Exportar este item: EndNote BibTex

Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18263
Tipo do documento: Tese
Título: Simulação numérica do escoamento trifásico em reservatórios de petróleo
Título(s) alternativo(s): Three-phase numerical simulation of petroleum reservoirs
Autor: Debossam, João Gabriel Souza 
Primeiro orientador: Souto, Helio Pedro Amaral
Segundo orientador: Souza, Grazione de
Primeiro membro da banca: Pires, Adolfo Puime
Segundo membro da banca: Abreu, Eduardo Cardoso de
Terceiro membro da banca: Pereira, Luis Felipe Feres Pereira
Quarto membro da banca: Barros, Ricardo Carvalho de
Resumo: 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.
Abstract: The mathematical model for three-phase flow in porous media is described by at least three partial differential equations. These equations are often non-linear and with the presence of heterogeneous coefficients, which makes it very hard to obtain an analytical solution. The nonlinearities and the coupling between the equations can be treated in different forms, raising different ways for solving the model. In this work, the traditional solutions are reviewed, including IMPES and fully implicit, together with the Finite Volume Method for the model discretization. A third option for the solution is examined, here called Sequential Picard-Newton method, in two versions: simultaneous and detached. This new strategy represents this work main contribution. The analyzed model consists in the isothermal and immiscible flow of oil, water and gas, taking into account the three fluids compressibilities and also considering the porous media to be compressible. As application examples, three-phase flow in porous media is considered under different scenarios, including the presence of production wells and the alternate injection of water and gas (WAG), capillary effects and also gravitational effects. Sequential Picard-Newton method, in both versions, was capable of producing similar results as shown by the traditional methods and, for the numerical experiments presented here, with a significant reduction in simulation time.
Palavras-chave: 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
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico
Programa: Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
Citação: DEBOSSAM, João Gabriel Souza. Simulação numérica do escoamento trifásico em reservatórios de petróleo. 2022. 131 f. Tese (Doutorado em Modelagem Computacional) - Instituto Politécnico, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18263
Data de defesa: 20-Jul-2022
Aparece nas coleções:Doutorado em Modelagem Computacional

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Tese - João Gabriel Souza Debossam - 2022 - Completo.pdf3,33 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.