Tese: Análise do Escoamento de Emulsíµes em Meios Porosos Utilizando Modelo de Rede de Capilares
Aluno(a) : Giovane Barroso Lima NogueiraOrientador(a): Márcio Carvalho
Área de Concentração: Petróleo e Energia
Data: 11/04/2011
Link para tese/dissertação: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=18104@1
Resumo: Emulsões podem ser utilizadas como agentes de controle de mobilidade em diferentes processos de recuperação melhorada de petróleo e armazenamento de carbono em reservatórios porosos. A aplicação desta técnica, com a escolha correta das características das emulsões injetadas e a determinação das condições de operação ótimas, requer o perfeito entendimento do escoamento de emulsões em meios porosos. As características macroscópicas do fluxo de emulsões através de meios porosos estío diretamente ligadas ao escoamento bifásico na escala de poros. Modelos de rede de capilares permitem a implementação dos mecanismos de fluxo das gotas nas gargantas de poros e fornecem parâmetros macroscópicos do escoamento. Neste trabalho, o escoamento de emulsões em meios porosos é analisado através de um modelo dinâmico de rede de capilares tridimensional e nío estruturado. A distribuição de pressío e conseqüentemente o fluxo em cada capilar da rede é determinado pelo balanço de massa em cada poro. O efeito das gotas da fase dispersa no comportamento do escoamento em cada elemento da rede é descrito por um fator de bloqueio de fluxo baseado em resultados experimentais de escoamento de emulsões através de micro capilares com gargantas. O fator de bloqueio descreve a mudança da condutividade de cada elemento e é uma função da geometria da garganta, do tamanho e concentração volumétrica da fase dispersa e do número de capilaridade local. A distribuição de concentração da fase dispersa ao longo da rede é descrita através de uma equação de transporte de massa, permitindo assim o estudo do processo de filtragem de gotas nos poros e o estudo da injeção alternada de água e emulsío. A integração no tempo do modelo dinâmico é feita por um método semi-implícito e o sistema de equações nío linear obtido a cada passo de tempo é resolvido através de um método iterativo. Os resultados apresentam a evolução da redução da permeabilidade e concentração de gotas na saída do meio poroso em função do tamanho das gotas, da vazío de injeção, da concentração da emulsío injetada e do volume injetado de emulsío. A análise da injeção alternada de água-emulsío mostram claramente o bloqueio de poros por gotas da emulsío e a alteração no padrío de escoamento após reiniciada a injeção de água.