Simulação numérica do escoamento trifásico em reservatórios de petróleo

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Debossam, João Gabriel Souza
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
• Palavras-chave em Português: Reservoir simulation; Porous media; Three-phase flow; Finite volume method; Simulação de reservatórios; Meios porosos; Método dos volumes finitos; WAG; Escoamento em meios porosos; Métodos de simulação; Engenharia de reservatório de óleo; Escoamento trifásico; Engenharia de petróleo; Dinâmica dos fluídos; ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18263

O modelo físico-matemático para escoamento trifásico em meios porosos é composto por ao menos três equações diferenciais parciais, podendo conter heterogeneidades e não linearidades que dificultam a sua solução. Por conta das variadas formas de acoplar as equações e de lidar com as não linearidades, é possível obter a solução para esse modelo de diferentes formas. Neste trabalho, as formas mais tradicionais (IMPES e totalmente implícito) são revisadas a partir da discretização do modelo com o Método dos Volumes Finitos. Uma terceira estratégia de solução é avaliada, chamada aqui de método Sequencial Picard-Newton, em duas variações: simultânea e segregada. Esta estratégia representa a principal contribuição deste trabalho. O modelo analisado consiste no escoamento isotérmico de três fluidos imiscíveis, óleo, água e gás, considerando suas respectivas com- pressibilidades, no interior de um meio poroso também compressível. Considerou-se como exemplos de aplicação o escoamento trifásico em diferentes cenários, incluindo a presença de poços de produção e injeção alternada de água e gás (WAG), efeitos de capilaridade e também efeitos gravitacionais. O método Sequencial Picard-Newton, nas suas duas variações, se mostrou capaz de fornecer resultados similares aos apresentados pelos métodos tradicionais e, para os experimentos numéricos apresentados, com significativa redução no tempo de simulação.