Formulações de elementos finitos bi e tridimensionais para simulação em paralelo de escoamentos em reservatórios de petróleo

• Ano de defesa: 1997
• Autor(a) principal: Garcia, Eduardo Lúcio Mendes
• Orientador(a): Landau, Luiz
• Banca de defesa: Maliska, Clovis R., Pereira, Luiz Felipe F.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Método dos elementos finitos; Programação paralela; Modelos matemáticos; Petróleo; Escoamento multifásico
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/7036

São propostos e analisados formulações de elementos finitos para simulação de escoamentos miscíveis incompressíveis em meios porosos rígidos utilizando computadores paralelos de memória distribuída, com aplicação na engenharia de reservatórios de petróleo. O modelo matemático é composto por um sistema de equações diferenciais parciais composto por um sub-sistema elíptico, que fornece a pressão e a velocidade total da mistura, e uma equação de convecção-difusão, que fornece em cada instante de tempo o valor da concentração do fluido injetado. A variável de maior interesse é. sem d úvida, a concentração do fluido injetado, entretanto, em se tratando de escoamentos predominantemente convectivos, é crucial a determinação precisa da velocidade. Atenção especial é dada à aproximação da velocidade através de técnicas de pós-processamento globais e locais. Para a equação da concentração é utilizada uma formulação de Petrov-Galerkin (SUPG), para discretização espacial, combinada com uma aproximação implícita de diferenças finitas no tempo. A metodologia proposta foi implementada em computadores paralelos de memória distribuída utilizando métodos iterativos para resolução dos sistemas de equações combinado com uma técnica de elemento-por-elemento para armazenamento das matrizes. Esta implementação mostrou-se bastante eficiente para resolução de problemas de grande porte. São apresentados resultados de simulações de processos de injeção contínua com razão de mobilidade adversa e injeção de traçadores em reservatórios de petróleo em duas e três dimensões.