[pt] ACOPLAMENTO RESERVATÓRIO SUPERFÍCIE EM UM SIMULADOR DE RESERVATÓRIOS INOVATIVO BASEADO EM UMA ARQUITETURA DE PLUGINS

• Ano de defesa: 2026
• Autor(a) principal: GUSTAVO HENRIQUE GOMES DOS SANTOS
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] SIMULACAO DE RESERVATORIOS; [pt] ARQUITETURA DE PLUGINS; [pt] ACOPLAMENTO DE POCO; [pt] SIMULADOR NUMERICO; [en] RESERVOIR SIMULATION; [en] PLUGIN ARCHITECTURE; [en] WELL COUPLING; [en] NUMERICAL SIMULATOR
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75473&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=75473&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.75473

[pt] Efetivamente projetar e gerenciar os complexos sistemas de produçãode petróleo da atualidade, desde o reservatório até a cabeça do poço e as instalações de superfície, exige mais do que simulações isoladas de cada componente. Abordagens tradicionais de modelagem, que tratam separadamente o reservatório e a rede de superfície, frequentemente dependem de condições de contorno estimadas, as quais não capturam adequadamente as interações entre o escoamento no meio poroso, nos poços e na superfície. Essa separação pode resultar em previsões imprecisas e estratégias operacionais subótimas. Uma abordagem de simulação mais unificada, na qual todo o sistema é modelado como uma rede de escoamento contínua, permite uma compreensão mais aprofundada do comportamento do sistema, proporciona previsões mais precisas e apoia decisões mais bem fundamentadas no desenvolvimento e na otimização da produção. Este estudo apresenta uma metodologia de acoplamento implícito entre reservatório e cabeça do poço no simulador numérico GSIM, desenvolvido por meio de uma parceria entre a Petrobras e a PUC-Rio. A abordagem considera as perdas de pressão ao longo do sistema de produção, um fator crítico para a maximização da recuperação de hidrocarbonetos. Como um passo inicial para a integração completa entre as simulações de reservatório e superfície, o método se apoia na arquitetura de plugins do GSIM, com foco nos termos residuais e da matriz Jacobiana nas iterações de Newton, utilizando tabelas de fluxo vertical multifásico (FVM), em conjunto com a análise nodal, para o acoplamento entre superfície e reservatório. Foram implementadas interpolação bilinear e linear multidimensional das tabelas hidráulicas, testadas e validadas com base nos resultados do simulador comercial IMEX, apresentando excelente correspondência. Casos de teste também foram desenvolvidos para comparar a metodologia de acoplamento proposta com o IMEX. Poços monocompletados apresentaram concordância notável, enquanto configurações multicompletadas mostraram pequenas diferenças transientes, que se dissiparam com o tempo, demonstrando a robustez do método e a nova capacidade do GSIM de replicar sistemas acoplados. Essa implementação permite especificações precisas de pressão na cabeça do poço, sem comprometer a flexibilidade do framework modular do GSIM. O resultado é uma plataforma confiável para modelagem integrada do reservatório à superfície, oferecendo maior precisão nas simulações e melhor suporte à tomada de decisões no desenvolvimento de campos, ao considerar explicitamente as perdas de pressão nos dutos e nas colunas de produção.