Simulação numérica do comportamento estacionário da interface gás-sólido durante a extração de óleo em reservatórios heterogêneos

Abstract

Este trabalho apresenta a modelagem em regime permanente, através da solução da equação de Darcy pelo método de diferenças finitas, da interface entre dois fluidos imiscíveis (gás e óleo) escoando em um meio natural quando submetidos a uma vazão de extração constante. As condições de contorno e solução do problema serão apresentadas para os casos de um meio poroso homogêneo e com inclusões impermeáveis, assim como para meios porosos isotrópicos e anisotróipicos. Os resultados obtidos a partir deste trabalho serão analisados e comparados entre si, com resultados de outros trabalhos [3] [5] e com a solução analítica das equações pela aproximação de Dupuit. O trabalho produzirá como resultados um parâmetro adimensional para o problema, a vazão crítica de extração, o formato da interface que separa os dois fluidos. Com isso será feita uma análise do comportamento da superfície livre (quando alteradas as permeabilidades horizontal e vertical do meio natural). Será apresentada a similaridade dinâmica existente entre os meios isotrópicos e anisotrópicos, e conclusões a respeito da comparação do código utilizado com resultados experimentais de uma célula de Hele-Shaw. Uma conclusão importante aqui apresentada será que para um meio poroso que tenha dimensões horizontais muito superiores às verticais (H/L ! 1), qualquer vazão de sucção a que o poço for submetido levará ao colapso da interface. A utilidade deste trabalho está focada em estudos posteriores dedicados a controle de processos de extração de fluidos(óleo/gás) em reservatórios naturais que visam melhorar a taxa de recuperação do poço.