%34تخفیف

دانلود پروژه:مقایسه کارایی بیوسورفکتانت تولیدی در حالت‌های تزریق درجا و برون‌جا به منظور افزایش برداشت از مخازن نفتی

تعداد 113صفحه در فایل word

چکیده:

ازدیاد برداشت از مخازن نفتی به روش میکروبی یکی از روش های نوین و در عین حال اقتصادی در جهت افزایش تولید نفت از مخازن است. باکتری‌ها به دلیل اندازه کوچک، رشد سریع، توانایی تحمل شرایط مخزن و تولید متابولیت‌های مختلف از مطلوب ترین ریزاندامگان‌های مورد استفاده در ازدیاد برداشت نفت به روش میکروبی می باشند. بیوسورفکتانت‌ها از جمله مهمترین متابولیت‌هایی هستند که توسط برخی از باکتری‌ها تولید می‌شوند که با کاهش کشش سطحی و تغییر ترشوندگی، برداشت نفت را تسهیل می‌کنند. با استفاده از میکرومدل می‌توان به مشاهده و بررسی حرکت سیالات و مکانیسم‌های حاکم در بستر متخلخل، در دو بعد پرداخت. با توجه به تحقیقات پیشین، تزریق در حالت درجا، مقایسه نتایج حاصل از حالت‌های تزریق درجا و برون‌جا در میکرومدل و مقایسه توانایی عملکرد بیوسورفکتانت تولیدی از دو سویه Enterobacter cloacae با PTCC:1798 وAcintobacter calcoaceticus با PTCC:1318 در ازدیاد برداشت نفت مطالعه و بررسی نشده است. در این پژوهش هدف اصلی مقایسه کارایی بیوسورفکتانت تولیدی در حالت‌های تزریق درجا و برون‌جا به منظور افزایش برداشت از مخازن نفتی در میکرومدل می‌باشد. آزمایش‌های انجام شده در این پژوهش توسط نرم افزار دیزاین اکسپرت و به روش فاکتوریل کامل طراحی شده است. بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Enterobacter در شوری 6 درصد و بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Acintobacter  در شوری 3 درصد بهترین عملکرد خود را در کاهش کشش بین‌سطحی دارا می‌باشند که مقدار آن را به ترتیب از 45 به 7 و 4 (mN/m) کاهش می‌دهند. طبق جدول طراحی آزمایش، غلظت نمک در چهار سطح (صفر، 3، 6، 12درصد)، روش تزریق در دو سطح (درجا و برون‌جا) و نوع سویه در دو سطح مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که در حالت تزریق برون‌جا، با تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Acintobacter  در شوری 3 درصد، میزان بازیافت نفت 67 درصد و با تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Enterobacter در شوری 6 درصد، میزان بازیافت نفت 59 درصد می‌باشد که بیشترین میزان بازیافت نفت در حالت تزرق برون‌جا برای هر سویه می‌باشد. همچنین در حالت تزریق درجا نیز بیشترین میزان بازیافت نفت برای سویه Acintobacter   در شوری 3 درصد به میزان 58 درصد و برای سویه Enterobacter در شوری 6 درصد به میزان 54 درصد می‌باشد.

واژه های کلیدی: بیوسورفکتانت، میکرومدل، ازدیاد برداشت میکروبی نفت، ، تزریق درجا و برون‌جا.

فهرست مطالب

فصل اول مقدمه.. 1

1-1 مقدمه. 2

1-2 اهداف پایان نامه. 4

1-3 ساختار پایان نامه. 4

فصل دوم ازدیاد برداشت میکروبی و مروری بر ادبیات پژوهش…. 6

2-1 مقدمه. 7

2-2 تاریخچه استفاده از فعالیت‏های میکروبی در ازدیاد برداشت نفت.. 7

2-3 طبقه‏بندی روش‏های میکروبی ازدیاد برداشت نفت.. 9

2-4 انتخاب مخزن کاندیدا برای اجرای فرآیندهای میکروبی.. 11

2-5 انتخاب ریزاندامگان‌های بالقوه برای استفاده در ازدیاد برداشت نفت.. 12

2-6 محصولات و فعالیت‏های مفید میکروبی در ازدیاد برداشت نفت.. 13

2-6-1 متابولیسم هیدروکربنی.. 16

2-6-2 بیوسورفکتانت‏ها 16

2-6-3 کاهش کشش سطحی و بین‌سطحی با استفاده از مواد فعال سطحی.. 18

2-6-4 مروری بر مطالعات انجام شده 20

فصل سوم مواد و روش‌ها. 31

3-1 مقدمه. 32

3-2 مواد مورد استفاده 32

3-2-1 مایع شست‌و‌شو. 32

3-2-2 نمونه نفت مورد استفاده 32

3-2-3 آب.. 33

3-2-4 انتخاب سویه مناسب.. 33

3-3 تجهیزات مورد استفاده برای رشد و بررسی ریزاندامگان ها 33

3-3-1 دستگاه اتوکلاو 34

3-3-2 دستگاه شیکرانکوباتور 34

3-3-3 دستگاه اسپکتروفتومتر. 35

3-3-4 دستگاه سانتریفیوژ یخچالدار 36

3-4 انجام آزمایش آلودگی بر روی سویه‌ها 36

3-5 محیط کشت تخصصی رشد سویه‌های استفاده شده در این تحقیق.. 36

3-6 تعیین مدت زمان رشد سویه‌ها 37

3-7 بررسی رشد ریزاندامگان ها در شوری های مختلف.. 38

3-8 جداسازی جرم میکروبی (بیومس) از محلول. 39

3-9 جداسازی بیوسورفکتانت خالص… 39

3-10 شرح آزمایش… 41

3-11 میکرومدل. 42

3-12 مشخصات الگوهای میکرومدل. 44

3-12-1 محاسبه حجم منافذ الگوهای شیشه ای.. 44

3-12-2 محاسبه تخلخل الگوهای شیشه ای.. 44

3-13 نمونه های شیشه ای میکرومدل. 45

3-14 مراحل ساخت میکرومدل شیشه ای.. 45

3-14-1 طراحی الگو. 45

3-14-2 لیزرکاری.. 46

3-14-3 مته‌کاری.. 46

3-14-4 فیوز کردن. 47

3-15 الگوی میکرومدل استفاده شده در آزمایش‌ها 48

3-16 تجهیزات استفاده شده در تزریق سیال درون میکرومدل. 49

3-16-1 پمپ خلا. 49

3-16-2 پمپ تزریق.. 50

3-16-3 دوربین عکاسی.. 50

3-16-4 رایانه. 51

3-17 آزمایش‌های سیلاب‌زنی.. 51

3-18 دستگاه اندازه‌گیری کشش سطحی و بین سطحی.. 51

3-19 اندازه‌گیری کشش سطحی و بین سطحی.. 52

3-19-1 روش قطره معلق.. 52

3-19-2 روش قطره چرخان. 55

3-20 طراحی آزمایش‌ها 55

3-20-1 بررسی اثر پارمترهای مختلف.. 56

فصل چهارم نتایج و بحث… 58

4-1 مقدمه. 59

4-2 بررسی نتایج میزان کاهش کشش سطحی و بین سطحی.. 59

4-2-1 بررسی تاثیر غلظت نمک موجود در سیال در کاهش کشش‌ بین‌سطحی.. 61

4-3 بررسی تزریق آب و میزان بازیافت نفت.. 63

4-4 بررسی میزان بازیافت نفت در حالت تزریق برون‌جا 65

4-4-1 بررسی میزان بازیافت نفت در فرآیند تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت از سویه Enterobacter 66

4-4-2 بررسی تاثیر میزان غلظت نمک دربازیافت نفت توسط سیال تزریقی حاوی بیوسورفکتانت  جدا شده از سویه Enterobacter 67

4-4-3 بررسی میزان بازیافت نفت در فرآیند تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت جداشده از سویه  Acintobacter 72

4-4-4 بررسی تاثیر میزان غلظت نمک دربازیافت نفت توسط سیال تزریقی حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Acintobacter 73

4-5 بررسی میزان بازیافت نفت در حالت تزریق درجا‌ 78

4-5-1 بررسی میزان بازیافت نفت با تزریق سیال حاوی سویه Enterobacter در غلظت‌های مختلف نمک… 79

4-5-2 بررسی میزان بازیافت نفت با تزریق سیال حاوی سوی Acintobacter  در غلظت‌های مختلف نمک… 82

4-6 مشاهدات میکروسکوپیک و بررسی مکانیسم‌های جابجایی در تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت.. 84

4-6-1 مکانیسم کشش… 84

4-6-2 مکانیسم تغییر ترشوندگی.. 85

4-6-3 کاهش کشش بین‌سطحی.. 86

4-7 مطالعه پارامتری و بهینه سازی.. 86

فصل پنجم نتیجه‌گیری و پیشنهادها. 94

5-1 نتیجه‌گیری.. 95

5-2 پیشنهادها 98

مراجع.. 100

 

 

 

فهرست اشکال

شکل 1-1: انواع روش‌های تولید از مخازن و ازدیاد برداشت نفت… 3

شکل2-1:‌ اشکال مختلف میسل الف: کروی، ب: تک، ج: لایه‌ایی، د: میله‌ایی.. 19

شکل2-2: مراحل تشکیل میسل.. 20

شکل 2-3 : نمودار کاهش کشش سطحی در هر مرحله. 21

شکل 2-4 : تأثیر باکتری BL بر روی وسکوزیته نفت خام. 23

شکل 2-5 : تأثیر باکتریBS  بر روی ویسکوزیته نفت خام. 24

شکل 2-6  :میزان بازیافت نفت در مدل Hale-Shaw   25

شکل2-7 :کاهش ویسکوزیته بعد از 3 و 7 روز. 27

شکل2-8 : کاهش کشش بین سطحی بعد از 3و7 روز. 27

شکل2-9: نمودار کاهش کشش سطحی در شوری و pH.. 28

شکل2-10: نمودار کاهش کشش سطحی و بین سطحی.. 29

شکل2-11: نمودار کاهش کشش سطحی توسط بیوسورفکتانت‌های تولیدی.. 30

شکل 3-1: دستگاه اتوکلاو استفاده شده در این تحقیق.. 34

شکل 3-2: دستگاه شیکرانکوباتور. 34

شکل 3-3: دستگاه اسپکتروفتومتر. 35

شکل 3-4: دستگاه سانتریفیوژ یخچالدار. 35

شکل3-5: محلول حاوی بیوسورفکتانت… 39

شکل 3-6: دستگاه خشک‌کن انجمادی.. 40

شکل 3-7: دستگاه تبخیر کننده چرخان تحت خلا.. 40

شکل 3-8: بیوسورفکتانت خالص…. 41

شکل3-9: شماتیک دستگاه تزریق سیال در میکرومدل.. 42

شکل3-10: میکرومدل همگن.. 43

شکل 3-11: شماتیک الگوهای شیشه‌ای میکرومدل.. 45

شکل شماره 3-12: نمایی از دستگاه مته استفاده شده. 47

شکل شماره 3-13: نمایی از دستگاه کوره استفاده شده. 48

شکل 3-14: شماتیک میکرومدل ساخته شده. 48

شکل 3-15: پمپ خلا.. 49

شکل 3-16: پمپ سرنگی به منظور تزریق سیال.. 50

شکل3-17: دستگاه اندازه‌گیری کشش سطحی و بین‌سطحی DSA 100. 52

شکل 3-18: de و ds در روش قطره آویزان برای محاسبه s. 53

شکل 3-19: شکل قطره در روش قطره چرخان.. 55

شکل 4-1: میزان کاهش کشش‌سطحی در حضور بیوسوفکتانت تولیدی از سویه (1798) Enterobacter.. 60

شکل 4-2: میزان کاهش کشش بین‌سطحی در حضور بیوسوفکتانت تولیدی از سویه (1798) Enterobacter.. 60

شکل 4-3: میزان کاهش کشش‌سطحی در حضور بیوسوفکتانت تولیدی از سویه (1318) Acintobacter.. 60

شکل 4-4: میزان کاهش کشش بین‌سطحی در حضور بیوسوفکتانت تولیدی از سویه (1318) Acintobacter.. 61

شکل 4-5: تغییرات کشش بین‌سطحی در حضور نمک و بیوسورفکتانت تولیدی از سویه (1798) Enterobacter.. 62

شکل 4-6: تغییرات کشش بین‌سطحی در حضور نمک و بیوسورفکتانت تولیدی از سویه (1318) Acintobacter.. 62

شکل 4-7: تصاویر ماکروسکوپیک از فرآیند تزریق آب… 65

شکل 4-8: ضریب برداشت نفت بر حسب حجم سیال تزریقی در فرآیند تزریق آب… 65

شکل 4-9: تصاویر ماکروسکوپیک از فرآیند تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Enterobacter.. 67

شکل 4-10: تصاویر ماکروسکوپیک از فرآیند تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Enterobacter با شوری 6 درصد   70

شکل 4-11: تصاویر ماکروسکوپیک از فرآیند تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Enterobacter با شوری 3 درصد   70

شکل 4-12: تصاویر ماکروسکوپیک از فرآیند تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Enterobacter با شوری 12 درصد   71

شکل 4-13: ضریب برداشت نفت بر حسب حجم سیال تزریقی حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه  Enterobacter با غلظت‌های مختلف نمک     71

شکل 4-14: : تصاویر ماکروسکوپیک از فرآیند تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Acintobacter.. 72

شکل 4-15: تصاویر ماکروسکوپیک از فرآیند تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Acintobacter با شوری3 درصد   76

شکل 4-16: تصاویر ماکروسکوپیک از فرآیند تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Acintobacter با شوری 6 درصد   76

شکل 4-17: تصاویر ماکروسکوپیک از فرآیند تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Acintobacter با شوری12 درصد   77

شکل 4-18: ضریب برداشت نفت بر حسب حجم سیال تزریقی حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Acintobacter با غلظت‌های مختلف نمک     77

شکل 4-19: تصاویر ماکروسکوپیک از فرآیند تزریق درجا سیال حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Enterobacter با غلظت‌های نمک مختلف    80

شکل 4-20: تصاویر ماکروسکوپیک از فرآیند تزریق درجا سیال حاوی بیوسورفکتانت جدا شده از سویه Acintobacter  با غلظت‌های نمک مختلف    82

شکل4-21: مکانیسم کشش، الف: تزریق آب، ب :تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت… 85

شکل 4-22: تغییرات ترشوندگی، الف:تزریق آب. ب: تزریق سیال حاوی بیوسورفکتانت… 85

شکل 4-23: مقادیر پیش بینی شده در مقایسه با مقادیر واقعی.. 90

شکل 4-24: تاثیرغلظت نمک در بازیافت نفت در حالت تزریق برون‌جا مربوط به سویه Acintobacter.. 91

شکل 4-25: تاثیر غلظت نمک در بازیافت نفت در حالت تزریق درجا‌ مربوط به سویه Enterobacter.. 91

شکل 4-26: میزان بازیافت نفت در هر کدام از حالات تزریق برای دو سویه انتخابی.. 92


فهرست جداول

جدول 2-1 معیارهای غربالگری مخازن برای فرآیندهای میکروبی.. 12

جدول 2-2: مثالهایی از فرآیندهای میکروبی برای برداشت نفت… 14

جدول 2-3:محصولات واکنش‏های میکروبی و تأثیر آن‌ها روی ازدیاد برداشت نفت… 15

جدول2-4: جزییات هر مرحله از آزمایش…. 22

جدول2-5 : نتایج بازیافت نفت از طریق ازدیاد برداشت میکروبی.. 25

جدول 3-1: ترکیبات محیط کشت… 37

جدول3-2: مشخصات فیزیکی میکرومدل.. 49

جدول3-3:داده‌های H/1 به ازای S در روش قطره معلق.. 54

جدول3-4: سطحوح  مورد بررسی برای هر پارامتر. 57

جدول 4-1: آزمایش‌های طراحی شده براساس روش فاکتوریل کامل.. 87

جدول 4-2: نتایج تحلیل واریانس…. 88

جدول 4-3: مدل‌های ارائه شده توسط نرم‌افزار. 89

جدول 4-4: سطح بهینه برای هر پارامتر بر اساس بیشترین ضریب برداشت نفت… 93

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo