جهت توليد بخار در دما و فشارهاي بالا مولد بخار با مشخصات و قابليت هاي زير ساخته شد. دماي طراحي شده تا 500 درجه سانتيگراد است و دماي كاري تا 400 درجه مي باشد. دستگاه مجهز به سه حسگر حرارتي مي باشد كه دو عدد از اين حسگرها به منظور ثبت دماي سيال و ديگري به منظور ثبت دماي المنت حرارتي كاربرد دارد. دستگاه مولد بخار طراحي شده توانايي توليد بخار اشباع تا فشار 3000psi و مينيمم دبي در حدود 0/5cc/min را دارا مي باشد.

اين دستگاه به منظور هم زدن محتويات ظروفي كه امكان قرار دادن مستقيم هم زن به لحاظ شرايط خاص، وجود ندارد طراحي شده است. طراحي خاص آن اين امكان را فراهم مي نمايد كه محتويات ظروف را با درجه هاي مختلف تا 360 درجه هم زد. اين دستگاه همزن، متحرك بوده و جابجايي آن به راحتي انجام مي گيرد و باعث مي شود هر جا كه نياز باشد مورد استفاده قرار گيرد. وجود يك حسگر بر روي آن امكان تنظيم حركات رفت و برگشتي را براي مدت زمان هاي دلخواه فراهم مي نمايد.

اين دستگاه توانايي توليد هيدرات انواع گازها (CH4 ، N2 ،CO2 ، C2H6 و ... ) كه هيدراتشان تا فشار 150 بار و در دماي بالاتر از صفر درجه سانتي گراد را تشكيل مي شود. دماي طراحي شده تا 20- درجه سانتي گراد است كه سل دستگاه يك ليتر حجم دارد و داراي 2 تا چشمي شيشه اي است جهت مشاهده تشكيل هيدرات با چشم مي باشد و با يك پمپ تا فشاري كه هيدرات گاز مورد نظر تشكيل مي شود مي رسانيم طوري كه اين كار با يك پيستون و سيلندر تنظيم مي شود سپس با گذشت زمان كه هيدرات تشكيل مي شود (گاز مصرف مي شود) فشار داخل سل كاهش مي يابد كه اين كاهش فشار توسط يك سنسوري كه حاويpressure transmitter است و نهايتا افت فشار به صورت ديجيتال روي پانل نشان داده مي شود و در ضمن چون هر تست بيش از 4 روز طول مي كشد، پانل داراي micro ram است كه داده هاي افت فشار را از هر 10 دقيقه يك بار ثبت مي كند.

عنوان اختراع: دستگاه سه محوره آزمايش شكافت هيدروليكي در سنگ زمينه فني اختراع: زمينه فني اختراع در حيطه مهندسي نفت و مهندسي معدن است. و در رابطه با انجام آزمايشهاي شكافت هيدروليكي مي باشد. مشكل فني و بيان اهداف اختراع: شكست هيدروليكي از روشهاي اصلي تحريك مخزن است. براي بررسي اين روش، تستهاي آزمايشگاهي لازم مي باشد براي بررسي شكست هيدروليكي درمقياس آزمايشگاهي و شرايط نزديك به شرايط زمين، استفاده از دستگاه سه محوره مناسب تر مي باشد. چرا كه ميدان تنشهاي موجود در زمين ناهمسانگرد بوده و در سه جهت مختصاتي مقداري متفاوت دارند. به همين دليل استفاده از دستگاه سه محوره مي تواند اين كمبود را جبران كرده و شرايطي شبيه به شرايط زمين را در مقياس آزمايشگاهي محيا كند. در ايران آزمايشهاي شكست هيدروليكي با دستگاه استوانه اي سلول هوك صورت مي گيرد كه شرايط زمين را در مقياس آزمايشگاهي به خوبي محيا نمي سازد چرا كه تنشهاي افقي در اين دستگاه يكسان در نظر گرفته مي شود. استفاده دستگاه ساخته شده مي تواند اين مشكل را حل كند. كاربرد دستگاه ساخته شده براي انجام كارهاي آزمايشگاهي شكست هيدروليكي مي باشد. اين دستگاه قادر به انجام آزمايش شكست هيدروليكي بر روي نمونه هاي مكعبي 10×10×10 سانتي متر است. پروژه اي كه با استفاده از اين دستگاه انجام شد، به خوبي نشان داد كه دستگاه بي نقصاست زيرا نتايج بدست آمده از اين دستگاه با نتايج مشابهي كه در مطالعات گذشته بدست آمده است، همخواني دارد.

مشكلات ناپايداري ديواره چاه‌هاي نفت و گاز در سنگ‌هاي شيلي اتفاق مي افتد. سيال حفاري پايه آبي كه در حال در صنعت حفاري استفاده مي‌شود، وقتي در تماس با سنگ هاي شيلي قرار مي‌گيرد باعث ناپايداري اين سنگ‌ها مي شود. يكي از روش هاي موثر جهت كاهش و كنترل ناپايداري اين سنگ ها، جلوگيري از ورود سيال حفاري به درون اين سنگ ها است. افزودني هاي نانوذرات اين قابليت را دارند كه بتوانند ورود سيال حفاري را كنترل كنند. در اين اختراع به اين موضوع پرداخته شده است. نانوذرات از طريق انسداد منافذ موجود در سنگ شيل، از ورود سيال حفاري به درون سنگ شيل جلوگيري كرده و در نهايت از اين روش پايداري شيل مهيا مي گردد. در اين اختراع نانوذرات در اندازه هاي مختلف به سيال حفاري پايه آبي افزوده شده و در اين شرايط كاهش و كنترل ورود سيال حفاري به داخل سنگ شيل مهيا گرديده شد و از اين طريق پايداري شيل فراهم گرديد. هدف از اين اختراع ساخت نانوسيال حفاري پايه آبي با طراحي جديد است كه با حداقل غلظت كاربرد نانوذرات، ورود سيال حفاري به لايه هاي شيل حداقل شود و در نتيجه پايداري شيل بيشترين گردد.

طراحی و ساخت دستگاه آزمایش انتقال فشار بازده غشائی شیل

مغزه نگهدارها با توجه به اهداف مورد استفاده و شرايط كاربردي مورد استفاده ممكن است داراي خصوصيات مختلفي ازجهت نحوه طراحي و شرايط عملياتي باشند.در زمينه ساخت مغزه نگهدار با طراحي اي كه در اين نمونه گزارش شده،در كشور مورد مشابهي تا كنون ديده نشده و قابل ذكراست اين طراحي حاصل تجربه و آزمون هاي دقيق انجام شده در مركز تحقيقات نفت دانشگاه صنعتي سهند است .ابتدا نقشه طراحي اين مغزه نگهدار طراحي، و مراحل تراش و ساخت و آماده سازي هاي مربوط به نحو احسنت با تكيه بر تجارب متعدد ساخت و طراحي تجهيزات آزمايثگاهي انجام شده است .در زمينه آزمايش هاي نفتي همواره مغزه نگهدار از اجزاي پركاربرد و داراي قابليت استفاده براي انواع مختلفي از آزمايش ها بوده و لذا توانايي و امكان ساخت آن در كشور مي تواند گامي مهم در جهت خودكفايي از خريد نمونه هاي خارجي و توانايي رفع عيب و نگهداري مناسب در داخل كشور عزيزمان باشد.

جايگزيني فاز غيرترشونده توسط فاز ترشونده در يك بلوك پديده آشام موئينه ناميده مي شود كه در اثر آن فازتر شونده در داخل يك بلوك افزايش مي يابد. از آنجايي كه پديده آشام موئينه يكي از مكانيسم هاي مهم توليد در مخازن شكافدار مي باشد داراي اهميت است و پارامترهاي مختلفي بر اين فرآيند تاثيرگذار هستند.در آزمايشات اثر عوامل مختلف از جمله نوع سنگ، تخلخل و نفوذپذيري مغزه،ابعاد مغزه درجه حرارت و سنگيني نفت بر روي اين پديده قابل بررسي است. نتايج بدست آمده نشان داده اند كه خواص سنگ و سيال مخزن مانند نوع نفت، نوع سنگ، ابعاد مغزه،عبورپذيري و تخلخل مغزه همگي بر مكانيسم آشام موئينه تاثير گذارند. از طرفي پارامترهاي عملياتي مانند دما به عنوان يك پارامتر قابل كنترل بسيار موثر خواهد بود. چنانچه بتوان دماي مخزن را با روش هاي حرارتي ازدياد برداشت بالا برد عملكرد اين مكانيسم در مخازن شكافدار بسيار بالاتر خواهد رفت و ميزان بازيافت نفت بيشتر خواهد گرديد.

‏يكي از مشكلات اصلي در برخورد با سيستم هاي ديناميك تحت فشار بالاي ثابت، جريان يكنواخت سيال در اين فشار مي باشد. در مراكز تحقيقاتي نفت، براي انجام آزمايش هاي سيلابزني و شبيه سازي عمليات تزريق سيال به مخزن نفتي و محاسبات افزايش برداشت نفت، از دستگاه شبيه ساز اين عمليات استفاده مي گردد. جهت اين امر نياز به اعمال فشار و دماي مخزن بر روي نمونه داريم . اما در سطح زمين، اعمال و حفظ فشار مخزن، كه تا بيش از 1000 بار نيز گزارشي مي گردد، بدون وسيله اي كه بتواند جريان تحت فثار ثابت را فراهم نمايد ممكن نيست. در نتيجه بدون چنين دستگاهي امكان ازمايش هاي ديناميك به شكل دلخواه ميسر نخواهد بود. به اين منظور دستگاه تنظيم كننده فشار جريان در سيستم هاي ديناميك در مركز تحقيقات نفت دانشگاه صنعتي سهند تبريز طراحي و مورد آزمايش قرار گرفت. اين دستگاه از جنس فولاد ضد زنگ 316 ‏بوده و عملكردي بر پايه يك ديافراگم بسيار ظريف دارد. فشار تنظيم شده با سيال مشخصي (معمولا هوا) تثبيت مي گردد.با ورود جريان سيال به اين دستگاه از خروج سيال تا رسيدن به فشار مورد نظر جلوگيري گرديده و با ‏رسيدن به اين فشار جريان سيال آغاز مي گردد.

‏در روش هاي افزايش برد‏اشت ثانويه و ثالثيه نفت به طور گسترده از تزريق مواد مختلف از طريق چاه توليدي يا يك چاه تزريقي به سازند داراي نفت و رانش موثرتر نفت استفاده مي شود. ‏در اين راستا و به منظور مطالعه آزمايشگاهي فرآيندهاي ازدياد برداشت نفت ، سامانه سيلابزني مغزه هاي نفتي براي انجام آزمايش هاي مربوط به فرآيندهاي ازدياد برداشت غيرحرارتي طراحي شده سامانه طراحي شده در راستاي انجام سناريوهاي مختلف آزمايشگاهي غيرحرارتي اعم از تزريق آب، تزريق گازهاي هيدروكربني يا غير هيدروكربني، تزريق متناوب گازهاي غير هيدروكربني و هيدروكربني، تزريق متناوب آب و گاز، تزريق حلال، پليمر، مواد فعال سطحي، ميكروارگانيسم، ژل، كف، امولسيون و ساير سيالات مورد نياز طراحي شده است. علاوه بر موارد فوق، پژوهشگر مي تواند با تغيير در چيدمان انباشتگرهاي تعبيه شده در سامانه و كنترل سيال به كمك مسيرهاي لوله، شلنگ و شيرآلات موجود، به طراحي و اجراي انواح روش هاي مختلف و تركيبي اقدام نمايد. بيشينه فشار و دماي طراحي شده براي سامانه فوق به ترتيب برابر ۶٠٠٠ ‏پام و ٢٠٠ ‏درجه سانتي گراد مي باشد. فشار كاري و دماي مطلوب به صورت تجربي طي انجام آزمايش ها به ترتيب برابر ۶٠٠٠ ‏پام و 120 درجه سانتي گراد در نظر گرفته شده اند. ‏اجزاء و قسمت هاي مختلف اين سامانه عبارتند از حمام ترموستاتيك و سامانه كنترل كننده درجه حرارت، پمپ هاي به كار رفته در سامانه، انباشتگرها، منزه نگهدار و پايه آن، انتقال دهنده اختلاف فشار، دستگاه تثبيت فشار توليد، جدا كننده و سامانه سنجي حجمي گاز، لوله ها، اتمالات. شيرآلات، فشارسنج ها و حسگرهاي فشاري و سامانه رايانه اي ثبت داده هاي فشاري. ‏سامانه هيدروليكي اشاره شده، به منظور تزريق سيالات مختلف به نمونه هاي سنگ مخزن و بترهاي شني فشرده د‏ر بازه هاي دمايي و فشاري تعيين شده طراحي شده است كه پس از تكميل، آزمايشي حفظ فشار شد. براي انتقال نيرو در اين سامانه از آب مقطر استفاده مي شود. پمپ، آب موجود در مخزن ذخيره سيال را ‏از طريق لوله انتقال به سمت شيرها و لوله هاي كنترل هدايت كرده و توسط اين شيرها و لوله ها به سمت سيلندرهاي انتقال كه به عنوان عملگرهاي سامانه در نظر گرفته شده اند منتقل مي شود. درون اين سيلندرها سيالات تزريقي مورد نياز قرار دارند. با انتقال نيرو از پمپ به آب و سپس از اب موجود ‏در زير پيستون هر سيلندر انتقال به پيستون، پيستون به بالا رانده شده و سيال موجود ‏در سيلندر به سمت وجه تزريق نمونه كه داخل مغزه نگهدار قرار دارد هدايت مي شود.