RESUMO DA MONOGRAFIA INFLUXO DE ÁGUA

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS – UFAL 
CENTRO DE TECNOLOGIA - CTEC 
CURSO DE ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
EPET 059 – LEGISLAÇÃO DO PETRÓLEO 
 
 
 
 
 
 
RESUMO DA MONOGRAFIA 
 
 ANÁLISE NUMÉRICA DA FORMAÇÃO DE CONES DE ÁGUA EM 
RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maceió – AL 
Maio, 2017 
 
 
 
PEDRO HENRIQUE MATIAS SILVA 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO DA MONOGRAFIA 
 
 
Relatório solicitado pelo Professor 
Me. Moézio de Vasconcellos Costa Santos 
responsável pela disciplina como requisito 
avaliativo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maceió – AL 
Maio, 2017 
RESUMO DA MONOGRAFIA 
 
 
O petróleo é a principal fonte na matriz energética mundial e a crescente necessidade 
por este impulsiona a produção exigindo técnicas e métodos mais eficientes de explorar as 
reservas de hidrocarbonetos. 
Devido à complexidade da exploração e altíssimos investimentos, o fator 
economicidade torna-se crítico em cada etapa da exploração e explotação, evitando prejuízos e 
desperdício ao longo dessa cadeia produtiva. Uma dessas fontes de custo é a água produzida, 
maior subproduto de produção e com produção estimada em 3 vezes o volume mundial de óleo 
produzido, chegando a uma razão de 7 barris de água para 1 barril de óleo no caso dos Estados 
Unidos, de comprovada existência em diversos campos maduros. 
A formação de cones de água em reservatórios de petróleo é uma das formas pela qual 
a água é indesejavelmente produzida, encarecendo os custos de produção do óleo. Neste tipo 
de situação, a produção de água ocorre devido a maior mobilidade ao escoamento que esta 
possui, quando comparada ao óleo, o que leva ao deslocamento vertical do fluido presente no 
aquífero até a região canhoneada de óleo, onde é produzida. O nome do fenômeno decorre do 
efeito visual da subida de água, que lembra um cone. 
Apesar da grande quantidade de pesquisa e estudos feitos, não existe uma solução 
definitiva para o problema. Produzir a baixas vazões e canhonear o poço somente nas regiões 
afastadas da zona de água são as propostas clássicas de se contornar o fenômeno. Proposições 
mais recentes sugerem a utilização de múltiplas zonas de canhoneio em um mesmo poço, como 
forma de separar a produção dos fluidos in-situ. A monografia trabalhada teve por objetivo 
estudar e investigar este incômodo fenômeno, utilizando para tal a simulação numérica de 
reservatórios. 
Fez-se uma revisão bibliográfica sobre o tema, discutindo algumas das soluções 
propostas na literatura apontando estudos analíticos, experimentais e numéricos, suas vantagens 
e desvantagens, e as diversas abordagens aplicadas. Algumas das soluções apontadas pelos 
autores – canhoneio limitado, vazão crítica de produção, injeção de gás, injeção de cimento e 
formação de barreira, injeção de óleo, uso de poços horizontais, canhoneio múltiplo do poço. 
Partindo-se do embasamento teórico fornecido pela revisão bibliográfica, foram feitas 
as descrições na geometria do sistema, que levantaram os casos a serem estudados – modelo 
físico na forma cilíndrica, bifásico com uma região de óleo e um aquífero de fundo, e com um 
único poço produtor em seu centro foi designado para se analisar o fenômeno. Foram 
explicitadas, ainda, as características dos fluidos e rochas presentes no sistema. 
 Prosseguiu-se, então, com o modelo matemático. O equacionamento foi realizado a 
partir dos dados do modelo físico, culminando com a Equação da Difusividade Hidráulica, lei 
que rege o escoamento de fluidos em meios porosos, dada algumas hipóteses simplificadoras, 
mas que não alteram a natureza física do problema. 
Por fim, realizou-se o tratamento numérico, que visava solucionar o complexo modelo 
matemático obtido. Aplicou-se o Método dos Volumes Finitos como forma de se obter a 
solução numérica da Equação da Difusividade Hidráulica, contando ainda com o procedimento 
IMPES para simplificação dos cálculos. Desta análise, obtiveram-se as equações para o cálculo 
da pressão e saturação, a serem aplicadas no simulador numérico, visando estudar o 
comportamento do reservatório, quando sujeito a alguns padrões de produção 
Destes três modelos, as equações e matrizes resultantes foram implementadas no 
software Wolfram Mathematica 8, onde o simulador foi construído. Usando o mesmo, 
procedeu-se com uma análise de sensibilidade, onde se observou que as permeabilidades 
horizontal e vertical, densidade/viscosidade do óleo, espessura da zona produtora e o esquema 
de vazão/canhoneio adotado foram os parâmetros mais influentes no fenômeno. Ainda, o custo 
de produção da água foi estimado, realizando uma análise econômica e comparando esquemas 
de produção, concluindo-se que maiores vazões de óleo, mesmo com a produção maior de água, 
são mais vantajosas economicamente e que esquemas de completação dupla podem melhorar o 
lucro, principalmente a baixas vazões de produção. 
 
 
Referência: 
SANTANA, RONNYMAXWELL SILVA GOMES DE. Análise Numérica da Formação de 
Cones de Água em Reservatórios de Petróleo. Projeto de Graduação – UFRJ/ Escola 
Politécnica/ Curso de Engenharia do Petróleo, 2014.