Simulação computacional de recuperação secundária de petróleo por injeção de água

Abstract

A recuperação secundária de petróleo por injeção de água é interessante para aumentar a produção de petróleo e reaproveitar a água produzida. O trabalho foca, nesta primeira parte, no desenvolvimento dos modelos matemáticos e numéricos necessários para simular o comportamento de reservatório. O modelo matemático enfoca no escoamento bifásico imiscível em meio poroso. É baseado nas equações de conservação de massa de espécies e na equação de Darcy. A equação governante é escrita em termos da saturação de óleo em água. Além do modelo de escoamento é necessário modelar matematicamente o comportamento dos poços, que serão fontes ou sumidouros radiais, sendo que os sumidouros são os poços de produção e as fontes os injetores de água. O método numérico é o Implicit Pressure Explicit Saturation (IMPES) que resolve a pressão implicitamente e a saturação explicitamente, abordado neste trabalho de acordo com a formulação global de escoamento bifásico em meio poroso. O reservatório será discretizado em uma malha 3D e as derivadas serão discretizadas pelo método das diferenças finitas. Somente na segunda parte do trabalho serão feitas as simulações computacionais em linguagem FORTRAN 95. ____________________________________________________________________________ ABSTRACT

The secondary oil recovery by water flooding is interesting for it’s potential to increasing oil recuperation and reuse of produced water. The work focuses, in this first step, in the development of mathematical and numerical models necessary to simulate the reservoir behavior. The mathematical model is the two-phase immiscible flow in porous media. It is based in conservation of mass and momentum (Darcy) equations. The governing equation is based in terms of water and oil saturation. Besides the flow model it is necessary to model mathematically the well, which will be radial source or sink, where the source is a water injector well and the sink is a production well. The numerical method is the Implicit Pressure Explicit Saturation (IMPES) which solves the pressure implicitly and the saturation explicitly. The reservoir will be discretized in 3D by grid blocks and the differentials will be discretized by the method of finite difference. The computational simulation will only be done in the second part of the work and, the computational language will be FORTRAN 95.