پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت_دپارتمان فنی مهندسی:

میدان نفتی به منطقه ای جغرافیایی گفته می شود که در آن فعالیت برای استخراج نفت در جریان است. از آنجائیکه ذخایر زیرزمینی نفت در لایه های بسیار وسیعی گسترده هستند که چند صد کیلومتر طول دارد، استخراج نفت در میدان های نفتی حفر چاه های بسیاری را ایجاب می کند.در یک میدان نفتی علاوه بر چاه های تولید نفت، چاه های اکتشافی به طور پیوسته حفر می شوند. در این میدان ها همچنین خطوط لوله برای انتقال نفت به خارج از میدان و نیز انجام فعالیت های تاسیسات داخلی میدان احداث می شود.

از آنجائیکه میدان های نفتی عموما در نقاطی دور از مناطق شهری واقع شده اند، توسعه یک میدان و رساندن خدمات مورد نیاز به آن در زمره پیچیده ترین خدمات لجستیکی قرار می گیرد. موضوعاتی مانند ایجاد تاسیساتی مناسب براب اقامت دوره ای اما بلند مدت کارکنان میدان ها، آب، برق، خدمات سرمایشی و گرمایشی آنها، و نیز مسائلی مانند گرمایش لوله های انتقال نفت در مناطق سرماخیز از جمله موضوعاتی است که باید در میدان های نفتی پاسخ داده شوند.

در سراسر جهان نزدیک به 40 هزار میدان نفتی خشکی و یا دریایی وجود دارد. بزرگترین میدان نفتی جهان الغوار عربستان و برقان کویت هستند که هر یک بیش از 60 میلیارد بشکه نفت را در خود جای داده اند.

به طور معمول توسعه و استخراج نفت از میدان های دریایی بسیار هزینه بر تر و زمانگیر تر است.

http://kishindustry.ir/

• شناخت مخازن نفتی

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت_دپارتمان فنی مهندسی:

پیدایش نفت، نیاز به وجود ۵ عامل بنیادین دارد این ۵ عامل عبارتند از :
۱) سنگ منشأ یا سنگ مادر که نفت در آن پدید می‌آید.
۲) سنگ مخزن که نفت در دورن آن ذخیره می‌شود.
۳) لایه‌ی راهبر که نفت در درون آن که مسیری متخلخل و تراوا است، به سمت سنگ مخزن حرکت می‌کند و پدیده‌ی مهاجرت نفت را می‌آفریند.
۴) پوش سنگ که اجازه حرکت بیشتر را به نفت ندهد و نفت را داخل سنگ مخزن نگه دارد.
۵) تله‌ی نفتی
سنگ‌ها از سه نوع رسوبی، آذرین و دگرگونی تشکیل می‌شوند. سنگ‌های رسوبی ناشی از نشست و انباشته شدن رسوبات رودخانه‌ها و دریا‌ها،

سنگ‌های آذرین حاصل از سرد شدن مواد مذاب درون زمین و یا مواد مذاب راه یافته به سطح زمین و سنگ‌های دگرگونی ناشی از دگرگون شدن دو گروه قبلی در اثر فشار و دمای زیاد درون زمین هستند.
نفت در لایه‌های رسوبی تشکیل می‌شود. بنابراین سنگ منشأ ضرورتاً رسوبی است. بسیار به ندرت دیده شده است که سنگ مخزن آذرین باشد و تقریباً در تمام موارد رسوبی است.

در این جا باید توضیح داد که اگر چه بخش عمده‌ای از لایه‌های زمین‌شناختی ایران رسوبی است، اما تمام لایه‌های رسوبی امکان تشکیل یا حفظ نفت را ندارند.

به تعبیر دیگر هر لایه‌ی رسوبی نمی‌تواند ضرورتاً ویژگی‌های سنگ منشأ و سنگ مخزن را داشته باشد. ضمن آن‌که حتی وجود سنگ منشأ و سنگ مخزن نیز به تنهایی نمی‌تواند دلیل بر وجود نفت در زیر زمین باشد.

نبود هر یک از عوامل ۵ گانه‌ی گفته شده، ممکن است مانع از تجمع و حفظ نفت در زیر زمین در میلیون‌ها سال قبل شده باشد.
● سنگ منشأ 
سنگ منشأ، محیط تشکیل نفت خام در میلیون‌ ها سال پیش بوده است. اما نفت پس از تشکیل در این محیط به سمت سنگ مخزن حرکت می‌کند و در آن‌جا ذخیره می‌شود.

کارشناسان اکتشاف نفت، پس از اکتشاف یک مخزن نفتی، با تشخیص سنگ منشأ و مطالعه‌ی آن، علاوه بر فهم برخی از ویژگی‌های کیفی نفت موجود در مخزن، می‌توانند تله‌های نفتی‌ای که ممکن است در مسیر حرکت نفت از سنگ منشأ به سنگ مخزن و بین آن دو وجود داشته و تبدیل به مخازن کوچک و بزرگی شده‌اند را شناسایی کنند.

نفتی که امروزه در نقاط مختلف جهان و ایران برداشت می‌شود، حاصل فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی‌ای بوده است که روی موجودات و گیاهان در میلیون‌ها سال پیش انجام شده و این مواد طی این فرآیندها، مسیرهای مختلفی را به سمت بلوغ طی کرده‌اند و به نفت امروزی تبدیل شده‌اند.

سازوکار تشکیل‌ نفت در سنگ منشأ:
در گذشته بیشتر نقاط جهان در زیر یک اقیانوس بزرگ به نام تتیس بوده است و موجودات و گیاهان زیادی در آب می‌زیستند،

زمانی که حیات موجودات به پایان می‌رسید این موجودات به کف دریا سقوط می‌کردند و رسوباتی که توسط آب حمل می‌شدند یا در آب معلق بودند، روی این موجودات را می‌پوشاندند و باعث افزایش فشار و دمای این مواد می شدند.

از این طریق مقدمات لازم برای تغییرات شیمیایی بقایای موجودات زنده و گیاهان فراهم می‌شد، به تدریج و با گذشت میلیون‌ها سال، این مواد در سنگی به نام سنگ منشأ که حاصل تجمع رسوبات به همراه مواد آلی ست به نفت تبدیل می‌شوند.

http://kishindustry.ir/

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت_دپارتمان فنی ومهندسی:

آب هوشمند

روش‌های ازدیاد برداشت نفت (EOR) نقشی مهم در افزایش تولید نفت دارند. تزریق آب پیشرفته یا هوشمند، در بین روش‌ها، عملکرد بهتری به دلیل هزینه پایین آن دارد. آب هوشمند کربناته برای بالا بردن ظرفیت‌های آب هوشمند تزریق می‌شود. انحلال کربن دی‌اکسید در آب خواص شیمیایی آب تزریقی را برای تسهیل موثرتر تغییر ترشوندگی از آب‌گریز به آب‌دوست تغییر می‌دهد. همچنین، این باعث تورم و تغییر چگالی و گرانروی نفت از طریق انتقال از فاز آبی به فاز نفتی می‌شود. افزودن CO2 به محلول هوشمند می‌تواند اثرات دیگری، از جمله انحلال و تغییر وزن سنگ کربناته، علاوه بر تغییر ترشوندگی سنگ کربناته می‌شود. در این خصوص، NACL، KCL، Kl، MgCl2، CaCl2، Na2SO4، MgSO4، و K2SO4 برای تولید آب هوشمند، و گاز CO2 برای کربناته کردن آب استفاده می‌شود. آزمون‌های مشاهده‌ای/بصری و زاویه تماس برای بیان تغییر ترشوندگی سنگ کربناته با آب هوشمند و آب هوشمند کربناته انجام شد. این آزمون‌های مشاهده‌ای به وضوح بر خواص تغییر ترشوندگی مواد تزریقی اشاره داشتند.  آب هوشمند کربناته در معرض آنالیز سنگ نشان داد که یون Mg2+ نسبت به Ca2+ در سنگ کربناته آزمایش شده مقدار بیشتری داشت. بنابراین، می‌توانیم بگوییم که سنگ دولومیتی است. 

http://kishindustry.ir/

تزریق آب به مخازن پیشینه‌ای طولانی در صنعت نفت دارد. اولین عملیات تزریق آب در 1907 در میدان Bradford انجام شد. با گسترش استفاده از این روش در تولید ثانویه از مخازن، فرایند تزریق آب بیش از 11 درصد از 6/6 میلیون بشکه نفت تولید شده ایالات متحده در 1955 را در بر گرفت. برزیل 74 درصد نفت تولیدی در دریا را با این روش تولید می‌کند. روش استفاده از تزریق آب پیشرفته و آب به همین شکل توسعه یافت. روش آب هوشمند پس از فهم شیمیایی، که یک بار به عنوان آب کم‌نمک شناخته شد، جلب توجه کرده است. پژوهش بر روی این روش در دو دهه اخیر به دلیل هزینه پایین آن و امکان استفاده از آب دریا به عنوان آب هوشمند رشد پیدا کرده است. همان طور که بعدا تشریح خواهد شد، محلول آب هوشمند چیزی بیش از افزودن مقدار کمی نمک به آب نیست. نمک‌های متعددی در طبیعت وجود دارد، که تمام آنها با واکنش‌های اسید-باز شکل می‌گیرند. نمک تولید شده از واکنش اسید-باز ترکیبی خنثی است و هنگام انحلال در آب یون‌های خود را آزاد می‌کند. یون‌های فعال اثر زیادی بر کاهش کشش سطی بین آب و نفت و همچنین ترشوندگی سنگ مخزن دارد. این اصل دلیل اساسی برای استفاده از آب هوشمند به عنوان یک ماده موثر برای ازدیاد برداشت نفت (EOR) است

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت_دپارتمان فنی ومهندسی:

مخازن هیدروکربوری

مخازن هیدروکربوری به ذخایر زیرزمینی نفت خام و گازطبیعی گفته می شود.. سوخت‌های فسیلی در عمق سه تا چهار کیلومتری زمین، در لایه‌های آن و با فشار چند صد اتمسفر  به صورت ذخیره می‌باشند. گازهای طبیعی زیرزمینی یا به تنهایی یا به همراه نفت تشکیل معدن می‌دهند؛ که در هر دو صورت از نظر اقتصادی بسیار گران‌بها می‌باشد. در صورت همراه بودن با نفت گازها در داخل نفت حل می‌شوند، و عمدتاً نیز به همین صورت یافت می‌گردد و در این رابطه مؤلفه‌های فیزیکی مواد، حرارت و فشار مخزن تأثیرات مستقیم دارند و نهایتاً درصورت رسیدن به درجه اشباع، تجزیه شده و به لحاظ وزن مخصوص کمتر، در قسمت‌های فوقانی کانسار و بر روی نفت یا آب به شکل گنبدهای گازی قرار می‌گیرند. گاهی در مخازن، گازهای محلول در آب نیز مشاهده شده‌است.

گاز متان در حرارت و فشار موجود درکانسارها متراکم نمی‌گردد بنابراین همیشه به صورت گاز باقی‌مانده ولی در مخازنی که تحت فشار بالا هستند به شکل محلول در نفت در می‌آید. سایر اجزای گاز طبیعی در مخازن نسبت به شرایط موجود در کانسار در فاز مایع یا فاز بخار یافت می‌شوند. گازهای محلول در نفت به مثابه انرژی و پتانسیل تولیدمخزن بوده و حتی‌المقدور سعی می‌گردد به روش‌هایی از خروج آن‌ها جلوگیری گردد ولی در هر حال بسیاری از گاز محلول در نفت در زمان استخراج همراه با نفت خارج می‌گردد. در سال‌های پیش از انقلاب در صد بالایی از آن از طریق مشعل سوزانده می‌شدو به هدر می‌رفت ولی در سال‌های بعد تا بحال به‌تدریج و با اجرای طرح‌هایی منجمله طرح آماک از آن‌ها به عنوان تولیدات فرعی استحصالی از میادین نفت کشور به منظور تزریق به مخازن نفتی – تولید مواد خام شیمیایی و سوختی با ارزش استفاده می‌کنند.

در ایران گاز طبیعی خام را از دو نوع چاه استخراج می‌نمایند؛ روش اول از میادین گازی، مانند میدان خانگیران،تابناک،هما و وراوی و… روش دوم از طریق میادین نفتی، که نفت خام تولیدی آن میادین، حاوی حجم بالایی از گازهای همراه می‌باشد، مانند اهواز،میدان نفتی آغاجاری ، میدان نفتی مارون، میدان نفتی گچاساران، میدان نفتی بی بی حکیمه و میدان نفتی رامشیر.

http://kishindustry.ir

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

تا روزی که آب شیرین کامهای زیادی را شیرین کند زمان زیادی باقی نیست

آب شور

 آبی است که دارای مقادیر بالای نمک باشد. ترکیب آنیونها و کاتیونها در بروز تغییر خواص آب بسیار حائز

اهمیت است مثلاً مزه شوری آب ناشی از غلظت یون کلر (آنیون) می‌باشد که شدت شوری بستگی به ترکیبات

شیمایی آب دارد. به طوریکه اگر کاتیون سدیم باشد در آبهای با غلظت ۲۵۰ میلی‌گرم مزه شوری آب محسوس

است. اما اگر کاتیون کلسیم یا منیزیم باشد تا غلظت ۱۰۰۰ میلی‌گرم در لیتر یون کلر ممکن است مزه شوری در

آب آشکار نگردد. امروزه ۳٫۵ درصد از آب کل دنیا را مواد معدنی تشکیل می‌دهد که عمدهٔ آن نمک یا همان کلسیم

کلراید (cacl2) است.

در حال حاضر مقیاس استاندارد و قابل قبول در تفکیک توده‌های آبی به شرح ذیل می‌باشد:

بازه شوری (ppt) نوع توده آب:

کمتر از ۰٫۵ آب شیرین Fresh water

۳۰–۰٫۵ آب لب شور Brackish water

۵۰–۳۰ آب شور Salt water

بیشتر از ۵۰ آب شورگن Brine

شوری آب دریاها و اقیانوس‌ها آن‌ها را در برابر فساد مقاوم می‌سازد.

علت شوری آب:

شوری آب حاصل پیوند آنیون‌هایی مثل کلر با کاتیون‌هایی از جمله سدیم، کلسیم و … است که تشکیل نمک می‌دهند

و تنها در صورت تشکیل نمک مربوطه مزه شوری آب احساس می‌شود. شدت شوری بستگی به این دارد که کدام

کاتیون با یون کلر واکنش بدهد که در این مورد نمک طعام یا همان NaCl در مقایسه با کلرید کلسیم و منیزیم

شورتر است؛ بنابراین آبی شور است که حتماً نمک تشکیل شود و اگر کلر به تنهایی وجود داشته باشد آب شور

نیست و تنها TDS آن بالاست. مقدار عمدهٔ نمک در آب‌ها به دلیل انحلال مواد پوستهٔ زمین بعلت فرسایش در آب

است اما دیگر علت شوری آب دریاها به جهت فعالیت‌های آتش فشانی است.

مقدار شوری آب در نواحی مختلف زمین متفاوت است و این میزان بستگی به جنس خاک آن ناحیه دارد.

آبِ لب‌شور

 ( به انگلیسی : Brackish water) آبی است که میزان نمک در آن از آبِ شیرین بیشتر و از آب دریا کمتر باشد.

آب لب‌شور آبی است که کل مواد جامد آن بین ۱۵۰۰ تا ۵۰۰۰ میلی‌گرم در لیتر باشدو معمولاً در اثر مخلوط شدن

آب دریا و آب رودخانه‌هایی که به دریا می‌ریزد پیدا می‌شود. همچنین برخی دریاچه‌ها و تالاب‌ها ممکن است دارای

آب لب‌شور باشد و نیز در مناطق نزدیک به دریا ، آب چاه های آب به علت نفوذ آب دریا لب شور هستند . آب های

لب شور به راحتی با تکنولوژی تصفیه آباسمزمعکوس قابل تصفیه شدن و شیرین سازی هستند .

نحوه تشخیص آب‌های لب شور از آب دریا

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

هیچ معیار دقیق جهانی برای تشخیص آب‌های لب شور از آب دریا وجود ندارد.

در واقع معیاری برای تعیین این که چه میزان نمک باید در آب وجود داشته باشد تا آب لب شور داشته باشیم وجود ندارد.

میزان شوری به شما نشان می‌دهد چه اندازه نمک در یک حجم مشخص مایع قرار دارد و معمولاً با واحد ppt یا ppm  بیان می‌شود.

ppt بیانگر آن است که به ازای هر هزار اونس آب، یک اونس نمک وجود دارد. در آب شیرین 80 درصد آب و 20 درصد شکر وجود دارد. این معیار معادل 200ppt  از شکر است.

بر اساس این معیار، ppt آب لب شور بین 0.5 تا 2 است.

به بیان دیگر شوری آن بین 0.5 تا 2 ppt از نمک محلول در خود دارد.

آب شیرین چیزی کمتر از 0.5ppt از نمک محلول دارد. این مقیاس برای آب دریا بیش از 2ppt است

تصفیه آب لب شور

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

ممبرین‌های اسمز معکوس به طور گسترده در نمک زدایی از آب لب شور استفاده می شود.

ممبرین های آب لب شور CSM برای غلظت نمک (TDS) زیر ppm 10000 استفاده می شود.

از کاربردهای مختلف این ممبرین ها می توان به آب شرب، صنعتی، دارویی، تصفیه پساب و تغلیظ سازی در صنایع غذایی و دارویی اشاره کرد.

عموماً آب‌های سطحی ناشی از آب شدن سطحی برف‌ها و جاری شدن از کوه‌های در محدوده آب‌های لب شور و شیرین قرار می‌گیرند. این نو آب‌ها را می‌توان از سیستم‌های انعقاد و لخته‌سازی و تصفیه فیزیکی آب به روش اسمز معکوس جهت حذف نمک‌های محلول  آن استفاده نمود. بخشی از آب های سطحی جذب سفره‌های زیر زمینی شده و به صورت آب انبارهای بزرگ تحت انحلال با املاح در زمین می‌تواند باعث بالا رفتن شوری آن گردد. اگر این املاح تا زیر 5000 میلی‌گرم بر لیتر باشند می‌توانند در طبقه آب‌های لب شور قرار گرفته و سیستم آن با صرف هزینه کمتری تصفیه و شیرین‌سازی گردد. در صورتی که آین آب‌های سطحی با سطح بالایی از نمک‌های محلول در سفره‌های زیرزمینی انحلال پیدا نماید و شوری آب بیش از 5000 میلی‌گرم در لینر گردد باید از روش سیستم اسمز معکوس دریایی جهت شیرین‌سازی استفاده نمود

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی