گزارش «مشعل» از فعالیت های پژوهشی پژوهشگاه صنعت نفت
از نانو سنسور تا پتروگرافی آلی
مشعل نانو سنسورهاي تشخيص گاز هاي آلايند ه با استفاد ه از فناوری های جد ید و پیشرفته از سوی پژوهشگران پژوهشگاه صنعت نفت طراحي شد و به بهره برد اري رسيد ؛ موفقيت د ر ساخت اين حسگرها مي تواند تاييد كنند ه حركت محققان اين مجموعه در مسیر تحقق اهد اف اقتصاد مقاومتي باشد .
د ر د هههای گذشته آلود گی د ر محیط هاي د اخلی، یکی از مهمترین مسائل اقتصاد د ر حال توسعه بود ه و بسياري از آلایند ههای د اخلی به بیماریهای زیاد ی از جمله آسم، سرطان خون و تنوع کروموزومی منجر شد ه است.
آمار ها نشان مید هد که د ر د نیا حد ود 111 هزار نفر هر ساله از آلود گی محیط زیست د اخل ساختمان جان خود را از د ست مي د هند ؛ از اين رو تلاش برای تشخیص آلود گی د ر مکان سرپوشید ه د ر حال تبد یل به یک نیاز خاص است.
بر اين اساس محققان پژوهشگاه صنعت نفت، با ايجاد زير ساخت هاي لازم برای ساخت حسگرهاي تشخيص انواع آلايند ه هاي نفتي و محيط زيست به طراحي و ساخت حسگرهاي مختلف تشخيص و اند ازه گيري غلظت آلايند ه هاي موجود د ر هوا پرد اخته اند .
اين گزارش مي افزايد : اين حسگرها با فناوري نانو توانمند شد ه و د ر مقايسه با نمونه تجاري و خارجي، حساسيت و د قت بيشتري د ارند ؛ همچنين اين حسگرها با قابليت نصب روی سيستم الكترونيكي ساخته شد ه د ر پژوهشگاه قابل حمل بود ه و د ر مناطق مختلف عملياتي مي توانند مورد استفاد ه و بهره برد ار ي قرار گيرند .
طراحي و ساخت واحد بازيافت بخارات هيد روكربني
طراحي و ساخت پايلوت بازيافت بخارات هيد روكربني با استفاد ه از جاذب نانو ساختار براي جايگاه هاي پمپ بنزين با ظرفيت 200 ليتر د ر روز د ر يكي از ايستگاه هاي پمپ بنزين د ر شهر تهران د ر د ستور كار محققان پژوهشگاه صنعت نفت قرار گرفته است.
از مخازن سوخت جايگاه هاي پمپ بنزين، هنگام بارگيري، بخشي از تركيبات فرار هيد روكربني وارد اتمسفر مي شود كه آلود گي محيط زيست را د ر پي خواهد د اشت و از اثرات زيست محيطي تركيبات هيد روكربني مي توان به اثر آنها د ر توليد گاز هاي گلخانه اي، همچنين توليد گاز ازن اشاره كرد . بر همين اساس به منظور كاهش اثرات تخريبي زيست محيطي تركيبات ياد شد ه، به كار برد ن روش هاي موثر براي كاهش ورود مواد هيد روكربني به اتمسفر و بازيافت آنها بسيار ضروري است.
اين گزارش مي افزايد: تمامي پايلوت هاي بازيافت بخارات بنزين نصب شد ه د ر جايگاه هاي پمپ بنزين توسط شركت ملي پخش فرآورد ه هاي نفتي، به روش تبريد و از خارج از كشور وارد و نصب شد ه اند .
د ر اين پروژه بازيافت بخارات به روش جذب انجام شد ه كه كارآيي آن نسبت به روش تبريد حد ود 25 د رصد افزايش مي يابد . با بومي سازي د انش فني طراحي و ساخت پايلوت بازيافت بخارات د ر جايگاه هاي پمپ بنزين كشور از خروج ارز د ر حد ود 120 ميليون يورو جلوگيري خواهد شد .
اجراي موفقيت آميز اين پروژه، توانايي پژوهشگاه صنعت نفت د ر ساخت واحد هاي بازيافت تركيبات فرار د ر انبارهاي نفت را نيز به اثبات خواهد رساند . علاوه بر اين، پژوهشگاه صنعت نفت، توانايي انجام خد ماتي نظير ارائه د انش فني ساخت پايلوت بازيافت بخارات هيد روكربني د ر جايگاه پمپ بنزين، طراحي پايه واحد ، ساخت تجهيزات مكانيك واحد ، ساخت و تهيه ماد ه جاذب، رفع اشكال واحد و ساخت و نصب پايلوت بازيافت بخارات بنزين را به صنعت خواهد د اشت.
اين طرح با حمايت مالي مد يريت پژوهش و فناوري شركت ملي پخش فراورد ه هاي نفتي ايران انجام مي شود و طراحي اين پايلوت مورد تاييد كارفرما قرار گرفته است و به زود ي د ر يكي از جايگاه هاي شهر تهران نصب و راه اند ازي خواهد شد .
عمليات حفاري تا تست ميد اني
پژوهشگاه صنعت نفت به منظور به كارگيري فناوري هاي نوين د ر صنعت حفاري، با استفاد ه از نتايج مطالعات اوليه و نقشه راه فناوري نانو د ر بخش بالاد ستي و انجام چند ين پروژه تحقيقاتي- آزمايشگاهي و عملياتي، توانسته است براي اولين بار د ر كشور، با د ستيابي به د انش فني تهيه و به كارگيري نانو افزايه ها موارد بسياري را د ر شرايط مختلف عمليات حفاري تا مرحله تست ميد اني با موفقيت به پايان برساند .
امروزه به كارگيري فناوري هاي نوين د ر بخش هاي مختلف صنايع بالاد ستي نفت از موضوع ها و اقد ام های اساسي د ر جهان به شمار مي رود و مخازن هيد روكربني ايران، د ر ميان كشورهاي عمد ه نفت خيز، با د اشتن شرايط خاص نيازمند استفاد ه از فناوري هاي مختلف و راهكارهاي مناسب براي كاهش آسيب سازند صيانت از مخزن است.
با توجه به گسترش سريع فناوري و بروز تحولات ود گرگوني هاي بنياد ين د ر تنوع افزايه هاي حفاري و افزايش عمق د سترسي به ذخاير هيد روكربني، ايجاب مي كند تا مخازن هيد روكربني بيشتر كشف شد و توسعه يابند كه لازمه آن به كارگيري فناوري نوين د ر بخش عمليات حفاري است.
اين گزارش مي افزايد : از آنجا كه سيالات پايه آبي از اركان اصلي و پرهزينه د ر عمليات حفاري چاه ها است بايد ازخواص رئولوژيكي، چگالي، انتقال حرارت مطلوب، فشار هيد رواستاتيكي مناسب و همچنين ظرفیت آسيب رساني و اثرات زيست محيطي حد اقل برخورد ار بود ه تا وظايف خود را به طور مناسبي انجام د هند از اين رو استفاد ه از علم نانو د ر بهبود خواص سيالات حفاري به سبب بازد ه بالا، پايد اري قابل توجه و روش هاي متنوع اعمال روي چاه، يكي از مهم ترين جنبه هاي مورد بررسي بود ه
است.
بر همين اساس به منظور استفاد ه و بهره مند ي بهينه از فناور هاي به كارگيري افزايه ها د ر مقياس نانو د ر بخش بالاد ستي حفاري، پژوهشگاه صنعت نفت با اجراي پروژه هاي تحقيقاتي قد م هاي اساسي برد اشته شد ه و د ستاورد هاي فراواني براي اولين بار د ر تهيه و به كارگيري نانو افزايه ها با هد ف رفع چالش ها و مشكلات اساسي د ر حفاري چاه هاي نفت و گاز حاصل شد ه است.
بر پايه اين گزارش، با د ستيابي محققان پژوهشگاه به د انش فني تهيه و به كارگيري نانو افزايه ها، بررسي عملكرد فناوري نانو د ر بهينه سازي خواص رئولوژيكي سيالات حفاري د رشرايط يكي از مياد ين هد ف، د انش فني تهيه و طراحي نانو سيالات حفاري به منظور كاهش تورم و جذب آب و جلوگيري از ريزش لايه هاي شيلي سازند هاي هد ف با عملكرد بالاي 80 د رصد نسبت به نوع بازد ارند ه متعارف د ر سيالات حفاري سنگين لايه گچساران، بخش مخزني و Top holeو د انش فني تهيه و طراحي نانو سيالات حفاري براي كاهش اصطكاك و افزايش روان سازي با عملكرد بالاي 85 د رصد نسبت به پايه روغني د ر سيستم هاي سيالات حفاري نيمه سنگين، بنتونيتي، گلايكولي، سنگين و امولسيوني ميسر مي شود .
بومي سازي نانو افزايه ها، طراحي نانو سيالات حفاري با خواص رئولوژيكي بهبود يافته و با پايد اري حرارتي زياد ، تعد يل فشار هيد رواستاتيكي، سبك سازي، انتقال حرارت سريع و افزایش راند مان عملیات حفاری با توجه به خصوصيات منطقه، کاهش صد مات وارد ه به مخزن و محيط زيست را مي توان از د ستاورد ها و مزيت هاي اين تحقيقات د انست.با به كارگيرى اين فناورى، قابليت توليد محصولات جد يد براساس نياز و رفع مشكلات بسيارصنعت نفت بويژه بخش حفارى و تكميل چاه، باعث عد م نياز به محصولات خارجى را نيز فراهم مى آورد که اقد ام و د ستاورد ی قابل توجه است.
توسعه انرژی های تجد ید پذیر د ر پژوهشگاه
با توجه به گسترش استفاد ه از کلکتورها و آب گرمکن های خورشید ی د ر کشور، با هد ف انجام آزمون هاي فني و عملكرد بر روي سيستم هاي حرارتي خورشيد ي اعم از كلكتورهاي حرارتي، مخازن ذخيره و آبگرمكن هاي خورشيد ي به منظور د ريافت نشان استاند ارد د اخلي، پژوهشكد ه توسعه و بهينه سازي فناوري هاي انرژي پژوهشگاه صنعت نفت با حمايت ستاد توسعه فناوري هاي انرژي هاي تجد يد پذير وابسته به معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري، اقد ام به احد اث اولین آزمایشگاه مرجع کشور د ر زمینه آزمون عملکرد حرارتي کلکتورها و آب گرمکن های خورشید ی كرد ه است.
د كتر محمد ايمان غياثي، مسئول طرح آزمايشگاه آزمون تجهيزات خورشيد ي- حرارتي پژوهشگاه صنعت نفت، با تاكيد بر اين كه امروزه مصرف روز افزون انرژی د ر جهان و نگرانی از رو به اتمام بود ن منابع فسیلی د ر کنار آلود گی های ناشی از به کار گیری سوخت های فسیلی، استفاد ه از منابع انرژی تجد ید پذیر از جمله انرژی خورشید ی را ضروری ساخته است، گفت: از جمله کاربرد های مرسوم انرژی خورشید ی می توان به آب گرمکن های خورشید ی اشاره کرد که بهره گیری از آنها از سال ها پیش د ر ایران سابقه د اشته است.
وي تصريح كرد : از پروژه هایی که د ر این زمينه انجام شد ه، می توان به نصب و راه اند ازي آب گرمكن هاي خانگي د ر اماكن عمومي که با حمایت شركت هاي مختلف از جمله شركت بهينه سازي مصرف سوخت كشور اجرا شد ه اند ، اشاره کرد .
وي به جنبه هاي نوآوري اين طرح نيز اشاره كرد و افزود : نبود نمونه د اخلی طراحی شد ه، تلفیق عملکرد چند نمونه خارجی د ر یک محصول و طراحی بومی نرم افزار تست، از مهم ترين موضوعاتي است كه د ر اين طرح د ر نظر گرفته شد ه است و علیرغم نیازمند ی های بالای کشور به این محصول، تا کنون اقد امی برای رفع این نیاز صورت نگرفته بود و این طرح برای اولین بار اجرا شد ه است و بنابر بررسی های انجام شد ه، د ر کشورهای خاورمیانه نمونه مشابهی از این طرح وجود ند ارد .
غياثي اثر گذاري بر اقتصاد كشور را از مزاياي اين طرح بزرگ خواند و تصريح كرد : افزايش نرخ صاد رات، اشتغال زايي، كاهش اثرات تحريم، افزايش خود كفايي ملي و تقويت اقتصاد د انش بنيان، از موارد ي كه بر اقتصاد كشور بسيار تاثير گذار است.
وي افزود : با جلوگیری از ورود محصولات بی کیفیت خارجی، زمینه افزایش تولید شرکت های د اخلی فراهم و موجب به کارگیری نیروی انسانی د ر کشور می شود و بی شک این محصول جزء موارد ی است که به راحتی از سوی کشورهای صاحب فناوری د ر اختیار ما قرار نمی گرفت و اکنون حتی قاد ر به اخذ سفارشات خارجی برای ساخت این محصول هستیم و این محصول تقریبا 40د رصد قیمت نمونه های مشابه خارجی بود ه و بیانگر ارزش افزود ه ایجاد شد ه به واسطه د انش بومی کشور است.
مسئول طرح اين پروژه، با بيان اين كه استاند ارد هاي ملي آزمون كلكتور ها و آب گرمكن هاي خورشيد ي از سال ها پيش تد وين شد ه است، گفت: تا كنون آزمايشگاه مرجعي براي آزمون اين تجهيزات وجود ند اشته است ولي هم اكنون با همكاري متخصصان پژوهشگاه صنعت نفت اين مهم محقق و بستر آزمون احد اث شد ه با استفاد ه از آخرین تکنولوژی های موجود د ر جهان جهت تحقق شرايط استاند ارد هاي مورد نظر طراحی و ساخته شد ه است و د ر نهايت کلکتورها و آب گرمکن های خورشید ی ساخته شد ه یا وارد شد ه طبق استاند ارد های معتبر آزمون خواهند شد .
غياثي به موارد قابل اجرا د ر اين آزمايشگاه اشاره كرد و گفت: تعيين عملكرد سيستم و پيش بيني عملكرد سالانه سيستم هاي صرفاً خورشيد ي، تعيين عملكرد روزانه سيستم، تعيين د رجه آميختگي د ر مخزن ذخيره طي د ريافت آب، تعيين تلفات گرمايي مخزن ذخيره و استخراج نمود ار ورود ي – خروجي تجهيز از نمونه فعاليت هايي است كه د ر اين آزمايشگاه قابل اجراست.
وي افزود : مرز د انش این طرح د ر مقایسه با موارد بین المللی، تقریبا از موقعیت یکسانی بر خورد ار بود ه و این طرح بر پایه جد ید ترین فناوری های د نیا پایه ریزی شد ه است.
كارگاه تخصصي پتروگرافي آلي
د وره آموزشي با عنوان «كارگاه تخصصي پتروگرافي آلي» از تاريخ ٦ آبان ماه به مد ت 5روز د ر آزمايشگاه پتروگرافي آلي گروه پژوهش ژئوشيمي كه يكي از بخش هاي اصلي پژوهشكد ه علوم زمين د ر پرد يس بالاد ستي است، برگزار شد .
اسد الهي، رييس آموزش پژوهشگاه صنعت نفت د ر اين باره گفت: با توجه به اين كه اين بخش به پيشرفته ترين تجهيزات ميكروسكوپي (نور انعكاسي، عبوري و فلورسانس) مجهز و تنها مركزي است كه د ر ايران به انجام اين فعاليت علمي مي پرد ازد ، ضروري ترين د ليل براي برگزاري اين د وره، ارتقای سطح د انش کارکنان مرتبط با اين بخش است.
برهمين اساس پروفسور والتر مد رس اين د وره كه د ر زمينه پتروگرافي آلي يكي از اساتيد د رجه يك بين المللي است، از كشور استراليا براي برگزاري اين كارگاه آموزشي به مد ت 5 روز د ر پژوهشگاه صنعت نفت حضور د اشته اند .
هد ف نهايي از برگزاري اين كارگاه آموزشي، بررسي، كنترل كيفي و به ويژه ارتقا و بهبود سطح د انش كارشناسان و پژوهشگران شاغل د ر اين بخش به موازات سطوح بين المللي است؛ به طوري كه آنان پس از پايان د وره بتوانند علاوه بر ارتقای سطح كاري خود ، براي علاقمند ان د ر صنعت نفت نيز د وره هاي آموزشي مربوط به پتروگرافي آلي را برگزاركنند .
مخاطبان اين د وره به طور خاص كارشناسان شاغل د ر بخش پتروگرافي آلي واحد ژئوشيمي پژوهشكد ه علوم زمين هستند ، اما به طورعام مي تواند علاقه مند ان به علم ژئوشيمي آلي را د ر بر گيرد ، زیرا پتروگرافي آلي با تعيين نوع ماد ه آلي، د رجه پختگي و محيط ته نشست مواد آلي، همواره يكي از اساسي ترين فعاليت ها د ر مد لسازي سيستم هاي هيد روكربوري بود ه است و ارتقای اين بخش با توجه به منحصر به فرد بود ن اين آزمايشگاه د ر ايران نهايتا مي تواند به بهبود اين قبيل مطالعات د ر صنعت نفت منتهي شود .
اين د وره با هماهنگي خانم مير شاهاني، مد ير پروژه ژئوشيمي آلي و حمايت و موافقت روساي مربوطه د ر پرد يس پژوهش و توسعه صنايع بالاد ستي برگزار شد .
گام بلند مناطق نفت خیز جنوب برای تجاری سازی پروژه های پژوهشی
رئیس پژوهش و فناوری شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب ایجاد تحول د ر حوزه مد یریت و راهبری پروژه های پژوهشی د ر این شرکت را گام بلند ی برای تجاری سازی پروژه های پژوهشی د انست.
باقر پورقاسم د ر این باره گفت: تجاری سازی پروژه های حوزه ازد یاد برد اشت و ساخت تجهیزات که د ر مرحله اجرا قرار د ارند یا به زود ی اجرایی می شوند ، تاثیر شگرفی بر افزایش ضریب بازیافت از مخازن و بهبود فرآیند تولید ، خواهد د اشت.
وی افزود : فعالیت های پژوهشی را به حوزه های ازیاد برد اشت و بهبود تولید ازمخزن(EOR/IOR)، ساخت تجهیزات و ماشین آلات فرآیند ی، استفاد ه از علوم جد ید د ر صنعت نفت، HSE و منابع انسانی تقسیم بند ی کرد یم که هر کد ام از این حوزه ها از اهمیت بالایی برخورد ار هستند .
رئیس پژوهش و فناوری شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب، مهمترین رسالت مناطق نفت خیز جنوب را موضوع ازد یاد برد اشت د انست و تصریح کرد : هم اکنون میانگین ضریب بازیافت اولیه مخازن ۲۳ تا ۲۴ د رصد است، بد ان معنا که به طور میانگین از هر ۱۰۰ بشکه نفتی که د ر زیر زمین د اریم ۲۳ تا ۲۴ بشکه نفت می توانیم تولید کنیم که با استفاد ه از روش های معمولی و موجود سرانجام امکان افزایش د و د رصد ی برد اشت وجود د ارد .
وی هد ف از انجام پژوهش د ر حوزه ازد یاد برد اشت را تد وین روش هایی د انست که د رصد نفت قابل استحصال د ر مخازن را بالا ببرد و اظهار کرد : هرچند همه مخازن، ضریب بازیافت یکسانی ند ارند ، اما اهمیت حوزه ازد یاد برد اشت برای ما بسیار زیاد است و بزرگترین محور اساسی فعالیت های شرکت محسوب می شود . پور قاسم افزود : جهت د هی پروژه های پژوهشی به سمتی است که با توسعه روش های EOR و IOR به بهبود تولید کمک کند و د ر شرایط موجود ، تعد اد پروژه های جاری حوزه ازد یاد برد اشت هشت پروژه با مبلغ 6/39 میلیارد تومان است که از نظر تعد اد 1/47 د رصد از کل پروژه های پژوهشی را به خود اختصاص د اد ه است. وی گفت: از ابتد ای سال ۹۳ تاکنون د ر این حوزه پنج پروژه پایان یافته است و این میزان ۵۶ د رصد از تعد اد کل پروژه های خاتمه یافته را شامل می شود ، د ر این حوزه هم اکنون چهار پروژه مصوب د اریم که به زود ی قرارد اد هایش امضا می شود و این پروژه ها حد ود ۴۰ د رصد تعد اد پروژه های مصوب هستند . رئیس پژوهش و فناوری این شرکت تصریح کرد : پروژه موفق ما د ر زمینه ساخت، توربین سولار سنتار بود که طی د و سال و نیم این پروژه پایان یافت و به محض پایان پروژه، توربین ساخته شد ه د ر یکی از واحد های عملیاتی استفاد ه شد و تاکنون ۱۰۰۰ ساعت کارکرد مفید د اشته است.