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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30015
Tipo: Dissertação
Título: Análise de um método quasi-isotrópico para mitigação de efeito de orientação de malha em simulação de escoamento bifásico em reservatórios de petróleo
Autor(es): Costa, Tiago Fonseca
Primeiro Orientador: Souza, Márcio Rodrigo de Araújo
Resumo: Modelos matemáticos de reservatórios de petróleo têm sido utilizados há décadas. Estes modelos consistem em um sistema de Equações Diferenciais Parciais que descrevem o escoamento de fluidos dentro de um meio poroso, juntamente com um conjunto de condições iniciais e de contorno. A confiabilidade das predições atingidas depende do quão bem o modelo matemático representa a física do fenômeno. Como são feitas hipóteses simplificadoras para possibilitar a obtenção da solução numérica, erros são introduzidos. Desta forma, surgem diferentes resultados para um mesmo problema, a depender da orientação da malha, e este efeito, chamado de Efeito de Orientação de Malha, é o foco deste trabalho. Sua redução ou eliminação traz mais qualidade para os resultados obtidos. Este trabalho propõe um método Quasi-Isotrópico, que reconstrói valores de velocidade e mobilidade total na face do volume de controle de forma que leva o erro de truncamento a se tornar menos anisotrópico, para uma malha cartesiana, aplicando esta formulação na simulação de reservatórios de petróleo e comparando os resultados com as formulações convencionais. O método proposto é aplicado em malhas quadrangulares para três problemas: advecção-difusão linear; padrão 1/4 de 5 poços com relação constitutiva piston-like; problema de 3 poços com relação constitutiva brooks-corey. Ao analisar o desempenho do Método Quasi-Isotrópico nos dois problemas de petróleo, observa-se melhora em ambos, para todos os casos simulados, demonstrando o sucesso obtido na construção da formulação.
Abstract: Mathematical models of oil reservoirs have been used for decades. These models consist of system of Partial Differential Equations that describe the flow of fluids within a porous medium along with a set of initial and boundary conditions. The reliability of the predictions depends on how well the mathematical model represents the physics of the phenomenon. As simplifying hypotheses are made to enable the numerical solution to be obtained, errors are introduced. In this way, different results are obtained for the same problem, depending on the orientation of the grid, and this effect, called the Grid Orientation Effect, is the focus of this work. Its reduction or elimination brings more reliability to the results obtained. This work proposes a Quasi-Isotropic method, which reconstructs values of velocity and total mobility at the edge in a way that leads to the truncation error becoming less anisotropic, for a cartesian mesh, applying this formulation in the simulation of oil reservoirs and comparing results with conventional formulations. The proposed method is applied in square meshes for three problems: advection-linear diffusion; standard 1/4th of 5 wells with piston-like constitutive relation; 3-well problem with a constitutive brooks-corey relation. When analyzing the performance of the Quasi-Isotropic Method in both oil reservoir problems, an improvement is observed in both, for all simulated cases, demonstrating the success obtained in the construction of the formulation.
Palavras-chave: Reservatórios - Simulação
Efeito de orientação de malha
Quarto de 5 poços
Método de volumes finitos isotrópico
Método quasi-isotrópico
Reservoir - Simulation
Grid orientation effect
Quarter 5-spot
Isotropic finite volume method
Quasi-isotropic method
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia de Energias Renováveis
Programa: Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30015
Data do documento: 2-Dez-2020
Aparece nas coleções:Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR) - Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis

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