نام پژوهشگر: شهابالدین آیتاللهی
طاهره درخشان علیرضا شریعتی
سیال موجود در مخزن حاوی هیدروکربن های سنگینی است که تغییر شرایط تعادلی می تواند زمینه رسوب آن ها را فراهم نماید. تشکیل فاز جامد در مخزن و خطوط انتقال پدیده ای نامطلوب در صنعت نفت و گاز به شمار می رود. با توجه به مشکلات بوجود آمده در صورت نشست واکس ارائه مدل مناسب جهت پیش بینی شرایط تشکیل واکس و میزان تولید آن در حین برداشت از مخزن ضرورت دارد. با کمک مدل سازی می توان شرایط عملیاتی را طوری تنظیم نمود تا از تشکیل فاز جامد جلوگیری کرده و با تغییر دما، فشار و ترکیبات مخزن مانع تشکیل رسوبات جامد شده یا میزان آن را کاهش داد. یکی از عوامل تاثیر گذار بر دمای تشکیل واکس تغییر ترکیب اجزاء موجود در نفت می باشد، با این وجود اثر این فاکتور در تحقیقات گذشته به طور جزئی مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق اثر این فاکتور با تزریق گاز به نفت بررسی شده است. جهت شبیه سازی تماس پیوسته نفت و گاز از آزمایش های تماس چندگانه پیش رو و پس رو استفاده شده و ترکیب نفت و گاز تعادلی حاصل از هر تماس با محاسبات فلاش بدست آمده است. از آنجایی که مدل چند فاز جامد دقت بالایی در پیش بینی شرایط تشکیل واکس دارد، با کمک این مدل دمای تشکیل واکس چند نمونه نفتی در فشار اتمسفر تعیین شده سپس اثر پارامترهای فشار، دما و تغییر ترکیب نفت در هر تماس نفت و گاز بررسی شده است. دمای تشکیل واکس یک نمونه به صورتی تعیین شده که اولین جزء رسوب کننده، که انتظار می رود سنگین ترین پارافین موجود باشد، به مقدار بسیار جزئی تشکیل گردد. با افزایش فشار در تعادل جامد-مایع دمای تشکیل واکس افزایش و در صورت وجود فاز بخار این دما ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. با توجه به این تغییرات احتمال تشکیل رسوب واکس در چاه برداشت نفت با توجه به دمای محیط وجود خواهد داشت. تغییرات دمای سیستم در تخمین دمای تشکیل واکس اثر قابل ملاحظه ای ندارد و مقدار آن از دمای تشکیل واکس پیش بینی شده بالاتر است، بنابراین رسوب واکس در شرایط دما و فشار مخزن رخ نخواهد داد. تزریق گاز در همه موارد موجب کاهش دمای تشکیل واکس نمی گردد و به درصد گاز تزریقی، نوع گاز و تماس و شرایط دما و فشار سیستم وابسته است. به طور کلی انحلال هیدروکربن های سبک در نفت و کاهش درصد اجزاء سنگین موجب کاهش دمای تشکیل واکس می گردد.
بهناز رحمت مند شهاب الدین آیت اللهی
درجهت کاهش اثر گلخانه ای ناشی از انتشار دی اکسیدکربن، نانوسیالاتی همچون نانوسیلیکا و نانولوله کربنی، اکسیدآلومینیوم و اکسیدآهن به عنوان جاذب در یک سیستم فشار بالا استفاده گردیده است. در این تحقیق گاز دی اکسید کربن و نانوسیال در یک محفظه بسته در تماس با یکدیگر قرار می گیرند. تاثیر نوع نانوذرات و نیز تاثیر درصدهای وزنی و تاثیر فشار بر میزان جذب دی اکسیدکربن به دقت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که استفاده از نانوسیال سیلیکا و اکسیدآلومینیوم باعث افزایش بازده جذب دی اکسیدکربن نسبت به آب خالص می شود و میزان افزایش بازده در غلظت های بالاتر بیش تر از غلظت های پایین تر می باشد. این در حالی است که میزان افزایش بازده در غلظت های پایین تر نانوسیال نانولوله کربنی و اکسیدآهن نسبت به غلظت های بالاتر آن بیش تر می باشد. نتایج نشان می-دهد که درصد وزنی بهینه برای جذب گازدی اکسیدکربن توسط نانوسیال سیلیکا و اکسیدآلومینیوم %0/1 و برای نانوسیال اکسیدآهن و نانولوله کربنی %0/02 می باشد. به طور کلی می توان گفت که نانوسیال نانولوله کربنی و اکسیدآهن نسبت به نانوسیال سیلیکا و اکسیدآلومینیوم عملکرد بهتری در بهبود جذب دی اکسیدکربن دارند به طوری که در غلظت-های بهینه؛ محلول نانولوله کربنی، اکسیدآهن، سیلیکا و اکسیدآلومینیوم، افت فشار نسبی را به ترتیب به میزان %35، %24، %20 و %17 نسبت به آب خالص افزایش می دهند و بهبود میزان جذب در فشارهای بالاتر بیش تر از فشارهای پایین تر می باشد.