Tese e Dissertação

Tese: Modelagem em rede de capilares dos efeitos da molhabilidade na recuperação de óleo pela injeção de água

...O estudo do escoamento de fluidos através de um meio poroso está presente em diversas áreas da engenharia e ciência básica. Na engenharia de petróleo, esta é a principal atividade dos engenheiros, geólogos e geofísicos de reservatório. O equilíbrio existente no sistema água de formação-óleo-gás-rocha define um estado de molhabilidade que impacta a disposição e movimentação dos fluidos no meio poroso. A injeção de água para recuperação secundária de óleo costuma ser um elemento estranho no sistema, causando uma perturbação neste equilíbrio inicial tanto na escala macroscópica, como na escala microscópica. Neste trabalho é utilizado um modelo computacional de rede de poros e gargantas, forma comum de estudar fenômenos que ocorrem em escala microscópica, para avaliar o impacto de diferentes estados de molhabilidade inicial do meio poroso na recuperação de óleo por injeção de água. Foram investigados processos de drenagem, embebição e molhabilidade neutra. O modelo foi desenvolvido no MATLAB® e inclui efeitos capilares, formação e deslocamento pistão de interface e bloqueio de gargantas (“snap-off”). Na drenagem, a saturação de óleo remanescente diminui com o aumento do número de capilaridade e é menor quando modelada a ocorrência de snap-off. Com redução da razão de viscosidade, observa-se a formação de finger viscoso. Na embebição, a saturação de óleo remanescente varia pouco com o número de capilaridade e modelagem do snap-off e é menor que na drenagem. Com redução da razão de viscosidade, observa-se competição entre fingers viscosos e capilares. Com molhabilidade neutra, a saturação de óleo remanescente variou pouco com a mudança do número de capilaridade e tem valor muito próximo aos resultados de embebição. Comparando os processos de embebição e drenagem, mesmo com a modelagem do snap-off, a recuperação de óleo continuou sendo maior quando o meio é molhável ao fluido injetado, conforme observado em modelos anteriores que consideravam apenas o deslocamento tipo pistão. As maiores diferenças de saturação de óleo remanescente comparando a modelagem com ou sem snap-off foram obtidas na drenagem

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