UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIENCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE P

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO
NORTECENTRO DE CIENCIAS EXATAS E DA
TERRAPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS E
ENGENHARIA DO PETRÓLEO (PPGCEP)?

• Titulo
• Fluxo de Fluidos em Meios Porosos
• Mestrando José Vilani de Farias
• Orientador Dr. Paulo Fulco
• Co-Orientador Dr. Liacir dos Santos Lucena

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Introdução

• Os reservatórios de petróleo são estruturas
  geológicas extremamente complexas contendo
  heterogeneidades em todas as escalas de
  comprimento que variam desde micrômetros a
  quilômetros e estas heterogeneidades afetam o
  fluxo em todos os aspectos, principalmente no que
  diz respeito à permeabilidade.

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Problema

• Determinar o comportamento do fluxo para fazer
  predições como
• Breakthrough time
• Fim da vida economicamente produtiva do poço.
• A estimativa de vida do poço é um dado
  importante para a indústria.

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Ferramentas

• Atualmente as indústrias usam simuladores
  baseados em mecânica dos fluidos e que utilizam a
  lei de Darcy.
• Algumas ferramentas da Física Estatística como o
  modelo DLA e a Teoria da Percolação. Além de
  outros modelos como o modelo de grades grid
  models e modelo de objetos object models.
• A proposta deste projeto é estudar alguns
  problemas relacionados com o fluxo de fluidos
  viscosos em meios porosos e sua aplicação a
  reservatórios de petróleo, utilizando ferramentas
  da Física Estatística e soluções numéricas da
  equação de Navier-Stokes

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Plano de Trabalho

• Fazer uma pesquisa bibliográfica a respeito de
  alguns métodos e modelos provenientes da Física
  Estatísticas aplicados a reservatório de
  petróleo
• Fazer um aprimoramento em cálculos matemáticos
  avançados
• Fazer pesquisa bibliográfica a respeito da
  utilização da lei de Darcy, de forma a verificar
  as limitações da sua aplicação a reservatórios de
  petróleo
• Fazer uma pesquisa bibliográfica a respeito da
  aplicação da lei de Navier-Stokes em sistemas
  complexos.
• Resolver numericamente a equação de Navier-Stokes
  utilizando o software FLUENT
• Analisar os resultados obtidos
• Fazer o refino de tais resultados.

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Cronograma
Atividades Semestre 2008.1 Semestre 2008.1 Semestre 2008.1 Semestre 2008.2 Semestre 2009.1 Semestre 2009.2 Percentual executado
Cursar as disciplinas básicas obrigatórias. 100
Cursar as disciplinas especializadas.
Revisão bibliográfica. 10
Estudo da Equação de Navier-Stokes.
Aprendizagem e treinamento no FLUENT e GAMBIT.
Preparação de programas para simulação no computador.
Obtenção dos resultados numéricos.
Análise e interpretação dos resultados.
Preparação da dissertação. 10
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Conclusões

• A relevância deste projeto é devido ao fato da
  necessidade de aumentar a recuperação de petróleo
  nos reservatórios, hoje o percentual de petróleo
  extraído é da ordem de aproximadamente 30. Os
  modelos de reservatório atuais ainda tem muito a
  melhorar, no sentido de fornecer uma melhor
  predição da produção do poço.
• Formulações mais complexas que levem em conta
  toda a complexidade do meio se fazem necessárias,
  pela utilização de princípios gerais da Mecânica
  dos fluidos, em particular com a utilização da
  equação de Navier-Stokes.

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Referências Bibliográficas

• King, P. R. Physics boosts oil production.
  Physics World, Agosto 1997.
•  
• Costa, Marcelo Henrique de Araujo Santos.
  Fenômenos de Transporte em Meios Porosos e
  Interfaces Fractais. Tese de doutorado. UFC,
  Fortaleza CE, 2006.
• J. S. Andrade, Jr. U. M. S. Costa, M. P. Almeida,
  H. A. Makse, H. E. Stanley. Inertial Effects on
  Fluid Flow Through Disordered Porous Media.
  Physical Review Letters, Vol. 82, Number 26,
  (1999).
• King, P. R., Buldyrev, S.V., Dokholyan, N.V.,
  Havlin, S., Lee, Y., Paul, G., Stanley, H.E.,
  Vandesteeg, N. Predicting oil recovery using
  percolation theory. Petroleum Geoscience, Vol. 7
  2001, pp. S105-S107.
• Soares, R. F., Corso, G., Lucena, L.S., Freitas,
  J.E., Da Silva, L. R., Paul, G., Stanley, H.E.
  Distribution of shortest paths at percolation
  threshold application to oil recovery with
  multiple wells. Physica A 343 (2004) 739 747.
• Witten Jr., T. A., Sander L. M.,
  Diffusion-Limited Aggregation, a Kinetic Critical
  Phenomenon. Physical Review Letters, Vol. 47,
  Number 19.
• Paterson, L., Diffusion-Limited Aggregation and
  Two-Fluid Displacements in Porous Media. Physical
  Review Letters, Vol. 52, Number 18.

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Agradecimentos