PRH-09 - Reunião Anual 2005

SIMULAÇÃO DE RESERVATÓRIOS DE SIMULAÇÃO DE RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO UTILIZANDO O MÉTODO PETRÓLEO UTILIZANDO O MÉTODO DE VOLUMES FINITOS BASEADO EM DE VOLUMES FINITOS BASEADO EM

ELEMENTOSELEMENTOS

Bolsista: Jonas Cordazzo Orientador: Clovis Maliska, PhD

Universidade Federal de Santa Catarina – Pós-Graduação em Engenharias Mecânica e Química – Agência Nacional do Petróleo

PRH-09 - Reunião Anual 2005

Sumário

1. Motivação para a definição do trabalho1. Motivação para a definição do trabalho

2. Desafio a ser vencido2. Desafio a ser vencido

3. Objetivo do trabalho3. Objetivo do trabalho

4. Aplicabilidade4. Aplicabilidade

5. Resultados esperados5. Resultados esperados

6. Benefícios sociais e econômicos6. Benefícios sociais e econômicos esperadosesperados

Universidade Federal de Santa Catarina – Pós-Graduação em Engenharias Mecânica e Química – Agência Nacional do Petróleo

PRH-09 - Reunião Anual 2005

EntradaEstratégias de

desenvolvimento

SaídaPrevisão

de produção

ModeloSimulação de reservatórios

de petróleo

Motivação

Universidade Federal de Santa Catarina – Pós-Graduação em Engenharias Mecânica e Química – Agência Nacional do Petróleo

PRH-09 - Reunião Anual 2005

Poço Produtorde Petróleo

Poço Injetorde Água

FalhaGeológica

RochaCapeadora

RochaReservatório

RochaGeradora

RochaPetróleo

Figura 2 - Representação do corte vertical de um reservatório fraturado sujeito a um processo de recuperação de petróleo com injeção de água.

A simulação numéricaauxilia no estudo de

viabilidade do reservatório de petróleo

Desafio a ser vencido

Como representar melhoro reservatório?

Universidade Federal de Santa Catarina – Pós-Graduação em Engenharias Mecânica e Química – Agência Nacional do Petróleo

PRH-09 - Reunião Anual 2005

2a. Geração de malhas1a. Geração de malhas

Objetivo do Trabalho

3a. Geração de malhas

Propor um método que confira maior flexibilidade na representação do reservatório

Universidade Federal de Santa Catarina – Pós-Graduação em Engenharias Mecânica e Química – Agência Nacional do Petróleo

PRH-09 - Reunião Anual 2005

Aplicabilidade

• Quantos poços ?• Onde localizar os poços ?• Que tipos de poços

(Verticais, Horizontais, Multilaterais) ?• Injeção de água ?• ...

?

Estratégias de Desenvolvimentodo Campo

Universidade Federal de Santa Catarina – Pós-Graduação em Engenharias Mecânica e Química – Agência Nacional do Petróleo

PRH-09 - Reunião Anual 2005

As malhas não-estruturadas são utilizadas há muito tempo no Método dos Elementos Finitos para resolver, principalmente, problemas que envolvem mecânica estrutural.

Os simuladores comerciais atuais não suportam este tipo de malha, embora utilizem o Método de Volumes Finitos, que é caracterizado por assegurar a conservação da massa local e global.

Resultados Esperados Poder simular com maior precisão e com métodos conservativos reservatórios de petróleo com malhas não- estruturadas.

Universidade Federal de Santa Catarina – Pós-Graduação em Engenharias Mecânica e Química – Agência Nacional do Petróleo

PRH-09 - Reunião Anual 2005

A flexibilidade geométrica Obtida pelo

Método dos Elementos Finitos (FEM)

A conservação da massalocal e global conseguida pelo

Método dos Volumes Finitos (FVM)Método dos

Volumes FinitosBaseado em Elementos

+

Element-based Finite Volume Method (EbFVM)

Assim, seria desejável:

Universidade Federal de Santa Catarina – Pós-Graduação em Engenharias Mecânica e Química – Agência Nacional do Petróleo

PRH-09 - Reunião Anual 2005

• É uma metodologia de MVF que emprega as funções de forma usualmente utilizadas pelo MEF.

• Na literatura da área de simulação de reservatórios, no entanto,

as equações discretizadas que utilizam este método não foram

rigorosamente deduzidas.

Universidade Federal de Santa Catarina – Pós-Graduação em Engenharias Mecânica e Química – Agência Nacional do Petróleo

PRH-09 - Reunião Anual 2005

Os resultados não Os resultados não devem ser afetados devem ser afetados pela presença dos pela presença dos

coeficientes coeficientes negativosnegativos

(transmissibilidades)(transmissibilidades)

• Triângulos obtusos geram coeficientes negativos

Universidade Federal de Santa Catarina – Pós-Graduação em Engenharias Mecânica e Química – Agência Nacional do Petróleo

PRH-09 - Reunião Anual 2005

Método proposto

Curvas de iso-saturação de água injetada no reservatório

Simuladorcomercial

t = 1.25 d t = 2.09 d

O método proposto não tem dificuldades em lidar com

triângulos obtusos

Universidade Federal de Santa Catarina – Pós-Graduação em Engenharias Mecânica e Química – Agência Nacional do Petróleo

PRH-09 - Reunião Anual 2005

Maior flexibilidade com a utilização de diferentes elementos geométricos

Universidade Federal de Santa Catarina – Pós-Graduação em Engenharias Mecânica e Química – Agência Nacional do Petróleo

PRH-09 - Reunião Anual 2005

Benefícios Sociais e Econômicos

Diminuição das incertezas envolvidas no processo produtivo.

Uma melhor caracterização dos fenômenos físicos que permite às empresas petroleiras diminuir seus riscos, otimizando sua produção e diminuindo os custos associados.

Universidade Federal de Santa Catarina – Pós-Graduação em Engenharias Mecânica e Química – Agência Nacional do Petróleo

PRH-09 - Reunião Anual 2005

Considerações Finais

Estas atividades fizeram parte dos trabalhos de doutoramento do pesquisador, e que estiveram incluídas também no

Projeto Malhas 2

que é uma parceria

UFSC/Sinmec e CENPES/Petrobras.