتقال حرارت نانوسیالات
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی مهندسی 1388
  مجید امامی میبدی   محسن وفایی سفتی

هدایت حرارتی سیالات انتقال حرارت معمول پایین است. اولین بار چوی در سال 1995 اصطلاح نانو سیال را برای گروه جدیدی از سوسپانسیونهای جامد/مایع که در آنها مقادیر بسیار کمی از نانوذرات به صورت یکنواخت و پایدار در مایع معلق شده اند، پیشنهاد کرد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی آزمایشگاهی عملکرد نانوسیالات و ارائه مدل مناسب به منظور پیش بینی ضرائب انتقال حرارت در آنها است. نتایج به دست آمده نشان می دهد ضرائب انتقال حرارت نانوسیالات نسبت به سیالات پایه (در همه کسرهای حجمی و دماها) عموماً بالاتر است. با این حال، هدایت حرارتی نانوسیالات در دماهای بالاتر، بهبود بیشتری نشان می دهد ولی ضریب انتقال حرارت جابه جایی در دماهای پایین تر افزایش بیشتری را نشان می دهد. با استفاده از طراحی آزمایشها، اثر عوامل متعددی روی هدایت حرارتی و پایداری نانوسیالات آب/نانولوله کربنی بررسی شده و شرایط بهینه تولید و استفاده از این نانوسیالات پیشنهاد شده است. نقش حرکت و ارتعاش نانوذرات در هدایت حرارتی با استفاده از یک مبنای تئوری قابل قبول برآورد شده و نشان داده شده که در مقایسه با هدایت حرارتی سیال پایه قابل صرف نظر هستند. یک مدل تئوری با استفاده از ایده مقاومتها برای برآورد هدایت حرارتی سوسپانسیونها (اعم از نانوسیالات یا سوسپانسیونهای حاوی میکروذرات) پیشنهاد شده که مقایسه نتایج مدل برای سوسپانسیونهای حاوی میکروذرات با نتایج مدل ماکسول که برای این نوع سوسپانسیونها پیش بینی قابل قبولی دارد، درستی مدل را تأیید می کند. پارامتر تعیین کننده در مدل پیشنهاد شده، فاصله بین ذرات است که در مورد سوسپانسیونهای حاوی میکرو ذرات با استفاده از قطر موثر و در مورد نانوسیالات با استفاده از تئوری حرکت براونی تخمین زده می شود. مقایسه با داده های آزمایشگاهی به دست آمده در این کار و نیز داده-های منتشر شده در مراجع دیگر نشان می دهد مدل پیشنهاد شده با استفاده از قطر موثر و مسیر پویش آزاد براونی، در اکثر موارد می تواند به ترتیب حدود پایین و بالای هدایت حرارتی نانوسیالات را به دست دهد. یک مدل ساده با ضرب کردن یک پارامتر قابل تنظیم در مقدار به دست آمده فاصله بین ذرات از تئوری حرکت براونی، پیشنهاد شده و مقایسه با داده های آزمایشگاهی درستی مدل را تأیید می کند. پروفایل سرعت و دمای نانوسیال، در جریان متلاطم توسعه یافته کامل، با سیال پایه مقایسه شده است. طبق نتایج به دست آمده، عامل تعیین کننده تغییر انتقال حرارت جابه جایی نانوسیالات در مقایسه با سیالات پایه، شکل پروفایل دما می باشد. در عین حال، شکل پروفایل سرعت نانوسیالات در شرایط متلاطم توسعه یافته مانند سیالات پایه است و به همین دلیل افزایش افت فشار آنها صرفاً به تغییر خواص نانوسیالات در مقایسه با سیالات پایه مربوط می شود.

تعیین سینتیک رسوب آسفالتین در سیستم جریانی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی 1392
  فرهاد سلیمی   سید شهاب الدین آیت اللهی

آسفالتین سنگین ترین جزء نفت می باشد که در حالت عادی در نفت به صورت حل شده وپایدار وجود دارد. با تغییر شرایط ترمودینامیکی یا هیدرودینامیکی ممکن است آسفالتین از نفت جدا شده و در مخزن، نزدیکی دهانه چاه، ستون چاه، خطوط لوله انتقال نفت و یا تاسیسات رو زمینی رسوب کند. یکی از مهم ترین صدمات ناشی از رسوب آسفالتین در مخزن کاهش تراوایی می باشد. همچنین ته نشین شدن آسفالتین درستون چاه باعث کاهش تدریجی تولید از چاه شده و در نهایت با بستن مسیر جریان نفت، باعث توقف کامل تولید می گردد. با توجه به مشکل ناشی از آسفالتین در بسیاری از مخازن نفتی ایران و سایر نقاط، ضرورت بررسی و شناخت مکانیسم صدمات ناشی از رسوب آسفالتین درون سنگ مخزن،ستون چاه و تأثیر آن بر روند تولید اهمیت ویژه ای می یابد. تا کنون مطالعات فراوانی بر روی شناخت ساختار، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آسفالتین انجام شده است. اما در بحث رسوب آسفالتین در سیستم های جریانی مطالعات اندکی انجام شده، به طوری که در برخی موارد پاسخ درستی برای حل این مسئله ارائه نشده است. در این پروژه سینتیک رسوب آسفالتین مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور دستگاهی ساخته شده تا بتوان شرایط خطوط جریانی را شبیه سازی کرد. ازروش های گرمایی و شستشو برای اندازه گیری مقدار رسوب تشکیل شده داخل لوله استفاده شده است. تأثیر پارامترهایی مانند سرعت، دما، نوع نفت، غلظت و ... بر روی نرخ رسوب مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان داد که افزایش سرعت، کاهش غلظت آسفالتین نفت و کاهش دمای سطح موجب کاهش نرخ رسوب روی دیواره در هر دو رژیم آرام و متلاطم می شود. بعلاوه افزایش سورفکتانت به نفت سبب کاهش نرخ رسوب می شود. همچنین با افزایش دمای نفت کاهشکمی در نرخ رسوب مشاهده گردید. تأثیر پایداری نفت نشان داد که نرخ رسوب برای نفتی که در ناحیه ناپایدار قرار دارد بیشتر است. همچنین برای پیش بینی رسوب آسفالتین در خطوط جریانی دو رابطه نیمه تجربی ارائه شد. رابطه سینتیکی رسوب آسفالتین بدست آمده را می توانبرایشبیه سازی هیدرودینامیکی در ستون چاه و خطوط جریان نیز مورد استفاده قرار داد.

بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی حرکت آب و نفت در محیط متخلخل آغشته به ژل پلیمر
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی 1392
  علی شاه محمدی   بهزاد رستمی

کنترل تولید آب ناخواسته موضوعی کلیدی در مخازن هیدروکربنی بوده که روش‏های بسیاری تاکنون به این منظور توسعه یافته است. یکی از روش‏هایی که امروزه در اکثر مراکز تحقیقاتی و صنعتی دنیا به عنوان راهکار مناسب و موثر در این زمینه مطرح شده، استفاده از ژل پلیمرها می‏باشد. بازدهی عملیات استفاده از ژل پلیمرها به چندین عامل از جمله الگوی جریان سیال، خواص شیمیایی و فیزیکی مغزه، ناهمگنی سازند و مشخصات ژل پلیمر بستگی دارد. عدم تطابق نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی‏ها با شرایط چاه در آزمون‏های میدانی از عوامل ضعف تحقیقات انجام شده است. در این تحقیق، مدلی برای پیش بینی تراوایی محیط متخلخل آغشته به ژل پلیمر، ارائه و نتایج مدل با نتایج حاصل از قانون دارسی مقایسه می‏گردد. جهت اعتبار سنجی مدل از آزمایش‏ حرکت آب درون توده ژل پلیمر و همچنین محیط متخلخل آغشته به ژل پلیمر در حالت خطی استفاده شده است و نتایج آن نشان می‏دهد که مدل ارائه شده قادر به پیش بینی تراوایی محیط با استفاده از داده‏های آزمایشگاهی می‏باشد. در ادامه، کارایی ژل پلیمرها در مدل چاه دو بعدی برای اولین بار بررسی می‏گردد؛ این مدل انجام آزمون‏های آزمایشگاهی در شرایطی نزدیک‏تر به شرایط چاه واقعی را ممکن می‏سازد. بدین منظور آزمایش‏ها به داخل محیط متخلخل (سیلابزنی بستر شنی دو بعدی) متمرکز گردیده و تغییرات تراوایی آب و نفت پس از تزریق ژل، میزان تولید آب به نفت و عامل مقاومت باقیمانده در محیط متخلخل با جریان شعاعی مورد بررسی قرار می‏گیرد. برای مشخص کردن شرایطی که استفاده از ژل پلیمرها بازدهی بالایی دارند، اثر بخشی ژل پلیمر در جریان شعاعی، جریان موازی و متقاطع، لایه‏ها با تراوایی مختلف، در کوتاه مدت و بلند مدت تعیین می شود. همچنین مشکل اشباع شدن آب پشت ژل و اثر آن بر کارایی ژل پلیمر در طول زمان مورد بررسی قرار می گیرد.

مدل سازی مخلوط آب و الکل با استفاده از نظریه معادله حالت تجمعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی 1392
  عاطفه شیدایی   محسن وفایی سفتی

متداول¬ترین مدل ترمودینامیکی که برای پیش¬بینی خواص فازی استفاده می¬شود معادله حالت است که ارتباط بین کمیت های فشار، دما و حجم را برای یک ماده خالص یا مخلوط برقرار می¬کند. با توجه به وقوع پدیده تجمعی در سامانه¬های دارای پیوند هیدروژنی، در این سامانه¬ها خواص ترمودینامیکی غیرعادی مشاهده می شود، بنابراین لازم است معادلات حالتی که برای چنین سامانه¬هایی بکار می¬رود توانایی پیش¬بینی خواص آنها را دارا باشند. پیش¬بینی تعادل فازی مواد و سامانه های چندجزئی شامل ترکیباتی مانند آب و الکل¬ها در بسیاری از کاربردهای مهندسی مانند فناوری محیط زیست و فرآیند جلوگیری از هیدراته شدن گاز ضروری به نظر می¬رسد. معادله حالت تجمعی یکی از کارآمدترین مدل¬هایی است که برای مطالعه این سامانه ها بکار می¬رود. در نظریه سیال تجمعی فرض می¬شود که ضریب تراکم¬پذیری از دو بخش فیزیکی و شیمیایی تشکیل شده است که برای بخش فیزیکی می توان از معادلات حالت مختلف استفاده کرد. بخش شیمیایی بکار رفته در این کار به همراه معادلات سواو ردلیش کوانگ و معادله پنگ رابینسون برای مدل¬سازی مخلوط آب و الکل مورد استفاده قرار گرفته است که نتایج حاصل از مدل¬سازی با معادلات حالت بکار رفته، تطابق خوبی با داده¬های آزمایشگاهی داشته که میانگین خطای درصد جزء مولی برای معادله حالت شماره یک 11/1 و برای معادله حالت شماره دو 52/1 بوده و نتایج ارائه شده در این کار اثبات می¬کند که این معادلات حالت، تعادلات فازی را به خوبی پیش¬بینی کرده-اند

بررسی تأثیر تورم ژل پلیمر بر کارایی آن در محیط متخلخل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی 1392
  شبنم محمدی   محسن وفایی سفتی

یکی از مشکلات اصلی مخازن نفت، تولید آب اضافی به همراه نفت است. برای حل این مشکل سامانه ژل های پلیمری به عنوان یکی از روش¬های موثر، به طور گسترده¬ای مورد استفاده قرار می¬گیرد. در این پژوهش با توجه به خصوصیت تورم ژل¬های پلیمری در مقابل آب، به منظور بررسی تأثیر نوع عامل شبکه ساز بر رفتار تورمی ژل پلیمرها، دو سری ژل پلیمر معمولی بر پایه کوپلیمر پلی اکریل آمید سولفونه شده و عوامل شبکه ساز استات کروم (iii)و پلی اتیلن ایمین تهیه شد. در ادامه از نانو سدیم بنتونیت و نانو سدیم مونت موریلونیت جهت بررسی اثر نانو مواد بر رفتار تورمی ژل¬های پلیمری استفاده شد. ضمن مقایسه نسبت تورم تعادلی و عامل حساسیت شبکه این ژل¬ها به نمک، اثر غلظت کوپلیمر، نسبت عامل شبکه ساز به کوپلیمر و غلظت نانو ماده بر روی نسبت تورم تعادلی در آب مقطر و آب سازند و عامل حساسیت به نمک شبکه، توسط روش طراحی مکعب ترکیب مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج مشخص شد که نسبت تورم تعادلی و عامل حساسیت به نمک ژل پلیمرهای معمولی تهیه شده با پلی اتیلن ایمین بیش¬تر از ژل پلیمرهای معمولی تهیه شده با استات کروم(iii) است. از طرفی نتایج نشان دادند که انتخاب نمونه¬های مناسب از میان ژل پلیمرهای نانوکامپوزیت به علت عامل حساسیت به نمک کم¬تر بهتر است. از میان ژل پلیمرهای نانوکامپوزیت با عامل شبکه ساز پلی اتیلن ایمین، نمونه¬هایی با غلظت کوپلیمر کم¬تر از ppm25000، نسبت عامل شبکه ساز به کوپلیمر 28/0 و غلظت نانو سدیم بنتونیت کم¬تر از ppm2750 که نسبت تورم تعادلی بالا و عامل حساسیت به نمک پایینی دارند، به عنوان نمونه¬های مناسب برای عملیات انسداد آب، معرفی شدند. و از میان ژل پلیمرهای نانوکامپوزیت با عامل شبکه ساز استات کروم(iii)، نمونه¬هایی با غلظت کوپلیمر بینppm 23750 تاppm 30000، نسبت عامل شبکه ساز به کوپلیمر 28/0 و غلظت نانو سدیم مونت موریلونیت کم¬تر از ppm 800 به عنوان نمونه¬های مناسب انتخاب شدند. همچنین به منظور بررسی اثر تورم ژل پلیمر بر کارایی آن در کاهش تراوایی نسبی آب نسبت به نفت، آزمایش¬های سیلاب زنی بستر انجام شد. طبق نتایج به دست آمده، ژل پلیمر با نسبت تورم تعادلی بالا و عامل مقاومت باقی مانده 34/32 در مقایسه با ژل پلیمر با نسبت تورم تعادلی پایین و عامل مقاومت باقی مانده 08/7 توانایی بیش¬تری در کاهش تراوایی آب دارد.

بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی آستانه رسوب آسفالتین نفت خام با معادله حالت پنگ رابینسون
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده مهندسی شیمی 1393
  کاوه پزشک   محسن وفایی سفتی

مشکلات بسیاری ممکن است در حین تولید، پالایش، انتقال و ذخیره سازی سیالات نفتی به دلیل جداسازی مواد آلی سنگین (پارافین ها/موم ها، رزین ها و آسفالتین ها) پدید آید. بنابراین بسیار مهم است که بدانیم " چه زمانی" و چه مقدار" مواد آلی سنگین از محلول به شکل فاز سنگین تر تحت مجموعه شرایط عملیاتی جدا می شوند. تعین دقیق نقاط آستانه جداسازی مواد آلی سنگین از مایعات نفتی به منظور مشخص کردن مایعات نفتی، توسعه اقدامات پیشگیرانه جداسازی فاز رسوب و فرموله کردن روش های تئوری برای پیش بینی جداسازی فاز مورد نیاز است. در این پروژه با استفاده از معادله حالت پنگ رابینسون و به کمک اطلاعات آزمایشگاهی نقطه شروع رسوب آسفالتین تعیین می گردد.بنابراین از لحاظ کاربردی در صنایع تولیدی نفت از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از مهم ترین معضلات صنعت نفت در زمینه های استخراج و بهره برداری، انباشت نفت خام در مخازن سطح الارضی، و خطوط انتقال نفت تشکیل مواد ارگانیک سنگین(آسفالتین و واکس) و بدنبال آن ایجاد رسوب درون سازندهای نفتی، تاسیسات و خطوط انتقال نفت خام می باشد.علت این امر تغییر در شرایط ترمودینامیکی نظیر تغییر در ترکیب نفت خام، درجه حرارت و تغییر در فشار می باشد که بر اثر آن تعادل ظریف ترمودینامیکی. مواد سنگین آلی نظیر واکس و آسفالتین به هم ریخته و در نتیجه این مواد با مکانیزمهای مختلف تشکیل و در اثر حرکت در محیط متخلخل سازند یا داخل لوله در چاه تولیدی و یا تاسیسات سطح الارضی، رسوب می نمایند.و زدودن آن ها گاهی غیر ممکن و گاهی ممکن ولی با هزینه های زیاد همراه است. با توجه به موارد فوق،شناخت مشکل،شرایط جریان و پیش بینی تشکیل این گونه رسوبات دارای تأثیر بسزایی در موفقیت عملیات دراز مدت تولید و همچنین پایداری جریان و تولید اقتصادی است.به منظور پیش بینی شرایط تشکیل رسوب در هنگام استخراج نفت خام، مدل ریاضی با لحاظ نمودن پدیده ترمودینامیکی تشکیل رسوب آسفالتین لازم و ضروری است. از فرضیات این تحقیق بررسی قابلیت مدل ترمودینامیکی معادله حالت پنگ رابینسون در پیش بینی مقدار نقطه شروع می باشد. لذا در این تحقیق تلاش برای ارائه الگوئی است که قادر به پیش بینی میزان و نقطه تشکیل رسوب آسفالتین باشد. نتایج نشان میدهد با استفاده از مدل ترمودینامیکی پنگ رابینسون، نقطه شروع رسوب آسفالتین با خطای 25 درصد بدست می آید.

بررسی آزمایشگاهی اثر گاز تزریقی بر سینتیک رسوب آسفالتین از نفت زنده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی 1393
  احمدرضا زنگنه   حسن نادری

رسوب آسفالتین از سیال مخزن یکی از مشکلات جدی در حین تولید نفت است که سبب مسدود شدن سازند، دهانه چاه و تاسیسات بهره¬برداری می¬شود. رسوب آسفالتین می¬تواند در اثر افت فشار طبیعی مخزن و یا درحین تزریق گاز هیدروکربوری و یا کربن دی¬اکسید به منظور ازدیاد برداشت رخ دهد. به طور عمده در مقاله¬ها فرض شده است که رسوب آسفالتین نسبتاً سریع است و آثار سینتیکی وجود ندارد. بدون درک درست از آثار سینتیکی همراه در حین رسوب آسفالتین، مدل های ترمودینامیکی پیش بینی گمراه کننده¬ای از پایداری آسفالتین به ما می دهند. بنابراین برای مطالعه این پدیده باید از دو منظر تعادل ترمودینامیکی و پایداری سینتیکی به موضوع نگاه کرد. در این پژوهش با روش تزریق مولی برنامه ریزی شده دو گاز طبیعی غنی شده و کربن دی اکسید در شرایط دما و فشار اولیه مخزن در سامانه تشخیص جامد به ارزیابی سینتیکی فرایند رسوب ایجاد شده پرداخته و با فرض سینتیک پلیمری شدن برای واکنش بین گاز و مولکول آسفالتین، پارامترهای سینتیکی واکنش رخ داده محاسبه شد. نتایج نشان می¬دهد که گاز طبیعی به ازای 0/9مول تزریق و گاز co2 به ازای 0/3 مول تزریق به یک مول نفت مخزن رسوب آسفالتین رخ می¬دهد. همچنین مرتبه¬ی واکنش نسبت به گاز طبیعی غنی شده تزریقی و co2 حدود 2/7 برابر مرتبه¬ی واکنش نسبت به آسفالتین است. بنابراین در تزریق گاز سرعت رسوب آسفالتین بیش¬تر به میزان گاز وابسته است. مرتبه¬ی کل واکنش در فرایند تزریق گاز غنی شده 18/41 است. بنابراین، این فرایندی ابتدایی نیست و به صورت چند مرحله¬ای است.

بررسی آزمایشگاهی و شبیه سازی تزریق نیتروژن به منظور ازدیاد برداشت در یکی از مخازن نفتی جنوب ایران
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - پژوهشکده مهندسی شیمی و شیمی فیزیک 1393
  امیر طاهری دزکی   حسن نادری

فرایند افزایش میزان بهره وری از مخازن مستلزم پیش بینی عملکرد مخزن و ساز و کار های تولید در آن می باشد. محدودیت ذخائر نفتی در دنیای امروز و غیرقابل تجدید بودن این ذخائر، اهمیت روش های بهینه، به منظور به دست آوردن حداکثر بازیابی از مخازن نفتی را امری ضروری و اجتناب ناپذیر ساخته است. تزریق گاز نیتروژن به عنوان یکی از روش های ازدیاد برداشت از نفت (eor) در سال های اخیر کاربرد زیادی داشته است. به طوری که این گاز به عنوان جانشین مناسبی برای گاز طبیعی و متان از نظر اقتصادی و برای دی اکسیدکربن از نظر اقتصادی و قابلیت دسترسی معرفی شده است. با توجه به اهمیت بالای روش های ازدیادبرداشت نفت در صنعت نفت و هزینه های گزاف در این زمینه برای کاهش خطا و جلوگیری از ضررهای مالی گزاف قبل از انجام ازدیادبرداشت در میدان نفتی ،درابتدا میدان را شبیه سازی می نمایند و از طریق انجام آزمایشات در اندازه آزمایشگاهی با شرایط مخزن، روشی بهینه را برای میدان مورد بررسی انتخاب می نمایند. با استفاده از نمونه نفت زنده مخزن مورد مطالعه برای تعیین حداقل فشار امتزاج، آزمایش لوله قلمی طرح ریزی شد و با انجام این آزمایش تا حداکثر فشار ممکن تجهیز، خروجی های آن ثبت گردید. سپس برای رسیدن به فشار امتزاج به دلیل محدودیت اعمال فشار بالا در لوله قلمی، از طریق شبیه سازی اقدام شد. با مدل شبیه ساز ترکیبی eclipse300 آزمایش های واقعی لوله قلمی شبیه سازی گردید. پس از آنالیز بروی نمونه نفت زنده مخزن مورد مطالعه و انطباق دادن بین نتایج آزمایشگاهی و خروجی های مدل در حالت تزریق گاز نیتروژن، فشار نفت طی چندین مرحله افزایش داده شد و در هر مرحله میزان بازیافت نفت پس از تزریق 2/1 حجم متخلخل گاز محاسبه گردید. همچنین براساس دو رابطه تجربی و ترمودینامیکی نیز حداقل فشار امتزاج محاسبه شد. نتایج بدست آمده نشان می دهند که در صورت تزریق گاز نیتروژن، حداقل فشار لازم برای ایجاد شرایط امتزاج کامل در حدود psi 12300 می باشد.

بررسی عملکرد ذرات از پیش تشکیل شده ژل (ppg) در ازدیاد برداشت نفت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی 1393
  امین مهاجری   محسن وفایی سفتی

تولید ناخواسته آب در کنار نفت در مخازن نفتی، به عنوان یکی از چالش های عمده در مهندسی نفت، باعث تحمیل هزینه های بالا و مشکلاتی چون خوردگی تجهیزات، جداسازی آب، دفع آب جداسازی شده و دیگر موارد می شود. از پرکاربردترین روش های کنترل و کاهش تولید ناخواسته آب، استفاده از سامانه ذرات از پیش تشکیل شده ژل است. این روش به علت هزینه های اولیه پایین تر مورد توجه قرار گرفته است. به دلیل ویژگی های منحصر به فرد ذرات از پیش تشکیل شده ژل، برخی از نقاط ضعف ژل های پلیمری درجا از قبیل عدم کنترل پذیری زمان بندش ژل و تغییر ماهیت ژلانت در اثر تماس با سیال و مـواد معدنی چاه های نفت، برطرف می شود. این امر امکان نفوذ هر چه بیشتر این ذرات را در عمق چاه فراهم می کند. ذرات از پیش تشکیل شده ژل، دارای اندازه قابل تنظیـم هستنـد. این ذرات ژل، توانایی ورود به برخی از شکاف ها در مناطـق کم تراواتر را دارند و می توانند بدون هیچ تاثیر پذیری، با استفاده از آب تولیدی از چاه ها تهیه بشوند. بازدهی عملیات استفاده از ذرات از پیش تشکیل شده ژل به چندین عامل از جمله غلظت مواد سازنده، میزان شوری آب چاه، اندازه ذرات، دمای محیط و ضخامت شیارها و شکاف های چاه، بستگی دارد.

بررسی نقش ژل پلی آکریل آمید سولفونه در کنترل تولید آب در مخازن با جریان شعاعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی 1394
  نسیبه حاجیلری   محسن وفایی سفتی

کنترل تولید آب ناخواسته موضوعی کلیدی در مخازن هیدروکربنی است. یکی از روش هایی که امروزه در اکثر مراکز تحقیقاتی و صنعتی دنیا به عنوان راهکار مناسب و موثر در این زمینه مطرح شده، استفاده از ژل پلیمرها است. بااین وجود تجربه های ناموفق زیادی در کاربرد ژل پلیمرها به دلیل عدم تطابق نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی ها با شرایط چاه در آزمون های میدانی وجود داشته است. در این مطالعه، با استفاده از ژل پلی آکریل آمید آبکافت شده/استات کروم سه ظرفیتی، روش آزمایشگاهی جدید شامل یک سامانه سیلابزنی دو بعدی جدید همراه با یک دستورالعمل نو برای تزریق همزمان آب و نفت توسعه یافته است. این روش جدید شانس موفقیت عملیات انسداد آب را با نزدیک کردن شرایط آزمایشگاهی به شرایط مخازن بیشتر می کند.

ساخت میکرومدل و مطالعه عملکرد ژل پلیمر پلی اکریل آمید به عنوان عامل کاهنده آب در محیط متخلخل با استفاده از الگوی جریان در میکرومدل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1387
  علی امجدیان   محسن وفایی سفتی

چکیده ندارد.

ساخت و مطالعه عملکرد کامپوزیت های ژل اپلی-اکریل آمید- نانورس (مونتموریلونایت و کائولونایت) به منظور کاهش میزان پرش آب در چاه های نفت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1387
  فرهاد سلیمی   محسن وفایی سفتی

چکیده ندارد.

بررسی خواص رئولوژیکی ژل های پلیمری و پلی اکریل آمیدها و ارائه مدلی مناسب جهت تخمین زمان بندش ژل در شرایط یکی از مخازن نفتی جنوب ایران
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1387
  مجید رفیع پور   محسن وفایی سفتی

چکیده ندارد.

سنتز چند سولفامید
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تهران - دانشکده علوم 1347
  محسن وفایی سفتی

چکیده ندارد.

مدل ترمودینامیکی پیش بینی رسوب آسفاتین در مخازن زیرزمینی نفت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1379
  حسین شیخ زاده   محسن وفایی سفتی

رسوب آسفالتین یک معضل مهم در تولید و بازیافت نفت خام است تجمع آسفالتین ها نقش مهمی را در فرآیند نفت خام باقیمانده و خواص موثر تولید ایفا می کنند. بازده چاههای نفت خام، توسط لخته شدن، رسوب و انسداد مواد آلی سنگین همچون آسفالتین ها، کاهش پیدا می کند.رسوب آسفالتین معمولا یک پروسس برگشت ناپذیر است که عامل اصلی صدمات وارده به عملیات تولید می باشد. یک سوال قابل توجه در صنعت نفت این است که کی و چه مقدار و تحت چه شرایطی مواد آلی سنگین مثل آسفالتین رسوب می کنند؟مولف چگونه ایجاد رسوب و مدل ریاضی استفاده شده برای اندازه گیری آنرا، در حالات مختلف مواد نفتی معرفی می نماید.در جلوگیری از رسوب گذاری، دانستن حلالیت آسفالتین در نفت خام بصورت تابعی از دما، فشار و اجزا سازنده فاز مایع ضروری است. یک مدل ترمودینامیکی برای توصیف رسوب آسفالتین از سیالات نفتی (آلکان های مختلف) و حلالیت آن در مخلوطهای نفتی پیشنهاد شده است. از طریق تزریق گازهای مختلف در مخازن نفتی آسفالتین رسوب می کند. بررسی ما شامل، اجرای برنامه کامپیوتری جهت اندازیه گیری رسوب آسفالتین، انتخاب یک مدل ترمودینامیکی در توصیف و پیش بینی تشکیل رسوب و تست مدل با سیالات مختلف مخازن نفتی می باشد. این مدل بر مبنای تئوی پلیمر چند توزیعی و رفتار فازی مخلوطهای مرکب استوار است که در اینجا:الف - مقدار کل فازهای گاز و مایع و کسر مولی ترکیبات آنها با استفاده از محاسبات تبخیر آنی صورت می گیرد. ب - معادله حالت پینگ رابینسون در محاسبه فوگاسیته اجزای مخلوط در توده نفت خام مورد استفاده قرار گرفته است. ج - شکل ساده شده تئوری محلول پلیمری فلوری هاگینز جهت محاسبه حداکثر میزان حلالیت آسفالتین در نفت بکار رفته است. داده های بدست آمده توسط این مدل، شرایط عملیاتی را که موجب تشکیل رسوب می شود را پیش بینی می کند.