Orientador: Antonio Claudio de França Correa

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: Este trabalho descreve um simulador composicional, isotérmico, bidimensional, com formulação totalmente implícita, desenvolvido para o estudo de reservatórios portadores de óleo leve ou g.ás condensado retrógrado. No modelo, são consideradas as fases óleo, gás e água, podendo ser simuladas...

Resumo: Este trabalho descreve um simulador composicional, isotérmico, bidimensional, com formulação totalmente implícita, desenvolvido para o estudo de reservatórios portadores de óleo leve ou g.ás condensado retrógrado. No modelo, são consideradas as fases óleo, gás e água, podendo ser simuladas geometrias cartesianas ( x - y ) ou cilindricas ( r - z ). A fase água, apesar de presente, não flui no reservatório, sendo considerada compressível com sua saturação variando em função da pressão. Considera-se que o equilibrio termodinâmico é atingido instantâneamente, não existindo água dissolvida nas fases de hidrocarbonetos nem hidrocarbonetos dissolvidos na fase água e que o sistema rocha fluidos é quimicamente inerte. Para o cálculo do equilíbrio de fases e propriedades dos fluidos foi adotada a equação de estado de Peng - Robinson (1976), com suas constantes tendo sido previamente ajustadas por meio da utilização de um simulador PVT. O problema em questão é não linear, tendo sido adotado o método de Newton-Raphson para solucioná-Io. O sistema matricial resultante, penta-diagonal blocado, foi resolvido de maneira direta utilizando-se eliminação Gaussiana, tirando-se proveito da esparsidade da matriz. Devido à complexidade da solução analítica do problema, a sua validação foi feita apenas para o caso de fluxo permanente no reservatório. O resultado da validação e alguns exemplos de aplicação do modelo são partes integrantes deste trabalho

Abstract: This work describes an isotermal and two-dimensional fully implicit compositional model, which has been developed to the moddelling of retrograde gas condensate and volatile oil reservoirs. The model considers oil, gas and water phases, and may be applied to either cartesian (x-y) or...

Abstract: This work describes an isotermal and two-dimensional fully implicit compositional model, which has been developed to the moddelling of retrograde gas condensate and volatile oil reservoirs. The model considers oil, gas and water phases, and may be applied to either cartesian (x-y) or cylindrical (r-z) grids. Water is considered to be immobile and slightly compressible, and water saturation is a function of pressure. Thermodynamic equilibrium is also considered, with no water dissolved in the hydrocarbon phases and no hydrocarbon dissolved in the water phase. Fluid-rock iteractions have not been considered. Phase equilibrium and fluid properties have been computed by means of the Peng-Robinson (1976) equation of state. The adjustable coefficients of the equation of state have been previously determined by means of a comercial PVT simulator. The Newton-Raphson method has been selected to solve the resulting highly non-linear problem. The block penta-diagonal matrix has been directly solved by Gaussian elimination, which takes advantage of the matrix sparcity. Due to the problem complexity, the validation of the model has been provided to the steady-state flow case, which presents a known analytical solution for composition and saturations. Examples of application of the computer model to depletion studies, gas cycling and well testing are presented.