3- پروژه آماده: بررسی نقش و کاربرد فناوری نانو در مهندسی صنایع – 81 صفحه فایل ورد (Word)

فهرست مطالب

عنوانصفحه

فهرست جدول‌ها‌ج

فهرست شكل‌‌ها‌د

فصل 1-نانو چیست1

1-1-مقدمه:….1

1-2-علم نانوتكنولوژي چيست؟1

1-3-آغاز نانوتکنولوژی5

1-4-کاربردهای علم نانو8

1-4-1-کاربردهای فناوری نانو در میان مدت :10

1-4-1-1-رنگها و محلولها ..10

1-4-1-2-محیط زیست:..10

1-4-1-3-سلول های سوختی:11

1-4-1-4-نمایشگرها:….11

1-4-2-کاربردهای فناوری نانو در بلند مدت:12

1-4-2-1-مواد مغناطیسی:12

1-4-2-2-وسایل پزشکی:..12

1-4-2-3-تصفیه آب:13

فصل 2-کاربرد فناوری نانو در صنایع نفت15

2-1-مقدمه15

2-2-كاربرده اي فن اوري نان و در بخ ش بالادستي صنعت نفت16

2-2-1-صنعت اکتشاف16

2-2-1-1-کاربرد نانو حسگر ها در اکتشاف نفت و گاز17

2-3-صنعت حفاری20

2-3-1-روش های حفاری20

2-3-1-1-حفاری دورانی  .21

2-3-1-2-نمونه اي موفقيت آمیز از كاربرد فناوري نانو در صنعت حفاري ايران27

2-4-صنعت استخراج و بهره برداری28

2-4-1-كاربردهاي فناوري نانو در صنعت استخراج و بهره برداري28

2-4-2-بررس ي و ارائه راهكار براي يكي از مهمترين مشكلات ایران در بخش استخراج29

2-5-مهندسی و مدیریت مخازن نفت و گاز30

2-5-1-روشه های ازدیاد برداشت و جایگاه در ایران31

2-5-2-برخي كاربردهاي فناوري نانو در بخش ازدیاد برداشت و مباحث مرتبط با مدیریت مخازن33

فصل 3-کاربرد فناوری نانو در صنایع خودروسازی35

3-1-مقدمه:….35

3-2-کاربرد فناوری نانو در سبک سازی و استحکام بدنه خودرو37

3-3-کاربرد فناوری نانو در رنگ و پوشش خودرو38

3-4-کاربرد فناوری نانو در صنایع لاستیک خودرو39

3-5-کاربرد فناوری نانو در ارتقای ایمنی خودروها40

3-6-کاربرد فناوری نانو در کاهش آلودگی محیط زیست ناشی از خودرو42

فصل 4-کاربرد فناوری نانو در صنایع کشاورزی و غذایی45

4-1-مقدمه45

4-2-کشاورزي دقيق45

4-3-سيستم‌هاي رسانش هوشمند49

4-4-به‌کارگيري فناوري‌نانو در صنعت کشاورزی51

فصل 5-کاربرد نانو در صنایع دریایی58

5-1-نانو در صنایع دریایی60

5-1-1-صنایع کشتی سازی61

5-1-2-صنایع فرا ساحل62

5-1-3-صنایع ساحلی و بندری62

5-2-پتانسیل های کاربرد فناوری نانو در صنایع دریایی63

5-2-1-فناوری الکترونیک ، کامپیوتر و مخابرات63

5-2-2-الکترودهای جوشکاری دما پایین63

5-2-3-سوخت… .63

5-2-4-نانوفایبرگلاس و نانوکامپوزیت ها64

5-2-5-جاذب های ارتعاشی65

5-2-6-جاذب های صوتی65

5-2-7-رنگ های دریایی65

5-2-8-جاذب های انرژی موج دریا و نور آفتاب66

5-2-9-نانوفیلتراسیون66

5-2-10-نانومورفولوژی67

5-2-11-تحول در فناوری پیل سوختی67

5-2-12-باتری های با ذخیره انرژی بسیار بالا68

5-2-13-گرافیت و سرامیک68

فهرست مراجع71

صنعت اكتشاف، پايه و اولين ركن از صنعت نفت است. از تكنيك هاي رايج در اين صنعت)كه در ايران نيز از آن به وفور

استفاده مي شود(، لرزه نگاري است. البته روش هاي ديگري هم چون گران سنجي و مغناطيس سنجي نيز وجود دارد كه با توجه به دقت روش لرزه نگاري در مقايسه با آن ها، به اين روش پرداخته مي شود.

لرزه نگاري عبارت است از ايجاد انفجار در نقاط مختلف ناحيه تحت اكتشاف و ثبت لرزه هاي ايجاد شده كه با كمك آن ها مي توان ساختار و چيدمان کلي لايه هاي زمين و مخزن را تشخيص داد. اين فرايند براساس تفاوت سرعت حرکت صوت

در لايه هاي مختلف صورت مي پذيرد و مي توان آن را براساس شرايط تفسير و ابزارهاي موجود، به شكل هاي کيبعُدي،

دوبعُدي و سه بعُدي انجام داده، به ك مك آن، به وجود لايه هاي با پتانسيل هيدروكربوري يا غيرهيدروكربوري پي برد. لرزه نگاري چهاربعدي نيز كه به تازگي و به صورت محدود در ايران كاربردي شده است، همان لرزه نگاري سه بعدي است که در زمان هاي مختلف انجام مي شود و از طريق آن مي توان نحوه پيشروي سيالات مختلف را مشخص و پيش بيني كرد.

مهمترين ابزار فرآيند لرزه نگاري ژئوفون نام دارد (شکل ‏1‑1) بعد از ايجاد انفجار با ديناميت يا ساير روش هاي توليد انفجار، به ك مك اين ابزار مي توان ميزان تحرك لايه ها نسبت به انفجار ايجاد شده را ثبت كرد. درحقيقت، ژئوفون با دريافت امواج صوتي حاصل از انفجار و تبديل آن ها به ولتاژ، انحراف آن ها از خط مبنا را به عنوان نتايج لرزه نگاري ارائه مي دهد.

1. کاربرد نانو حسگر ها در اکتشاف نفت و گاز

امروزه با ورود فناوري نانو به اين عرصه و اختراع نانو حسگرها، خروجي و نتايج فرآيند لرزه نگاري بهبود يافته است. فرآيند لرزه نگاري در اين روش به همان شكل متداول خود انجام مي شود، با اين تفاوت كه در آن با استفاده از ابزار ويژه (شکل ‏1‑2) يك دسته از نانو حسگرهاي صوتي به موقعيت هاي مختلفِ ناحيه تحت اكتشاف ارسال مي شود، تا بعد از انجام مجدد عمليات لرزه نگاري، با بازيابي آن ها و تفسير نتايج، ثبت لرزه هاي حاصل از انفجار با دقت بيشتري انجام شود. به علاوه، فناوري نانو توانسته است تا با نانوساختار كردن ژئوفون ها به عملكرد سريع و ثبت دقيقتر اطلاعات صوتي اين فرآيند كمك شاياني كند.

بنابراين، استفاده از نانو حسگرها در تصويربرداري هاي صوتي–لرزه اي و شناخت نوع و نحوه جريان سيالات زيرزميني براساس تفسير امواج صوتي حاصل از انفجار)كه به دريافت اطلاعات دقيق تر از ساختار مخزن و لايه ها منجر مي شود(، از مزاياي كاربردي فناوري نانو در فرايند اكتشاف نفت و گاز است)به ويژه در مواردي كه هدف از اكتشاف، كشف يك ميدان يا مخزن جديد نبوده و عمليات اكتشاف با هدف بررسي نحوه جابجايي سيالات بعد از گذشت چندين سال از توليد از يك لايه هيدروكربوري، دوباره انجام شود(. هم اكنون در شركت هاي بزرگ BP و Shell ، فرآيند اكتشاف ميادين جديد نفت و گاز با كاربرد نانوتكنولوژي در تصويربرداري لرزه اي و لرزه نگاري چهاربعُدي انجام مي شود. شکل ‏1‑3با هدف اشاره به اهميت كاربرد فرآيند لرزه نگاري چهاربعدي در شناخت نحوه جابجايي سيالات، كاربرد آن در كيي از ميادين نفتي ايالت تگزاس امر كيا را نشان مي دهد. اما كاربرد فناوري نانو در اين بخش از صنعت نفت در ابتداي راه است و مشكلاتي بر سر راه آن وجود دارد. محدوديت كاربرد نانوحسگرها نسبت به شرايط محيطي و زيرزميني مختلف از جمله مشكلات اين تكنولوژي است كه سبب شده است تا اين روش فقط در نواحي اكتشافي ويژه اي پاسخگو باشد. بهعلاوه، هزينه و ريسك بالاي صنعت اكتشاف)به ويژه در كشوري مانند آمريكا، كه در شکل ‏1‑3كيي از ميادين هيدروكربوري آن نشان داده شده است( و ارتباط ضعيف صنعت اكتشاف و نانوتكنولوژي سبب شده است تا از اين نوع محصولات كمتر استفاده شود. بنابراين، به نظر مي رسد كه آنچه امروز با ورود روش هاي لرزه نگاري چهاربعدي در صنعت اكتشاف ايران مي گذرد، در كوتاه مدت مطلوب است و تا زمان كاربردي تر شدن فناوري نانو در اين بخش، نياز به تغ ييرات ساختاري احساس نمي شود. بديهي است كه در اين مدت )تا زمان كاربردي تر شدن فناوري نانو در بخش اكتشاف(، تلاش در جهت بومي سازي اين فناوري بايد در رأس امور قرار گيرد.