Estudo do fenômeno do cone de água em poços de petróleo usando o método dos elementos de contorno

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo sobre o fenômeno do cone de água em poços de petróleo. O escopo do trabalho é a modelagem numérica do fenômeno utilizando o método dos elementos de contorno. Neste relatório, é realizada uma revisão acerca do fenômeno do cone de água e do modelo matemático utilizado na pesquisa. Além disso, é realizada uma análise a respeito da integração analítica das matrizes de influência da formulação do método dos elementos de contorno de modo a fundamentar o benefício deste tipo de integração no desempenho dos algoritmos e, consequentemente, no custo computacional do método. É feita uma revisão acerca da formulação do método dos elementos de contorno para sub-regiões. Esta formulação é validada comparando seus resultados com resultados analíticos. É desenvolvido um código utilizando elementos de contorno lineares contínuos, com sub-regiões, para simular o fenômeno do cone de água. Os resultados obtidos com a simulação são fisicamente coerentes, porém os mesmos não foram comparados com resultados analíticos ou experimentais de referência. ___________________________________________________________________________ ABSTRACT

This paper presents a study on the water coning phenomenon in oil wells. The scope of the work is the numerical modeling of the phenomenon using the boundary elements method. In this report, a review is made about the water coning phenomenon and the mathematical model used in the research. Also, an analysis is performed with respect to the analytical integration of the influence matrices of the boundary elements method formulation, in order to substantiate the benefits of this kind of integration in the algorithms performance and, consequently, in the computational cost of the method. It is made a review of the sub-regions formulation of the boundary elements method. This formulation is validated by comparison between its results and analytical results. A numerical code is developed using continuous linear boundary elements, with sub-regions, to simulate the water coning phenomenon. The results of the simulation are physically coherent, but they were not compared with analytical or experimental results.