یکی از فرایندهای اساسی در تصفیه گاز طبیعی جداسازی گازهای اسیدی می باشد.در طی این فرایند سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن و دیگر گازهای اسیدی در برج جذب به وسیله محلول آمین از گاز طبیعی جدا می شوند. نیاز ایمنی و زیست محیطی به سبب سمی بودن بسیار زیاد گاز سولفید هیدروژن و همچنبن جلوگیری از فرسودگی وخوردگی خط لوله و تجهیزات انتقال وتوزیع گاز ضرورت جدا سازی سولفید هیدروژن را نسبت به جداسازی دی اکسیدکربن وترکیبات گازهای اسیدی دو چندان می کند. با توجه به استانداردهای موجود در زمینه گاز شیرین، نباید مقدار سولفید هیدروژن در جریان گازی از (ppm) 3 تجاوز کند. در این طرح، یک مدل پایدار بر اساس انتقال جرم برای جذب انتخابی گاز سولفید هیدروژن در محلول متیل دی اتانول آمین در برج جذب پر شده ارائه می شود. این مدل قادر به پیش بینی توزیع غلظت اجزا گازهای نفوذ کننده و توزیع دما در فازهای گاز و مایع برای سیستم متیل دی اتانول آمین، گاز سولفید هیدروژن، دی اکسید کربن و بخار آب خواهد بود. برای پیش بینی توزیع غلظت گاز دی اکسید کربن از ثابت های سینتیکی درجه دوم واکنش میان این گاز و محلول متیل دی اتانول آمین استفاده می شود و از بین داده های موجود، بهترین ثابت با توجه به نتایج انتخاب می شود. در این مدل جهت دستیابی به غلظت بالای سولفید هیدروژن جهت تولید گوگرد در فاز های 4و5 پارس جنوبی، نقطه بیشینه فاکتور انتخاب پذیری را بدست می آوریم. همچنین در این مدل پارامترهای موثر از جمله مقاومت انتقال جرم, نمودارهای تعادلی و ثابت های هنری در بدست آوردن توزیع های یاد شده در طول برج جذب پرشده واحد شیرین سازی فازهای 4و5 مجتمع گاز پارس جنوبی بررسی می شوند. برای توصیف عملکرد برج جذب گازهای اسیدی توسط محلول متیل دی اتانول آمین و نحوه تغییر پارامترهای مختلف در طول برج جذب پر شده, مدل ریاضی این فرایند ارائه خواهد شد. به دلیل طبیعت فرایند جذب، مدل انتقال جرم برای سیستم گاز سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن و محلول متیل دی اتانول آمین در نظر گرفته می شود. فرضیه های مهمی که در این مدل در نظر گرفته می شوند عبارتند از: • شرایط حالت پایدار است. • جریانهای گاز و مایع در قسمت پر شده به صورت جریان قالبی می باشد. • از افت فشار و پراکندگی محوری در برج صرفنظر شده است. • برج به صورت آدیاباتیکی بررسی میشود. • سطح ویژه انتقال جرم و حرارت برای پر شده به صورت یکسان می باشد. • هر دو فاز گاز و مایع ایده آل فرض شده اند. • فرض تعادل شیمیایی در فاز مایع برای اجزای واکنش دهنده در توده برقرار است. معادلات حاصل از موازنه جرم و انرژی نشان دهنده چگونگی تغییرات متغیر هادر طول برج جذب می باشد. مجموعه معادلات باید با توجه به شرایط مرزی به طور همزمان از روشهای عددی حل می شود. شرایط مورد نیاز برای هر کدام از معادلات، مقادیر متغیر های مورد نظر در جریانهای خروجی و ورودی از برج جذب می باشد. . یک برنامه کامپیوتری به زبان مطلب جهت حل معادلات با شرایط مرزی به صورت عددی نوشته می شود. جهت پیش بینی صحت مدل، نتایج حاصل از این مدل با استفاده از داده های یک واحد نیمه صنتعی و همچنین با استفاده از داده های موجود برج جذب پر شده واحد شیرین سازی فازهای 4و5 مجتمع گاز پارس جنوبی مقایسه میشود. ب : پیشینه تحقیق : مطالعاتی که در زمینه مدل سازی انتقال جرم جذب گاز دی اکسید کربن و جذب همزمان گاز سولفید هیدروژن و گاز دی اکسید کربن توسط محلول متیل دی اتانول آمین در برج جذب و دفع پر شده انجام شده است، به 2 دسته تقسیم میشوند: 1- مدل سازی برج جذب پرشده با استفاده از تعمیم الگوریتم های برج تقطیر بر پایه انتقال جرم در نرم افزار اسپن پلاس 2- مدل سازی بر اساس اصول پن دایا 1-1 تعمیم الگوریتم برج تقطیر با استفاده از روش پاچیکو و همکارانش پاچیکو و همکارانش در سال 1998 مدل سازی جذب همزمان گاز سولفید هیدروژن وگاز دی اکسید کربن را با استفاده از تعمیم الگوریتم های برج تقطیر در محلول آمین انجام دادند. در این مدل از فاکتور افزاینده ضریب انتقال جرم و از معادله استفان- ماکسول و موازنه جرم و انرژی در کار خود بهره بردند، و از آن برای شبیه سازی برج جذب پرشده منظم استفاده کردند. 1-2 تعمیم الگوریتم برج تقطیر با استفاده از روش بولهار و همکارانش بولهار و همکارانش در سال 2003 الگوریتمی برای واحد شیرین سازی تدارک دیدند آنها در اصل کار پاچیکو در سال 1998 را دنبال کردند و مدل خود را برای فرآیند شیرین سازی با به کار بردن تئوری مدل انتقال جرم به نتایج خوبی رسیدند. . 2- مدل سازی با استفاده از اصول پن دایا مطالعات زیادی در ارتباط با جذب گاز دی اکسید کربن توسط محلول های آمین انجام شده است. در ارتباط با مدل سازی برج جذب آدیاباتیکی پر شده که از اصول انتقال جرم پیروی می کند، اولین کار مربوط به پن دایا در سال 1983 است. پن دایا با استفاده از موازنه انرژی و جرم و فرض ایده آل بودن فاز گاز و مایع و استفاده از فاکتور افزاینده ضریب انتقال جرم و حل معادلات با مقدار مرزی به روش پرتابی مدل سازی را انجام داد. حلال مورد استفاده در کارش مونو اتانل آمین بود و برای بررسی نتایج خود تطابقی با هیچ داده ای انجام نداد. تونتی واچ واسی کول و همکارانش در سال 1992 همان اصول پن دایا را بکار بردند و مدل سازی سیستم های مونو اتانول آمین وگاز دی اکسید کربن و هیدروکسید سدیم و دی اکسید کربن را انجام دادند. همچنین جهت مطابقت داده های مدل از یک واحد نیمه صنعتی استفاده کردند، و به نتایج خوبی دست یافتند. جاستین و همکارانش در سال 2006 مدل برج جذب پرشده را برای سیستم گاز دی اکسید کربن و محلول 2-آمینو-2-متیل-1-پروپانول انجام دادند. آنها در کارشان از فرض ایده آل بودن فاز مایع استفاده کردند و دلیل کارشان پیچیدگی حل معادلات جرم و انرژی می دانستند. آنها از یک مدل ساده برای محاسبه فشار جزیی تعادلی گاز دی اکسید کربن بر روی محلول آمین استفاده کردند. آنها از مدل ساده ترمودینامیکی، که از ترکیب ثابت تعادلی و هنری بدست می آمد استفاده کردند. در نتیجه با استفاده از یک واحد نیمه صنعتی نتایج خود را مطابقت دادند. و جواب های خوبی در این زمینه بدست آوردند.

مدل های بر مبنای مفهوم ترکیب موضعی، مدل هایی هستند که عبارات تجربی را برای بیان اثر ترکیب موضعی مورد استفاده قرار می دهند. این دسته از مدل ها وجود دو نوع نیروی برد کوتاه و برد بلند را در محلول های الکترولیتی در نظر می گیرند. اندرکنش های یون-یون، نیروهای برد بلند هستند که بر رفتار محلول های الکترولیتی رقیق اثر تعیین کننده ای دارند. نیروهای برد کوتاه از اندرکنش های بین یون ها و مولکول های حلال ناشی می شوند و مانند سیستم های غیر الکترولیتی، به اثرات ترکیب موضعی وابسته هستند. در این مطالعه یک مدل جدید nrtl-nrf برای بیان انحراف از حالت ایده آل محلول های الکترولیتی آبی بر اساس فرض خنثی بودن بار الکتریکی موضعی چن ارائه شده است. طبق مفهوم فاکتورهای غیر تصادفی، سهم انرژی گیبس اضافی هر سلول از طریق تفاضل بین انرژی گیبس سلول مورد نظر و یک سلول با همان ذره مرکزی در یک مخلوط تصادفی بیان شده است. غیر تصادفی بودن بدین معنی است که انرژی آزاد گیبس اضافی از اندرکنش های برد کوتاه بین حل شونده های مختلف ناشی می شود. این مدل شامل دو سهم، یکی در نتیجه نیروهای برد بلند که با تئوری دبای-هوکل بیان می شود و دیگری ناشی از نیروهای برد کوتاه است که به وسیله ترکیبات موضعی از طریق فاکتورهای غیر تصادفی بیان می گردد. این مدل با تعداد سه پارامتر قابل تنظیم برای تمام گستره غلظت الکترولیت ها، از محلول رقیق تا حد اشباع معتبر است. در واقع، استفاده از فاکتورهای غیر تصادفی و مایع تصادفی به عنوان یک سیال مرجع، این مدل را قابل کاربرد در ناحیه وسیعی از غلظت الکترولیت ها نموده است. در این مطالعه، ابتدا برای به دست آوردن حدس های اولیه، پارامترهای مدل توسعه یافته برای تعداد 23 الکترولیت 1-1 به طور همزمان بهینه شده و به دست آمده است و در مرحله بعدی با افزودن الکترولیت های 1-2 پارامترهای مدل حاصل شده است. بهینه سازی با استفاده الگوریتم پاول و به طور همزمان انجام شده است. این مدل قادر است ضرایب فعالیت متوسط یونی نمک را تا حد بالاتر از مولالیته 6 پیش بینی نماید. خلاصه اینکه، این مدل نتایج واقع گرایانه ای برای محلول های آبی الکترولیت های منفرد ارائه می نماید و با اطمینان می توان آن را تا حد قدرت های یونی بالا به کار برد.

در این تحقیق یک مدل ترمودینامیکی برای پیش بینی شرایـط تشکـیل هیدرات در محلول های حاوی الکترولیت ها و یا یک الکل پیشنهاد شده است. به منظور توسعه ی این مدل هر فاز به صورت جداگانه ا ی توصیف شده است. معادله ی حالت اصلاح شده ی پاتل- تجا (vpt) همراه با قانون اختلاط غیر وابسته به دانسیته (ndd) به منظور توصیف فاز بخار و مدل آماری واندروالس و پلتیو برای توصیف فاز هیدرات استفاده شده است. فاز آبی به روش-های متفاوتی توصیف شده است. اگر فاز آبی حاوی یک الکترولیت باشد، مدل های فعالیت n-wilson-nrf و nrtl-nrf استفاده شده اند. اگر فاز آبی حاوی یک الکل باشد، معادله ی مارگولز استفاده شده است. همچنین به منظور محاسبه ی فعالیت آب به علت حضور یک گاز حل شده، فرض شده است که قانون لوئیس- رندال قابل اعمال به فوگاسیته ی آب در محلول است. به منظور نشان دادن توانایی مدل ارائه شده در پیش بینی شرایط تشکیل هیدرات چندین سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. بنابراین نتایج مدل پیشنهاد شده با دیگر مدل های موجود و نتایـج آزمایشگاهی مقایسه شـده است. سازگاری با نتایج آزمایشگاهی بسیار خوب می باشد. همچنین مقایسه با دیگر مدل های موجود نشان می دهد که مدل پیشنهاد شده شرایط تشکیل هیدرات را در بیشتر موارد بهتر از دیگر مدل های موجود پیش-بینی می کند.

به طور کلی تولید اولیه از مخازن نفت سنگین به دلیل گرانروی بالای نفت سنگین، بسیار چالش انگیز می باشد. هدف اصلی فرآیند های بهبود برداشت نفت، کاهش گرانروی نفت سنگین و در نتیجه افزایش پویایی آن می باشد. بنابراین توسعه روش های جدید بهره برداری و همچنین بهبود روش های موجود، امری ضروری به نظر می رسد. روش استخراج توسط حلال هیدروکربنی (vapex) نتیجه ی تلاش های انجام گرفته در این زمینه در طی چندین سال اخیر بوده است. در این تحقیق یک مدل چند مکانیزمی برای مدل سازی فرآیند vapex با حل هم زمان معادلات انتقال جرم و جریان سیال ارائه می شود. می توان فرآیند vapex را بر حسب زمان عملیاتی به سه مرحله مختلف تقسیم کرد: مرحله ی تولید ناپایای اولیه با جریان متقابل، مرحله ی پهن شدن محفظه ی حلال و مرحله ی افتادن محفظه ی حلال. بسیاری از مدل سازی های ریاضی انجام گرفته در گذشته تنها برای مرحله ی پهن شدن محفظه ی حلال و با فرض شرایط پایا و همچنین ثابت بودن عمق نفوذ و سرعت حرکت سطح مشترک حلال-نفت سنگین صورت گرفته است. مدل سازی ناپایای مراحل پهن شدن و افتادن محفظه ی حلال هدف اصلی در این تحقیق می باشد. در این مدل سازی سطح مشترک حلال-نفت سنگین با سرعت متغییری حرکت می کند و عمق نفوذ حلال در نفت سنگین در طی فرآیند افزایش می یابد. همچنین اثر جابجایی سطح مشترک حلال-نفت سنگین که به عنوان ترم شبه جابه جایی در معادله ی انتقال جرم ظاهر می شود نیز در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل از مدل سازی فرآیند با داده های آزمایشگاهی موجود در منابع اطلاعاتی ارزیابی می شوند. چنین نتیجه شد که استفاده از یک چندجمله ای درجه سه می تواند توزیع مناسبی برای غلظت حلال در نفت سنگین باشد. همچنین نتایج scale-up با استفاده از مدل های فیزیکی بررسی شده نشان دادند که نرخ ریزش نفت در فرآیند vapex با ارتفاع ریزش به توان 274/1 رابطه دارد.

در این مطالعه برج تثبیت پالایشگاه گاز پارسیان شبیه سازی شده است. خوراک این واحد شامل 17 جزء می باشد و در دو محل وارد برج می شود. %67 خوراک پس از عبور از مبدل پیش گرمکن وارد سینی هفتم شده و مابقی خوراک با همان اجزای مولی به صورت سرد وارد سینی اول می شود. در این تحقیق، شبیه سازی به وسیله نرم افزار aspen و برنامه نویسی کامپیوتری با استفاده از نرم افزار matlab انجام شده است. به منظور پیش بینی خواص ترمودینامیکی از معادله حالت srk استفاده شده است. در محاسبات انجام شده برای تعیین انحراف از حالت تعادل بین فاز مایع و بخار بر روی سینی ها، بازده بخار مورفری مورد استفاده قرار گرفته است. معادلات mesh به دست آمده برای این سیستم چند جزیی در حالت پایا شامل 777 معادله جبری غیر خطی و وابسته به هم است. برای حل آن ها از روش نیوتن- رافسون استفاده شده است. در نهایت نتایج به دست آمده از شبیه سازی برای اجزای مولی محصولات بالا و پایین برج با مقادیر آزمایشگاهی حاصل از آنالیز gc مقایسه شده و تأثیر تغییر دبی خوراک f1 و f2 در محصولات خروجی برج تثبیت بررسی شده است.

افزایش گازهای گلخانه ای به ویژه دی اکسیدکربن در جو زمین باعث شده راه های متعددی برای کاهش تاثیرات این پدیده نامطلوب پیشنهاد و بررسی شود. یکی ازاین موارد تزریق این گاز به مخازن آب شور است. نفوذ مولکولی و واکنش های شیمیایی از مهمترین و کلیدی ترین مکانیزم های انتقال جرم در این فرایند هستند. ضریب نفوذ دی اکسیدکربن در آب سازند نقش بسیار مهمی در نرخ نفوذ، محاسبه ظرفیت این مخازن جهت ذخیره سازی، زمان اشباع شدن و شبیه سازی های مرتبط با این فرایند دارد. به دلیل کم بودن داده های آزمایشگاهی ضریب نفوذ دی اکسیدکربن در آب سازند در شرایط اینگونه مخازن این کمیت به روش کاهش فشار اندازه گیری شد و همچنین واکنش های شیمیایی بین دی اکسیدکربن و آب سازند بررسی گردید. همچنین، شبیه سازی فرایند نفوذ مولکولی و اثر متغیرهای مختلف بر این فرایند، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. ضریب نفوذ در شرایط آزمایشگاهی در بازه دمایی °c70-30 و فشار اولیه kpa 6900-5900 محاسبه شد و واکنش هایی شیمایی نیز در بازه دمایی °c 70-30 مطالعه شد. در شبیه سازی فرایند نفوذ مولکولی، توزیع غلظت در محلول، شار مولی نفوذ و شار جابجایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی حاکی از این است که نقش پدیده نفوذ مولکولی در انتقال جرم نسبت به پدیده جابجایی در زمان های کوتاه (مدت زمان آزمایش) بسیار مهم تر و تاثیرگذارتر می باشد. به منظور بررسی حساسیت فرایند انتقال جرم به ضریب نفوذ و ثابت هنری اثر تغییر در این کمیت ها بر توزیع غلظت و شار مولی نفوذ بررسی شد، همچنین اثر کاهش 5% ضریب نفوذ (به دلیل رابطه مستقیم با توزیع غلظت و شار مولی نفوذ) و افزایش 5% ثابت هنری (به دلیل رابطه عکس با توزیع غلظت و شار مولی نفوذ) بررسی شد، که نشان دهنده این مطلب است که میزان تاثیرپذیری توزیع غلظت و شار مولی نفوذ از تغییرات هم اندازه در این کمیت ها تا اندازه زیادی به اندازه هم می باشد.

ذخیره سازی و دفع گاز های گلخانه ای در سفره های آب زیر زمینی به عنوان یک گزینه مهم در جهت کاهش این نوع گازها از فضای اتمسفر مطرح است. پی بردن به مفاهیم و مکانیزم های درگیر در فرایند ذخیره سازی از قبیل فرایند جابجایی طبیعی و اثرات آنها بر زمان بلند مدت ذخیره سازی و تزریق از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. فرایند جابجایی طبیعی به عنوان یکی از مکانیزم های تاثیر گذار در افزایش حلالیت کربن دی اکسید در فرایند ذخیره سازی مطرح می باشد. در این تحقیق تزریق کربن دی اکسید در آبده زیر زمینی مورد مطالعه و شبیه سازی عددی قرار گرفته است. برای دستیابی به دقت مناسب حل عددی، محدودیت های حل عددی با استفاده از آنالیز حساسیت اندازه گره و بازه زمانی توسعه داده شده اند. سپس اثر مقدار ورودی عدد موج در تابع اختلاط ایجاد شده در سطح تماس گاز - مایع و همچنین اثر مرتبه المان محدود به کار گرفته شده در روش عددی المان محدود برروی میزان دقت حل در ناحیه نفوذ و جابجایی آمیخته مورد بررسی قرار گرفته است. زمان شروع جابجایی طبیعی در فرایند تزریق کربن دی اکسید در مخازن آبده زیر زمینی با استفاده از داده های میدانی موجود در تاریخچه مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به بررسی انجام شده مشخص گردید که زمان بدون بعد برای شروع جا به جایی طبیعی برای محدوده اعداد رایلی مورد استفاده در این تحقیق با توان دوم عدد رایلی رابطه عکس دارد. به طوری که برای زمان بدون بعد شروع جابجایی و عدد رایلی رابطه ra-2845td= برقرار می باشد. رابطه بدست آمده می تواند در جهت تشخیص زمان شروع جا بجایی طبیعی در یک سیستم با عدد رایلی مشخص و همچنین پیش بینی زمان طولانی مدت ذخیره سازی در مقیاس های ذخیره سازی و دفع زیر زمینی مورد استفاده قرار گیرد. در بخش پایانی این تحقیق اثر میزان شوری محیط آبده تحت تزریق بر زمان شروع جابجایی طبیعی مورد استفاده قرار گرفته است. برای این کار، شش سناریو با محوریت تغیر درصد شوری آبده و ثابت نگه داشتن سایر متغیرهای درگیر در فرایند، مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج بدست آمده حاکی از تأثیر مستقیم درصد شوری آبده بر زمان شروع جابجایی طبیعی است. به نحوی که با افزایش درصد شوری آبده، زمان وقوع جابجایی طبیعی به تأخیر می افتد. در نتیجه آن مقدار تجمعی گاز حل شده نیز پس از زمان مشخص کمتر خواهد بود.

در این تحقیق رفتار ژئوشیمیایی برهم کنش های co2-آب نمک طبیعی - سنگ کربناته بررسی شده است. در ابتدا جهت مشاهده تأثیر co2 بر آب نمک سازند، این گاز در فشار اتمسفری به آب نمک تزریق شد. نتایج نشان داد که در نتیجه تزریق، تنها ph محیط کاهش می یابد و هیچ رسوبی تشکیل نمی شود. در آزمایش های دیگری co2 در دما و فشار متفاوت (به ترتیب 50-70 درجه سلسیوس و psi 5/73-1100) به آب نمک و سنگ در یک ظرف استنلس استیل تزریق شد. نتایج نشان داد حضور co2 سبب انحلال نمونه سنگ و افزایش کاتیون های غالب سنگ در آب نمک می شود. به منظور ارزیابی تغییرات ایجاد شده در نمونه-ی سنگ استفاده شده در نتیجه واکنش های احتمالی (انحلال/رسوب)، خواص فیزیکی سنگ مانند تراوایی وتخلخل، قبل و پس از انجام آزمایش ها اندازه گیری شد. مقایسه تراوایی و تخلخل نمونه ها قبل و بعد از آزمایش ها نشان داد پس از تزریق co2، در همه ی نمونه ها به دلیل تشکیل رسوبات ثانویه در گلوگاه های سنگ متخلخل، تراوایی کاهش می یابد، با این وجود تخلخل در برخی از نمونه ها افزایش و در برخی دیگر کاهش یافته است. از آنجا که این واکنش ها سبب تغییر ساختار سنگ مخزن می شوند می توانند باعث بهبود یا کم شدن میزان تراوایی سنگ شوند. با کمک نتایج به دست آمده از واکنش های ژئوشیمیایی می توان به تغییرات تراوایی پی برد. این نتایج در تخمین دقیق نرخ تزریق و فشار تزریق گاز co2 بسیار موثر می باشند. با اطمینان از انجام این واکنش ها با گذشت زمان و کاهش میزان co2 تزریقی در سازند در نتیجه ی واکنش، می توان به ذخیره ی ایمن این گاز دست یافت.

ارزیابی صحیح عملکرد مخزن نیازمند دانستن پارامترهایی نظیر گاز درجا، فشار متوسط مخزن و ذخیره قابل استحصال می باشد. دانستن رفتار جریان در چاه جهت استراتژی آینده تولید، بدست آوردن فشار ته چاه از داده تولید سرچاهی و آنالیز داده تولید مهم و بااهمیت می باشد. از آنجایی که هیچ گونه جریان سنجی بر روی چاه های میدان گازی مورد مطالعه نصب نگردیده است لذا اطلاعات تولید از هر چاه موجود نمی باشد. در عوض داده های دبی تولیدی کل هر سکو که مجموع دبی چندین چاه است معلوم می باشد. در این پروژه ابتدا داده های میدانی مورد نیاز جمع آوری، منسجم و ارزیابی گردیده است. سپس یک الگوریتم جهت مدلسازی چوک های سرچاهی پیشنهاد و دبی چاه ها با استفاده از نرم افزار پایپسیم تخمین زده شده است. علاوه بر آن شدت جریان چاه ها از بهینه سازی رابطه ی گیلبرت نیز بدست آمده است. پس از آن بهترین روابط محاسبه گرادیان فشار در چاه از مقایسه نتایج مدل های مختلف با داده های گزارش شده از ابزار نمودارگیری تولید توسط دو نرم افزار پایپسیم و پراسپر بدست آمده است. و از دو نرم افزار پروفایل فشاری، دمایی و رژیم جریانی در یکی از چاه های مخزن گاز میعانی چند چاهی چند لایه ای با نرخ بالا تعیین و فشار ته-چاهی پیش بینی شده است. همچنین آنالیز حساسیت متغیرها از جمله درجه api، حذف آب و نسبت گاز به میعانات در مبحث محاسبات شدت جریان و فشار سرچاهی، نرخ تولید، نسبت گاز به میعانات و ترکیب سیال در محاسبات فشار ته چاهی مطالعه گردیده است.

ارزیابی صحیح عملکرد مخزن نیازمند دانستن پارامترهایی نظیر هیدروکربن درجا، فشار متوسط مخزن و ذخیره قابل استحصال می باشد. تکنیک های تحلیل داده های تولید جزء بهترین روش ها برای تخمین این پارامترها می باشند. این روش ها می توانند تجربی و یا تحلیلی باشند که معمولاَ در کنار همدیگر و به صورت سیستماتیک بر روی داده ها اعمال می شوند. در تمامی این روش ها (تجربی، نیمه-تحلیلی و تحلیلی)، دبی تولیدی از هر چاه باید به عنوان داده ورودی مشخص باشد. با تحلیل داده های دبی فشار چاه ها، می توان تخمین قابل قبولی از پارامترهای مخزن به دست آورد و پیش بینی تولید از چاه ها انجام شود. این پایان نامه تکنیک های موجود تحلیل داده های تولید را دسته بندی می کند و قابلیت ها و ضعف های هر روش را مورد بررسی قرار می دهد. در ابتدا تحلیل با استفاده از روشهای تجربی انجام گرفته است و با اعمال سناریوهای مختلف، تاثیر عوامل متفاوت بر روی تحلیل داده های تولید با استفاده از روش های تجربی مورد ارزیابی قرار گرفته است. به دلیل عدم استخراج تمامی پارامترهای مخزنی با استفاده از روش های تجربی، از روش های تحلیلی مختص مخازن تک فازی برای تحلیل مخازن گاز میعانی استفاده شده است. به دلیل اینکه این نوع مدل ها دربردارنده ی شرط تک فاز بودن هستند، استفاده از آن ها دارای محدودیت می باشد. به همین دلیل انواع سیال گاز میعانی در سناریوهای متفاوت تولید تحلیل شده و مانند استفاده از روش های تجربی با اعمال سناریوهای مختلف، تاثیر عوامل متفاوت بر روی تحلیل داده های تولید با استفاده از روش های تحلیلی مورد ارزیابی قرار گرفته است. داده های تولید مصنوعی در این مطالعه توسط مدلسازی در نرم e300 و تحلیل داه های تولید با استفاده از نرم افزار آر.تی.آ انجام شده است.

حلالیت گازهای اسیدی (co2, h2s و co2) در محلول¬های آبی در بسیاری از فرایندهای مهندسی از جمله تسخیر و ذخیره سازی گاز اسیدی در آبده و ازدیاد برداشت نفت حائز اهمیت است. در این مطالعه، از معادله حالت pr و مدل ضـریب فعـالیت nrtl برای توصیف حلالیت گازهای اسیدی h2s، co2 و ch4 در محلول¬های آبی حاوی نمک کلرید سدیم (m6-0) استفاده شده است. اثرات نیروهای برد بلند نیز با استفاده از تئوری دبای هوکل محاسبه شده است. در این مطالعه از یک شیوه ساده و مناسب برای مدلسازی استفاده شده است. این مدل به ازاء هر سیستم دوجزیی 3 پارامتر قابل تنظیم دارد و برای بهینه سازی از یک روش جستجوی مستقیم به نام الگوریتم نیلدر مید استفاده شده است. در این مطالعه، از پارامترهای به دسـت آمده برای سیـستم¬های دو جزیی آب-گاز اسیدی، برای پیش بینی حلالیت مخلوط¬های متفاوت از co2، h2s وch4 در آب استفاده شده است. نتایج حاصل از مدل با داده¬های آزمایشگاهی مطابقت دارد.

در پایان نامه حاضر تحت عنوان مدل سازی حلالیت گاز co2 در آب سازند با استفاده از معادله حالت saft حلالیت گاز co2 به عنوان عمده ترین گاز اسیدی در آب حاوی نمکnacl به عنوان اصلی ترین ناخالصی موجود در آب سازندهای زیرزمینی با استفاده از معادله حالت saft ارائه شده توسط هوانگ ورادوژ که مشهور به hr-saft است، مدل شده است. به دلیل پیچیدگی های ریاضی معادله حالت saft در ابتدا مدل برای مواد خالص مورد استفاده قرار گرفت و سپس طی مراحلی گام به گام مدل برای سیستم هایپیچیده تر مثل مخلوط های شامل مواد غیرتجمعی، تجمعی، الکترولیت و..... گسترش داده شد. در تمام مراحل توسعه مدل از ساده به پیچیده نتایج مدل با نتایج آزمایشگاهی و مدل های موجود در مقالات مقایسه شد تا از صحت روابط، محاسبات، کدنویسی و پارامترها اطمینان حاصل شود . برای مدل سازی سیستم الکترولیت آب و نمک رابطه ای که برگرفته از مدل msa می باشد به معادله حالت saft افزوده شد تا توانایی مدل در پیش بینی خواص ترمودینامیکی سیستم الکترولیت افزایش یابد. هم چنین در مدل سازی سیستم های مختلف پارامترهای ماده ی خالص برای معادله حالت hr-saft و هم چنین ضریب بر همکش دوتایی بین اجزاء مخلوط ها از مقالات مختلف استخراج شد اما در مواردی که این پارامترها برای یک سیستم خاص در مقالات موجود نبود با استفاده از بهینه سازی و تطبیق دهی پارامترها با اطلاعات آزمایشگاهی، این پارامترها محاسبه گردید. کدنویسی تمام برنامه ها با نرم افزار متلب 2011 صورت گرفت که برخی ویژگی های آن مثل توانایی ترسیم نمودار و جعبه ابزار بهینه سازی آن محاسبات و مدل سازی را سرعت بخشید. ارزیابی نتایج مدل با داده های آزمایشگاهی نشان می دهدکه میزان حلالیت محاسبه شده توسط مدل با اطلاعات آزمایشگاهی تطابق خوبی دارد.

توسعه ی مدل ترمودینامیکی پنگ- رابینسون+ بورن+ msa به منظور پیش بینی شرایط تشکیل هیدرات در حضور co2 تشکیل هیدرات های گازی در صنایع پتروشیمی، نفت، گاز و منابع هیدرات های گازی اهمیت قابل توجهی دارد. الکترولیت ها به عنوان یک بازدارنده در فرایند تشکیل هیدرات مطرح هستند و یک ترکیب مهم در منابع هیدرات های گازی (مثل دریای عمان و دریای خزر) و سازندهای آبده نمکی محسوب می شوند. مدل های ترمودینامیکی به عنوان یک ابزار قوی برای بررسی رفتار ترمودینامیکی این سیستم ها مطرح هستند. در این پایان نامه از یک مدل ترمودینامیکی شامل معادله حالت پنگ- رابینسون، معادله بورن و msa برای این منظور استفاده شد. این معادله حالت الکترولیتی بر اساس انرژی آزاد هلمهولتز است که در آن ترم پنگ- رابینسون برای درنظرگرفتن برهم کنش های ذرات بدون بار، ترم بورن برای توصیف انرژی باردارکردن یون ها و ترم msa برای توصیف برهم کنش های الکتروستاتیک بین یون ها استفاده می شود. در ابتدا خواص سیستم های الکترولیتی (چگالی، ضریب فعالیت و ...) محاسبه شد. این نتایج سازگاری خوبی با داده های موجود داشتند، اما با افزایش غلظت نمک از دقت محاسبات کاسته شد. سپس حلالیت co2 در محلول های الکترولیت محاسبه شد. در این محاسبات با افزایش غلظت، خطای محاسبات به تدریج افزایش یافت. حلالیت این گاز در سازندهای آبده نمکی نیز پیش بینی شده است. فشار تشکیل هیدرات co2 و ch4 در حضور الکترولیت ها نیز بررسی شد. این محاسبات در دو حالت متفاوت صورت گرفت، در حالت اول پارامتر برهم کنش دوتایی آب- گاز و در حالت دوم پارامتر برهم کنش دوتایی گاز- نمک بر اساس داده های هیدرات گازی بهینه شدند. این نتایج با یکدیگر و با نتایج سایر مدل ها مقایسه شدند. نتایج حاصل از این پیش بینی ها سازگاری خوبی با داده های موجود داشتند. در نهایت نیز فرایند تشکیل هیدرات های گازی در دریای عمان و دریای خزر بررسی و نمودار تعادلی آنها ارائه شد.

مخازن آبده شکافدار مانند دلومیت ها و سنگ آهک می تواند به عنوان گزینه ای مناسب برای ذخیره سازی co2 به منظور دفع آن و حفظ محیط زیست باشد. برای این منظور شبیه سازی تزریق گاز های اسیدی در مخازن آبده شکافدار انجام شد. توصیف دقیق خواص ترمودینامیکی و خواص انتقال گاز های اسیدی و آب شور در پیش بینی مقدار انحلال پذیری و محتوای آب گاز های اسیدی برای به دست آوردن تغییرات چگالی آب سازند در اثر انحلال گاز لازم است. به منظور پیش بینی پدیده همرفت در اثر گرادیان چگالی، زمان شروع جابجایی، نرخ اختلاط همرفتی و حداقل کردن ریسک های مربوط در ذخیره گاز اسیدی نیاز به یک مدل ترمودینامیکی صحیح است. در این مطالعه توسط نرم افزار winprop با دقت خوبی ترمودینامیک گاز های اسیدی و آب مدل سازی شد. سپس شبیه سازی پدیده همرفت در اثر اختلاف چگالی در یک آبده بدون شکاف شبیه سازی شد و اندازه گام زمانی و اندازه شبکه بهینه با در نظر گرفتن محدودیت عدد پکلت و کورانت به منظور جلوگیری از ایجاد خطای عددی بدست آمد. در ادامه اثر تغییرات تراوایی و تخلخل سیستم بررسی شد و افزایش تخلخل به عنوان کاهنده نرخ انحلال و افزایش تراوایی به عنوان عامل موثر در تسریع شروع پدیده همرفت و افزایش نرخ اختلاط تعیین شد، که می توان به عنوان یکی از پارامتر های اصلی در انتخاب سایت ذخیره سازی در نظر گرفته شود. بررسی های انجام شده نشان داد که مکان شکاف افقی و فاصله بین شکاف های عمودی موثرترین عامل روی زمان شروع جابجایی طبیعی می باشد. وجود شکاف در مخازن آبده اثر قابل توجه ای بر روی فرایند اختلاط دارد، در صورت ایمن بودن پوش سنگ می تواند به عنوان گزینه ای مناسب برای انتخاب سایت ذخیره سازی در نظر گرفته شوند.

روند رو به افت تولید در مخازن هیدروکربوری ایران، صنعت نفت ما را جهت افزایش و یا حداقل حفظ تولید ناگزیر به استفاده از روش¬های انگیزش چاه و مخزن نموده است. عملیات شکست هیدرولیکی با توجه به شرایط اغلب مخازن ایران که تراوایی آنها در ناحیه کم و بسیار کم واقع شده است، به عنوان یکی از موثرترین روش¬های انگیزش چاه ارزیابی می¬گردد. هم اکنون یکی از اولین گلوگاه¬های فنی در طراحی، اجرا و پیش¬بینی میزان موفقیت عملیات¬ شکست هیدرولیکی در صنعت نفت ایران، تجزیه و تحلیل شرایط و فشار ایجاد شکاف در چاه مورد نظر می¬باشد و به دلیل عدم پیش¬بینی فشار بالای مورد نیاز جهت ایجاد شکاف و در نتیجه عدم انجام اقدامات اصلاحی و تدارک تجهیزات لازم، انجام این گونه عملیات در مخازن جنوب غربی ایران اغلب ناموفق بوده است. در این تحقیق سعی شده است پارامترهای اصلی موثر بر فشار ایجاد شکاف از جمله خواص مکانیکی سنگ، فشار منفذی، جریان سیال در محیط متخلخل و نحوه تکمیل چاه (حفره¬باز یا مشبک) به صورت یکپارچه در نظر گرفته شود و مدلی تلفیقی جهت پیش¬بینی فشار ایجاد شکست ارائه گردد. بدین منظور اطلاعات مخزنی و مکانیک سنگ مربوط به یکی از چاه¬های قائم تکمیل شده در مخزن بنگستان میدان اهواز گرد¬آوری گردید و مدل چاه در شرایط حین تزریق در عملیات شکست هیدرولیکی تهیه شد. به منظور بررسی سناریوهای محتمل و تخمین فشار شکست، مدل چاه در دو حالت حفره¬باز و مشبک تهیه و تحلیل گردید و تاثیر زوایای شلیک بر فشار ایجاد شکست مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از اجرای مدل بیانگر اختلاف 4000-5000 پام در فشار ایجاد شکاف در دو حالت حفره¬باز و مشبک بهینه می¬باشد، به طوری که فشار ایجاد شکاف به ترتیب حدود 22000 و 17000 پام تخمین زده می¬شود. بررسی زوایای شلیک نشان داد، راستای شلیک بهینه در این چاه در جهت تنش افقی حداکثر می¬باشد و افزایش در فشار ایجاد شکست تا انحراف 20 درجه از زاویه شلیک بهینه قابل صرف نظر کردن است. براساس نتایج حاصل، عملیات شکست هیدرولیکی در شرایط حفره¬باز این چاه به دلیل فشار بالای مورد نیاز سرچاهی ناموفق می¬گردد و در صورت مشبک¬کاری در جهت بهینه و یا در بازه انحراف حداکثر 20 درجه، نسبت به جهت بهینه، عملیات در مرحله ایجاد شکاف با موفقیت همراه خواهد بود.

با توجه به اهمیت منابع نفتی در تأمین انرژی و از طرفی کاهش بهره¬برداری از این منابع به دلیل مشکلات موجود، اخیراً استفاده از فناوری نانو و نانوذرات در روش¬های ازدیاد برداشت نفت مورد توجه قرار گرفته است. نانوذرات استفاده شده در این روش¬ها باید اندازه و توزیع اندازه¬ی کنترل شده¬ای داشته باشند؛ در غیر این صورت، در حفره¬ها به دام افتاده و باعث آسیب به مخزن می¬شوند. از این رو، انتخاب روشی مناسب برای تولید نانوذرات اهمیت ویژه-ای دارد. در این پایان¬نامه، ذرات سیلیکا در توده¬ی فاز آبی و سپس در سامانه¬ی مایسلی معکوس ایزواوکتان/1-هگزانول/ctab/آمونیوم هیدروکسید با 5=wo، 7=wo و 9=wo تولید شدند. سپس برای بررسی مکانیزم تولید و اندازه¬ی ذرات تولید شده به ترتیب از ftir و dls استفاده شد. نتایج ftir نشان داد که تولید نانوذرات سیلیکا در سامانه¬ی مایسلی معکوس با مکانیزمی مشابه تولید ذرات در توده¬ی فاز آبی یعنی هیدرولیز و تراکم teos انجام می¬شود. نتایج dls نیز نشان داد که در 5=wo اندازه¬ و توزیع اندازه¬ی نانوذرات سیلیکا به ترتیب 6/27 و 76-13 نانومتر است. همچنین در این wo پس از چند هفته سامانه پایدار بود. ولی در 7=wo و 9=wo سامانه ناپایدار شد که تولید ذراتی میکرونی را به دنبال داشت. پس از بررسی اندازه¬، تأثیر نانوذرات بر روی فرایند تزریق امتزاجی گاز بررسی شد. به این منظور، آزمایش¬های نفوذ کربن¬دی¬اکسید در سه سیستم ایزواوکتان/1-هگزانول، سامانه¬ی مایسلی معکوس بدون نانوذرات و سامانه¬ی مایسلی معکوس حاوی نانوذرات انجام شد. سپس با مدلسازی فرایند، توزیع ضریب نفوذ بدست آمد. همچنین میزان انبساط حجمی مایع در سه سیستم محاسبه شد. نتایج نشان داد که حضور نانوذرات از طرفی باعث بهبود یکی از مکانیزم¬های ازدیاد برداشت یعنی انبساط حجمی مایع شده و از طرف دیگر کاهش سرعت فرایند نفوذ و جابجایی را به دنبال داشت.

در این پروژه ابتدا داده های آزمایشگاهی هشت چاه یکی از مخازن گاز میعانی جنوب کشور جمع آوری وکنترل کیفیت موازنه جرم و بررسی حالت تعادل بر روی آن ها انجام شد. نتایج نشان داده که داده های گزارش شده برای این نمونه ها داده های قابل اعتمادی برای انجام ادامه محاسبات می باشند. در ادامه جهت مشخصه سازی برش جمعی روش های مختلف شکستن مانند روش تابع نمایی، نمایی اصلاح شده، گاما، روش احمد و روش چهار ضریبی معرفی و محاسبه شد. سپس روش چهار ضریبی توسعه داده شد و چهار ضریب تصحیح جدید برای نمونه ها محاسبه و الگوریتم محاسبه آن پیشنهاد داده شد. در انتها میزان درصد خطای مطلق و متوسط خطای مطلق کسر مولی روش های مختلف شکستن به دست آمده و این روش ها با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد استفاده از روش نمایی اصلاح شده و چهار ضریبی توسعه داده شده و سپس گاما خطای کمتری در محاسبات ایجاد می کند و روش های مناسبی برای شکستن برش جمعی داده های این مخزن می باشند.

کارهای آزمایشگاهی مختلفی در زمینه جداسازی پروتئین انجام شده است اما مدل های ترمودینامیکی در این زمینه بسیار کم است. مدل های ترمودینامیکی که در زمینه جداسازی پروتئین از محیط کشت انجام شده است در سه دسته، تقسیم بندی می شود: " مدل های تعامل جرمی" ،" مدل های بر مبنای معادلات انرژی آزاد گیبس" و" مدل های جذب سطحی" [3] . اجرای این تحقیق در دو بخش خلاصه می شود: مدل سازی و در صورت نیاز تولید داده های آزمایشگاهی برای تحقیق درستی مدل. روش اجرای آزمایش با این هدف که پروتئین را از فاز آبی (محیط کشت) به فاز آلی منتقل کنیم و با به دام انداختن آن در میسل معکوس و تعویض محیط کشت قبلی با فاز آبی جدید این پروتئین را به فاز جدید منتقل و از این راه جداسازی را انجام دهیم، به صورت زیر می باشد: مقدار مساوی از هر دو فاز آلی و آبی با غلظت مشخص بر روی یک چرخاننده مغناطیسی در یک حمام دمایی تا رسیدن به تعادل هم زده می-شود. بعد از آن برای یک مدت زمان مشخص سانتریفیوژ می شود تا دو فاز از هم جدا شوند. سپس دو فاز آنالیز می شود. درصد انتقال پروتئین از طریق اندازه گیری میزان پروتئین در فاز آبی قبل و بعد از فرایند مشخص می شود. که این اندازه گیری توسط spectrophotometer در طول موج مشخص اندازه گیری می شود. توانایی ماده فعال سطحی برای تشکیل میسل معکوس توسط اندازه گیری محتوی آبی در حلال آلی بعد از مخلوط شدن با حلال آبی بدون پروتئین با استفاده از تیترکننده از روش karl fisher ارزیابی می شود. رفتار تجمعی ماده فعال سطحی در حلال آلی توسط vapor-phase osmometer اندازه گیری می شود. نسبت توزیع ماده فعال سطحی بین فاز آلی و فاز آبی توسط icp-atomic emission spectroscope اندازه گیری می شود. بر اساس اطلاعات بدست آمده می توان ضریب توزیع پروتئین را بین دو فاز آلی و میسلی معکوس محاسبه نمود (لازم به ذکر است که این مرحله در صورت نیاز به داده های آزمایشگاهی جدید انجام خواهد شد). سپس بر اساس مدل سازی ترمودینامیکی که انجام خواهد شد و همچنین داده های آزمایشگاهی طبقه بندی شده و نوشتن برنامه بهینه سازی می بایست اقدام به برازش داده های مدل فوق نمود و توانایی مدل ترمودینامیکی توسعه داده شده را برای توصیف تعادل فازی پروتئین مورد ارزیابی قرار داد

در این تحقیق رفتار انحلال co2در آب خالص و مکانیزم های وابسته به صورت عددی و آزمایشگاهی بررسی شده است. شبیه سازی عددی با استفاده از روش اجزای محدود و مطابق با فرایند آزمایشگاهی انحلال در یک سلول pvt انجام پذیرفت. بر این اساس فرایند انحلال در دو محیط توده و متخلخل تحت بررسی قرار گرفتند. در هر دو محیط مراحل انحلال مشخص شده اند که این فرایند به ترتیب شامل نفوذ خالص، همرفتی اولیه و همرفتی ثانویه است. نتایج در محیط متخلخل نشان می دهد به دلیل وجود جریان همرفتی کنترل شده در این حالت می توان با استفاده از روش هایی، ضریب نفوذ در آب را محاسبه کرد. این روش ها شامل بررسی مرحله اول انحلال، زمان شروع مرحله دوم، شیب نمودار فشار بی بعد-زمان بی بعد مرحله دوم، مقدار شروود بیشینه و زمان شروع مرحله سوم انحلال است. نتایج در محیط توده نشان می دهد فرایند همرفتی بسیار قوی تر از نفوذ ظاهر می شود به طوری که اثر نفوذ خالص قابل صرف نظر کردن است. حضور پدیده همرفتی باعث دخالت در اندازه گیری های نفوذپذیری حتی در زمان های طولانی تر می شود. در این قسمت از سه نوع شرط مرزی تعادلی، شبه تعادلی و غیر تعادلی استفاده شده است. مقایسه با داده های آزمایشگاهی نشان می دهد که شرط غیر تعادلی با ضریب انتقال جرم مناسب می تواند جواب های قابل قبولی ارائه دهد و دو نوع دیگر اختلاف قابل توجهی با اندازه گیری های آزمایشگاهی علی الخصوص در زمان های اولیه نشان می دهند. همچنین مدلسازی نشان می دهد که ضریب انتقال جرم ثابت نیست و طی زمان کاهش می یابد.

نگرانی های افزایش آلاینده های زیست محیطی بخصوص گازهای گلخانه ای در کشورمان قابل احساس است. از این بین گاز co2 اهمیت بسزایی دارد چراکه عامل اصلی تولید این گاز وابسته به صنایع نفتی و پتروشیمیایی است که تمرکز آن در جنوب و جنوب غربی ایران بیشتر به چشم می خورد. در این تحقیق با جمع آوری اطلاعات منابع تولید گاز co2 و تمرکز اصلی آن با محوریت استان بوشهر، اقدام به آنالیز زمین شناسی آن منطقه شده است تا به جهت دفع این گازها با استفاده از فنّاوری ccs مبادرت گردد. آبخوان های متعدد و فراوان واقع در این منطقه شرط های مهم مانند عمق دفع مناسب، وجود پوش سنگ سرتاسری و ضخامت کافی برای انجام این فنّاوری را دارا هستند. با مدنظر قرار دادن شرایط یکی از مخازن این منطقه اقدام به مدل سازی آن شده است تا با بررسی دیگر شرط های انجام این فنّاوری میزان ظرفیت پذیرش این مخازن به دست آید. نوع سنگ مخزن و وجود یا عدم وجود ناخالصی در کانی های آن، مکانیسم های درگیر و درنتیجه میزان ظرفیت را تحت تأثیر قرار می دهند. این تأثیرات در سنگ های کربناته که در این منطقه سنگ های غالب هستند، مفصلاً تحلیل شده است. علاوه بر آنالیز استاتیکی، مخازن در دینامیک های مختلف مانند مقدار تزریق co2، شوری، ph و شرایط مرزی بررسی و تأثیر مثبت و منفی هرکدام شرح داده شده است. تمامی این موارد در جهت بهینه نمودن میزان ظرفیت ذخیره سازی است. پوش سنگ این منطقه نیز مشابه لایه ی تزریقی از جهت فشار شکست موردبررسی قرارگرفته تا بدون آسیب به مخزن شرایط بهینه ی تزریق نیز به دست آید.

شبیه سازی مخازن نفت علمی است که در آن با استفاده از روش حل عددی معادلات جریان در محیط متخلخل و با در نظر گرفتن شرایط اولیه و شرایط مرزی به مدل سازی مخازن نفت پرداخته می شود. برای بیان کردن اثر چاه در نرم افزارهای شبیه سازی یک مدل چاه استفاده می شود. مطالعات پیشین حاکی از این است که دقت مدل چاه رایج برای مخازن گاز میعانی به میزان اشباع مایع اطراف چاه وابسته است، همچنین میزان اشباع مایع به شدت به اندازه سلول بستگی دارد، از این رو برای تخمینی صحیح از نتایج به‏دست آمده از مدل رایج چاه نیاز است که اندازه سلول ها در اطراف چاه بسیار کوچک باشد. از طرفی اگر در شبکه کارتزین اندازه ی سلول ها بسیار کوچک باشند، زمان بسیار زیادی صرف شبیه سازی می شود. مدل شعاعی این امکان را فراهم می سازد تا با یک شبکه بندی لگاریتمی که اندازه ی شبکه های اطراف چاه ریزتر از اندازه ی شبکه های دورتر است، پدیده های اطراف چاه را به خوبی مشاهده کرد. محدودیت مدل شعاعی این است که در این مدل امکان شبیه سازی مخازن با یک چاه وجود دارد. راهکار ارائه شده در این پایان نامه تلفیق دو مدل کارتزین و شعاعی می باشد. مدل کارتزین شبیه سازی کل مخزن را به عهده دارد و این امکان را فراهم می سازد تا تعداد چاه های مدل به اندازه ی دلخواه باشد و مدل شعاعی با شبیه سازی نواحی اطراف چاه ها این امکان را فراهم می سازد که پدیده های اطراف چاه مخصوصاً در مخازن اشباع بهتر مشاهده شود. در این پایان نامه معادلات جریانی در دو مختصات کارتزین و شعاعی نوشته شده است. مرز خارجی مخزن به صورت مرز بسته درنظر گرفته شده است. خواص سیال مخزن طوری انتخاب شده است که بیانگر سیال گاز میعانی می باشد. نتیجه ی کار این پایان نامه توسعه ی یک شبیه ساز خانگی در محیط نرم افزار matlab است که دو مدل کارتزین و شعاعی در آن با هم تلفیق شده است. نام این شبیه ساز خانگی با توجه به اینکه از دو مقیاس کارتزین و شعاعی به طور همزمان و مدل سیال نفت سیاه اصلاح شده استفاده می کند dsmbo انتخاب شده است. این نام مخفف عبارت double-scale modified black-oil به معنی دومقیاسی نفت سیاه اصلاح شده می باشد.