Ανάλυσης Ρευστών & Πυρήνων Υπογείων Ταµιευτήρων

Αντικείμενο του εργαστηρίου

• Mελέτες θερμοδυναμικής συμπεριφοράς και ισορροπίας φάσεων μιγμάτων πολυφασικών ρευστών υδρογονανθράκων σε υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες.
• Aναλύσεις σύστασης αερίων και υγρών μιγμάτων υδρογονανθράκων.
• Mελέτες ιδιοτήτων πετρωμάτων ταμιευτήρων πετρελαίου.
• Mετρήσεις φυσικών ιδιοτήτων πετρελαιοειδών.
• Mελέτες καταλυτικής μετατροπής πετρελαιοειδών.
• Aνάπτυξη μοντέλων προσομοίωσης ισορροπίας φάσεων αερίων-υγρών υδρογονανθράκων.
• Aνάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης ιδιοτήτων PVT ταμιευτήρων υδρογονανθράκων με μεθόδους τεχνητής νοημοσύνης.
• Μελέτες συμπεριφοράς πολφών γεωτρήσεων και καταστροφής (well damage) του σχηματισμού κατά τη γεώτρηση.
• Σχεδιασμός και έλεγχος γεωτρήσεων πετρελαίου, φυσικού αερίου και νερού.
• Μέτρηση ιδιοτήτων ρευστών γεωτρήσεων.
• Πειραματικές και θεωρητικές μελέτες ροής μη νευτώνιων και νευτώνιων ρευστών.
• Μελέτη θερμοδυναμικής συμπεριφοράς υδριτών αερίων σε τριφασική (V-Lw-hydrate) και διφασική (Lw-hydrate) ισορροπία υψηλών πιέσεων.
• Μελέτη φυσικών ιδιοτήτων σε κοιτάσματα υδριτών αερίου.
• Μελέτη θερμοδυναμικής συμπεριφοράς ασφαλτενίων σε πετρέλαιο.

Εκπαιδευτικές δραστηριότητες

Προπτυχιακά μαθήματα

• ΜΟΠ 407 Μηχανική Ταμιευτήρων (7ο Εξάμηνο)
• ΜΟΠ 416 Εκμετάλλευση Ταμιευτήρων (8ο Εξάμηνο)

Μεταπτυχιακά μαθήματα

• Γ&Π 201 Συμπεριφορά συστημάτων ρευστών στις εκμεταλλεύσεις ενεργειακών πόρων
• Γ&Π 203 Πρωτογενής και δευτερογενής παραγωγή κοιτασμάτων υδρογονανθράκων

Επίβλεψη Διπλωματικών Εργασιών, Μεταπτυχιακών & Διδακτορικών Διατριβών

Ερευνητικά και Αναπτυξιακά προγράμματα

1. «Εκτίμηση της τριτογενούς ανάκτησης πετρελαίου μέσω παρακολούθησης της συγκέντρωσης των ασφαλτενίων. Η περίπτωση του ταμιευτήρα SNORRE», Χρηματοδότηση: Ευρωπαϊκή Ένωση
2.  «Μελέτη της θερμοδυναμικής ισορροπίας υδριτών φυσικού αερίου στην υποθαλλάσσια περιοχή του Ανατολικού Αιγαίου», Χρηματοδότηση/Πρόγραμμα: Ευρωπαϊκή Ένωση Framework Energy, Environment and Sustainable Development, EC CONTRACT EVK3-CT-2002-00068.
3.  «Αύξηση εγχώριας δυναμικότητας ανακύκλωσης χρησιμοποιημένων ορυκτελαίων». Πρόγραμμα EΠΕΤ ΙΙ, Χρηματοδότηση: ΓΓΕΤ
4. «Ανάπτυξη μοντέλου νευρωνικών δικτύων για προσδιορισμό των ιδιοτήτων PVT υδρογονανθράκων», Χρηματοδότηση: Schlumberger.
5. «Ανάπτυξη και πιλοτική εφαρμογή ολοκληρωμένου συστήματος αριστοποίησης της παραγωγής λιπαντελαίων στο διυλιστήριο της ΜΟΤΟΡ-ΟΙΛ Ελλάς». Πρόγραμμα ΠΑΒΕ. Χρηματοδότηση: ΓΓΕΤ.
6.  «Μελέτη ρευστών της ερευνητικής γεώτρησης Espilon1», Χρηματοδότηση: ΚΑΒΑΛΑ ΟΙΛ.
7.  «Φυσική βιοαποδόμηση οργανικών ρύπων στο υπέδαφος και σε ταμιευτήρες ύδατος» Πρόγραμμα ΠΕΝΕΔ, Χρηματοδότηση: ΓΓΕΤ.
8.  «Μελέτη σκοπιμότητας για τον προσδιορισμό της ρύπανσης δειγμάτων ρευστών ταμιευτήρων υδρογονανθράκων από διήθημα γεωτρητικής ιλύος», Χρηματοδότηση: OILPHASE.
9.  «Εργαστηριακή μελέτη και μοντελοποίηση των μηχανισμών μεταφοράς υδριτών στα υποθαλάσσια ιζήματα, των συνθηκών σχηματισμού τους και των ρυθμών έκλυσης του περικλειόμενου φυσικού αερίου στο περιβάλλον», Χρηματοδότηση/Πρόγραμμα: Ευρωπαϊκή Ένωση – Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο και Υπουργείο Εθνικής Παιδείας και Θρησκευμάτων – Ειδική Υπηρεσία Διαχείρισης ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ, ΠΥΘΑΓΟΡΑΣ ΙΙ.
10. «Ανάπτυξη πρότυπου αυτόκλειστου συστήματος για τη λήψη πυρήνων γεωλογικών σχηματισμών που περιέχουν υδρίτες». Χρηματοδότηση/Πρόγραμμα: Ευρωπαϊκή Ένωση, Sustainable Marine Ecosystems MAST3 (EVK3-2000-00549).
11. «Μελέτη της επίδρασης της ορυκτολογίας και της πίεσης των υπερκείμενων στρωμάτων στην ισορροπία φάσεων και στην κινητική σχηματισμού των υδριτών φυσικού αερίου τύπου ΙΙ που περιέχονται σε υποθαλάσσια ιζήματα», Χρηματοδότηση/Πρόγραμμα: Ευρωπαϊκή Ένωση Research Access to the European infrastructure for energy reserve optimization, EIERO.
12. «Προσδιορισμός τρόπου διαβροχής ταμιευτήτων πετρελαίου. Μελέτη των επιφανειακών φαινομένων σε συστήματα πετρελαίου - νερού - πετρώματος και της επίδρασης τους στην παραγωγή πετρελαίου», Χρηματοδότηση: ΕΛΚΕ Π.Κ.
13. «Εργαστηριακή Γεωχημική μελέτη του πετρελαίου της Ερευνητικής γεώτρησης PN-2 του κοιτάσματος Βόρειος Πρίνος», Χρηματοδότηση Wintershall AG, Kassel
14. «Εργαστηριακή μελέτη των ιδιοτήτων του πετρώματος της ερευνητικής γεώτρησης PN-2 του κοιτάσματος Βόρειος Πρίνος», Χρηματοδότηση: North Aegean Petroleum Corporation (NAPC)
15. «Εργαστηριακή μελέτη αξιολόγησης των ρευστών της ερευνητικής γεώτρησης PN-2 του κοιτάσματος Βόρειος Πρίνος», Χρηματοδότηση: North Aegean Petroleum Corporation (NAPC)
16. «Εργαστηριακή και θεωρητική μελέτη συμπεριφοράς PVT μιγμάτων αερίων συμπυκνωμάτων Βόρειας Θάλασσας», Χρηματοδότηση: Πολυτεχνείο Delft Ολλανδίας
17. «Εργαστηριακή μελέτη αξιολόγησης των ρευστών της παραγωγικής γεώτρησης του κοιτάσματος Βόρειος Πρίνος», Χρηματοδότηση: North Aegean Petroleum Corporation (NAPC)
18. «Εργαστηριακή μελέτη χημικής σύστασης και συνθηκών σχηματισμού των ασφαλτενίων στο πετρέλαιο του κοιτάσματος Βόρειος Πρίνος», Χρηματοδότηση North Aegean Petroleum Corporation (NAPC)
19. «Καινοτόμος Διεργασία Αφαλάτωσης Νερού και Συμπύκνωσης Υδατικών Διαλυμάτων ή Αποβλήτων με Υδρίτες Αερίων», Χρηματοδότηση/Πρόγραμμα: Ευρωπαϊκή Ένωση – Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο και Υπουργείο Εθνικής Παιδείας και Θρησκευμάτων – Ειδική Υπηρεσία Διαχείρισης ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ, ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΙΙ.
20. «Αξιολόγηση μητρικών σχηματισμών με μεθόδους οργανικής γεωχημείας στον Ελλαδικό Χώρο», Βασική Έρευνα 2007, ΕΛΚΕ ΠΚ, 2007
21. «Προσομοίωση κοιτάσματος Έψιλον με εξειδικευμένο λογισμικό - Ανάπτυξη τεχνογνωσίας για το σχεδιασμό νέων παραγωγικών γεωτρήσεων με στόχο την βέλτιστη ανάπτυξη του πεδίου», ΠΕΠ Ανατολικής Μακεδονίας 2000-2006, ΓΓΕΤ, ΚΑΒΑΛΑ ΟΙΛ, 2006.
22. «Εντοπισμός και αξιολόγηση βιοαερίου νεογενών σχηματισμών της περιοχής Αρκαλοχωρίου Ηρακλείου Κρήτης για ενεργειακή χρήση», ΠΕΠΕΡ Κρήτης 2000-2006, ΓΓΕΤ, Δημοτική Επιχείρηση Αρκαλοχωρίου, 2006.
23. «Εκτίμηση και παρακολούθηση της ρύπανσης εδαφών από πετρελαιοειδή με σύγχρονες γεωφυσικές μεθόδους», Ανταγωνιστικότητα, ΓΓΕΤ “Ανταγωνιστικότητα”, ΓΕΩΤΕΚ, 2004.
24. «Μελέτη διεργασίας εκχύλισης ορυκτελαίων σε πιλοτική μονάδα», ΕΛΚΕ ΠΚ, 2004
25. «Αξιολόγηση της υπάρχουσας κατάστασης ρύπανσης στο Διυλιστήριο Ασπροπύργου», ΕΛΠΕ, 2003-2006
26. «Μελέτη της χρήσης των ελληνικών λιγνιτών ως προσροφητικών υλικών για την συγκράτηση αερίων ρύπων», ΙΓΜΕ, 2002- 2006
27. «Γεωχημική ανάλυση ελληνικών λιγνιτών. Προσδιορισμός προέλευσης με την χρήση χαρακτηριστικών βιοδεικτών», ΙΓΜΕ, 1998.

Ερευνητικά αποτελέσματα

• Μέθοδος πρόβλεψης ιδιοτήτων ρευστών και πυρήνων υπόγειων ταμιευτήρων.
• Βελτιστοποίηση μονάδας παραγωγής βασικών λιπαντικών σε διυλιστήριο πετρελαίου.
• Αλγόριθμοι προσδιορισμού ποιοτικών δεικτών καυσίμων και λιπαντικών
• Ανάλυση και χαρακτηρισμός οργανικών ρύπων σε εδαφικά, υδατικά και αέρια δείγματα από την παραγωγή και την χρήση των ορυκτών καυσίμων.
• Ενόργανη ανάλυση και χαρακτηρισμός οργανικών ορυκτών καυσίμων (πετρέλαιο, φυσικό αέριο, άνθρακας, κ.λπ.).

Εξοπλισμός

• Σύστημα 2 κελιών χωρητικότητας 100cm3 και 1000 cm3 αντίστοιχα τοποθετημένων σε θερμοστατούμενο φούρνο κυκλοφορίας αέρος συνδεδεμένων με αντλία θετικής εκτόπισης με ανώτατο όριο πίεσης και θερμοκρασίας λειτουργίας 1000 bar και 300οC αντίστοιχα.
• Αέριο χρωματογράφο-φασματογράφο μάζας (GC-MS), μοντέλο ΜD-800 της Fisson με περιοχή λειτουργίας 1-800 amu με αυτόματο σύστημα ελέγχου ροής στον χρωματογράφο, εισαγωγέα on-column, split/splitless, κρυογενικό σύστημα εισαγωγής αερίου και πυρολυτικό σύστημα εισαγωγής βαρέων δειγμάτων.
• Υγρό χρωματογράφο αποτελούμενο από αντλία τεσσάρων διαλυτών (Waters), θάλαμο θερμοστάτησης στηλών (μέχρι τέσσερις), ανιχνευτή δείκτη διάθλασης (RI), ανιχνευτή διάταξης φωτοδιόδων υπεριώδους (UV-DAD) και ανιχνευτή υπερύθρου (ΙR).
• Φασμαφωτόμετρο υπερύθρου FTIR, μοντέλο Spectrum 1000, της Perkin Elmer, με δυνατότητα λήψης φάσματος από 4000-400cm-1 και κυψελίδα για την ανάλυση υγρών.
• Αέριο χρωματογράφο Perkin Elmer 8700 με packed στήλες και ανιχνευτές Θερμικής Αγωγιμότητας (TCD) και Ιονισμού Φλόγας (FID), για αναλύσεις αερίων δειγμάτων.
• Αέριο χρωματογράφο Perkin Elmer 8700 με πεπληρωμένες στήλες και ανιχνευτή ιονισμού Φλόγας (FID), για αναλύσεις αργού πετρελαίου που επιτρέπει την εισαγωγή ολόκληρου του δείγματος χωρίς να προαπαιτείται διαχωρισμός του βαρέως κλάσματος.
• Αντιδραστήρα Parr χωρητικότητας 100mL με δυνατότητα ανάδευσης και περιοχής λειτουργίας μέχρι 200 atm και 350oC.
• Συμπιεστής αερίου, τύπου εμβόλου, μέγιστης πίεσης λειτουργίας 1720bar σε παροχή 2Nm3/min.

• Αντλία εμβόλου (SyringePump) Isco μέγιστης πίεσης λειτουργίας 259bar, με δυνατότητα σταθερής ροής από 0.001 - 204mL/min.
• Τρεις εμβολοφόροι κύλινδροι (πιστόνια), μέγιστης πίεσης λειτουργίας 690 bar, χωρητικότητας 529 και 750mL.
• Πυρηνολήπτης διαξονικής φόρτησης τύπου TemcoDCHH-1.5 με μέγιστη πίεση λειτουργίας 410bar. Ο πυρηνολήπτης μπορεί να δεχτεί πυρήνες διαμέτρου 3,84cm και μήκους μέχρι 15,24cm. Κατά μήκος του πυρηνολήπτη υπάρχουν έξι θυρίδες, από τις οποίες από τις οποίες μπορεί να μετρηθεί η πίεση του διερχόμενου ρευστού κατά μήκος του πυρήνα σε συνθήκες ροής.
• Πυκνόμετρο υδραργύρου Tecmo.
• Αεριόμετρο (gasometer) Tecmo.
• Δύο αντλίες υγρής χρωματογραφίας μέγιστης πίεσης λειτουργίας 400 barg.
• Συσκευή πυρόλυσης για τον χαρακτηρισμό της οργανικής ύλης σε δείγματα πετρωμάτων και εδαφών (Rock-Eval ΙΙ).
• Σύστημα πυρολυτικής χρωματογραφίας (Py-GC)
• Αέριος Χρωματογράφος-Φασματογράφος Μάζας (GCAgilentTechnologies 7890 A -MSAgilentTechnologies 5975 E)
• Ψυκτικός θάλαμος χωρητικότητας 220L.
• Αέριος χρωματογράφος-φασματογράφος μάζας (GC-MS) FissonMD-800

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ

• Διάταξη μελέτης θερμοδυναμικής συμπεριφοράς και ισορροπίας φάσεων πολυσυστατικών ρευστών.

Η διάταξη αποτελείται από δύο κελιά χωρητικότητας 100cm3 και 300cm3 αντίστοιχα, τοποθετημένα σε θερμοστατούμενο φούρνο κυκλοφορίας αέρος και συνδεδεμένα με αντλία θετικής εκτόπισης με μέγιστη πίεση και θερμοκρασίας λειτουργίας 1000bar και 300^oC.

• Διάταξη ποροσιμετρίας υδραργύρου.

Η διάταξη αποτελείται από ένα πυκνόμετρο υδραργύρου, συνδεδεμένο με αντλία θετικής εκτόπισης.

• Διάταξη Slim – Tube.

Η διάταξη αποτελείται από δύο κυλιδρικά δοχεία χωρητικότητας 200cm3 το κάθε ένα, μία αντλία θετικής εκτόπισης με μέγιστη πίεση λειτουργίας 1000bar, μία χειροκίνητη αντλία, ένα οπτικό κελί 50cm³ και την σερπαντίνα του slim tube. Τα αναλογικά σήματα από τους μεταδότες πίεσης, καταγράφονται σε Η/Υ (δεν παρουσιάζεται στο σχήμα).

• Διάταξη αντιδραστήρα.

Η διάταξη αποτελείται από την αντλία εμβόλου Isco, δύο εμβολοφόρους κυλίνδρους, τον αντιδραστήρα Parr εξοπλισμένο με μαγνητικό αναδευτήρα μεταβλητού αριθμού στροφών, υδατόλουτρο ρυθμιζόμενης θερμοκρασίας, μεταδότες πίεσης και θερμοκρασίας, καθώς και Η/Υ καταγραφής των ψηφιακών και αναλογικών σημάτων των οργάνων μέτρησης και της εμβολοφόρου αντλίας.

• Διάταξη πυρηνολήπτη πολλαπλών θυρίδων πίεσης.

Η διάταξη αποτελείται από την αντλία εμβόλου Isco, δύο εμβολοφόρους κυλίνδρους και τον πυρηνολήπτη διαξονικής φόρτησης Temco , εξοπλισμένο με έξι επιπλέον θυρίδες πίεσης κατά μήκος του πυρήνα. Η θερμοκρασία του πυρηνολήπτη ρυθμίζεται μέσω χιτωνίου ψύξης στο όποιο ανακυκλοφορεί ρευστό από υδατόλουτρο σταθερής θερμοκρασίας. Τα σήματα από τους μεταδότες πίεσης και θερμοκρασίας, καθώς και από την αντλία, καταγράφονται σε Η/Υ.

• Διάταξη εμβολοφόρου κυλίνδρου.

Η διάταξη αποτελείται από την αντλία εμβόλου Isco, και δύο εμβολοφόρους κυλίνδρους. Η θερμοκρασία του ενός κυλίνδρου ρυθμίζεται μέσω σερπαντίνας ψύξης στην όποια ανακυκλοφορεί ρευστό από υδατόλουτρο σταθερής θερμοκρασίας. Τα σήματα από τους μεταδότες πίεσης και θερμοκρασίας, καθώς και από την αντλία, καταγράφονται σε Η/Υ.