Orientado : Fernando Rodriguez de la Garza

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

Resumo: Com o aprimoramento tecnológico dos métodos de perfuração e completação e a necessidade de otimização do volume de óleo recuperável, nota-se um crescente interesse na perfuração de poços horizontais para a drenagem de reservatórios de petróleo. Estes poços são altamente atrativos,...

Resumo: Com o aprimoramento tecnológico dos métodos de perfuração e completação e a necessidade de otimização do volume de óleo recuperável, nota-se um crescente interesse na perfuração de poços horizontais para a drenagem de reservatórios de petróleo. Estes poços são altamente atrativos, principalmente para reservatórios com pequena espessura de óleo e presença de aquífero e/ou capa de gás, para os quais são grandes os riscos de formação de cones de água e/ou gás, quando se utilizam poços verticais para sua drenagem.O objetivo deste trabalho, é o desenvolvimento de uma técnica de simulação numérica, na qual possa ser utilizada uma geometria de refinamento local para o poços horizontais, que represente adequadamente a geometria do fluxo multifásico ao redor do poço. Para melhor representar a geometria do fluxo, considera-se que nas proximidades do poço, o fluxo é predominantemente radial, tendendo para linear, conforme se afasta do poço. Então, para a representação numérica utiliza-se uma malha cilíndrica nas proximidades do poço e uma malha cartesiana para a região do reservatório mais afastada do poço. Foram desenvolvidos dois simuladores, com as equações que regem o fluxo dos fluidos no meio poroso, discretizadas numéricamente por diferenças finitas, totalmente implícito, sendo o primeiro considerando um sistema radial/ cartesiano acoplado e resolvidos simultâneamente. O segundo considera os dois sistemas desacoplados, com o acoplamento radial/cartesiano feito num time-step ou numa iteração Newtoniana. A validação foi feita através da comparação dos resultados numéricos com as soluções analíticas desenvolvidas para análises de testes para o regime transiente. São feitas análises entre os métodos de acoplamento, entre os métodos de solução do sistema linear de equações e são apresentados alguns exemplos de aplicação dos modelos

Abstract: Recent developments in completion and drilling technology have increased the interest of the oil industry in horizontal wells. Such wells are primarily indicated for thin oil reservoirs associated with a gas cap or a bottom water zone, where vertical wells have productivity impaired by the...

Abstract: Recent developments in completion and drilling technology have increased the interest of the oil industry in horizontal wells. Such wells are primarily indicated for thin oil reservoirs associated with a gas cap or a bottom water zone, where vertical wells have productivity impaired by the formation of water or gas cones. The main purpose of this work is to present a finite difference numerical simulator for horizontal wells, based on the use of a local refinement technique. The radial multiphase How close to the well is more realistically represented through the use of a cylindrically oriented grid blocks. The outer region of the r,eservoir, where the How regime is predominatily linear, is modelled by regular cartesian blocks. The connection between the well and reseryoir regions was implemented con sidering two approaches: in the coupled approach the radial/ cartesian system is solved simultaneously, while in the uncoupled the reservoir region is solved first, followed by the solution of the well region at each time-step or at each Newtonian iteration. The validation of the model was done through comparison of the numerical results with analitycal ones in the transient How regimes. The coupling and matrix solution methods as well as some results'of the simulation runs are discussed in this work