Orientadores : Antonio Claudio de França Correa, Antonio Celso de Fonseca Arruda, Osvair Vidal Trevisan

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias

Resumo: Em alguns tipos de reservatórios heterogêneos uma parcela significativa do petróleo é recuperado envolvendo um processo de embebição espontânea da água injetada ou da água proveniente de aquífero natural. Este processo pode ser estuda.do usando o modelo de difusão capilar e, em geral....

Resumo: Em alguns tipos de reservatórios heterogêneos uma parcela significativa do petróleo é recuperado envolvendo um processo de embebição espontânea da água injetada ou da água proveniente de aquífero natural. Este processo pode ser estuda.do usando o modelo de difusão capilar e, em geral. admite-se que o fenômeno é regido por um coeficiente constante. Este trabalho teve como objetivo estudar o processo de difusão capilar, considerando o coeficiente dependente da saturação de água. Foram analisadas as influências dos efeitos gravitacionais e da forma da função que relaciona o coeficiente com a saturação, entre outros parâmetros, usando modelos numéricos, analiticos e experimentais. Especial atenção foi dada aos métodos de obtenção do coeficiente de difusão capilar, tanto nos seus aspectos teóricos como experimentais. Foi verificada a validade de um modelo aproximado para escoamento vertical. Os resultados sugerem que ele pode ser aplicado na área de análises petrofísicas e abrem caminho para novas abordagens que permitirão um maior entendimento dos processos difusivos e do escoamento em meios porosos em geral. Para a obtenção experimental do coeficiente de difusão capilar é necessário medir a distribuição das fases na amostra de rocha durante o processo de embebição. A tomografia computadorizada se mostrou uma ferramenta adequada para a medição dos perfis de saturação. Para a interpretação dos resultados foi desenvolvido um procedimento de aquisição e processamento de imagens onde foi utilizado o programa KHOROS

Abstract: In some kinds of reservoirs a great amount of oil is recovered from a spontaneous imbibition process of the injected or natural aquifer water. This process may be stlldied with the ca.ppiIary diffusion model, and it is usual to assume a constant diffusion coeficient. The purpose of this...

Abstract: In some kinds of reservoirs a great amount of oil is recovered from a spontaneous imbibition process of the injected or natural aquifer water. This process may be stlldied with the ca.ppiIary diffusion model, and it is usual to assume a constant diffusion coeficient. The purpose of this work was to study the imbibition process with the cappiIary model, but assuming that the diffusion coeficient depends on the water saturation. The influence of gravitational effects and of the form of the function that relates the coefficient to the saturation was verified using numerical and analytical solutions. Two methods of evaluating the diffusion coefficient were discussed iD their the oretical and experimental aspects. A Dew concept of "gravitational diffusion" is taken from soiJ physics. The application of this concept in the numerical analysis of diffusion processes suggests that it could be applied to petrophysical analysis. This approach opens up new ways of studying porous media flow. X-ray computer tomography (CT) was used in order to obtain experimentally the phases saturation distributions in air-water imbibition experiments. These distributions are processed to compute the cappilary díffusion coefficient. The principIes of tomography are presented and some practical aspects related to experimental procedures of cappilary diffusion are discussed.