Orientador: Denis José Schiozer

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências

Resumo: Várias metodologias de acoplamento entre reservatórios e sistemas de produção têm sido aplicadas na indústria de petróleo nos últimos anos devido à necessidade de modelar adequadamente projetos de produção de petróleo cada vez mais complexos, que envolvem a solução integrada dos modelos que...

Resumo: Várias metodologias de acoplamento entre reservatórios e sistemas de produção têm sido aplicadas na indústria de petróleo nos últimos anos devido à necessidade de modelar adequadamente projetos de produção de petróleo cada vez mais complexos, que envolvem a solução integrada dos modelos que representam o escoamento de fluidos desde o reservatório até a superfície. Estas metodologias são utilizadas para fazer a previsão da produção de múltiplos reservatórios, compartilhando plataformas de produção com capacidades de produção e injeção limitadas gerenciadas por sistemas de produção complexos. Elas podem ser agrupadas em dois tipos básicos: metodologias de acoplamento implícito e explícito. A metodologia explícita é uma possível escolha para integrar simulações porque permite acoplar simuladores distintos para modelar o sistema com um todo adequadamente e também fornecer flexibilidade no estudo de alternativas de gerenciamento de poços. Esta metodologia, contudo, deve ser testada para verificar a qualidade dos resultados e eficiência. Desta forma, um estudo de validação da metodologia de acoplamento explícita é apresentado neste trabalho onde o sistema de produção é testado em condições operacionais comuns durante a produção e injeção de fluidos, verificando vantagens e limitações da metodologia explícita. Alguns métodos para o melhoramento da resposta explícita são propostos e avaliados. Um exemplo de aplicação mostra o ganho na flexibilidade de priorização de poços no gerenciamento de grupo obtido pelo uso de uma metodologia externa ao simulador de reservatórios. O acoplamento explícito, como implementado, mesmo com alguns problemas relacionados a instabilidade da solução numérica em situações específicas, apresentou resultados satisfatórios para a integração entre os simuladores, honrando as restrições operacionais fixadas nos casos de avaliação. Algumas análises em relação ao tempo total de simulação acoplada são apresentadas, mostrando uma não dependência do tamanho do problema em relação ao tempo total gasto

Abstract: Various methodologies to model the coupling of reservoirs and production systems have been applied in the oil industry in recent years due to the need to model properly the integrated solution of models that represent the flow of fluids through the reservoir to the surface. These...

Abstract: Various methodologies to model the coupling of reservoirs and production systems have been applied in the oil industry in recent years due to the need to model properly the integrated solution of models that represent the flow of fluids through the reservoir to the surface. These methodologies are used to forecast production of multiple reservoirs, sharing production facilities with limited capacities ruled by complex systems. They can be grouped into two basic types: implicit and explicit coupling methodologies. Explicit methodology can be an efficient choice to integrate simulations because it allows coupling adequate simulators to model the whole system and also to add flexibility to study well management alternatives. A validation study of explicit coupling methodology is presented in this work where the production system is tested on common operating conditions during production and injection of fluids, verifying benefits and limitations of the methodology. Some methods for improving the explicit response are proposed and evaluated. An example of application verifies the gain of flexibility in well prioritization by the group management obtained by use of an external methodology for reservoir simulator. The explicit coupling, as implemented, even with some problems related to instability of numerical solution in specific situations, has shown a satisfactory result for the integration between the simulators, honoring operating constraints. Some analyses about elapsed time of coupling simulation are shown