Orientador: Denis José Schiozer

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

Resumo: Nos últimos anos com o aumento da complexidade dos projetos de produção exige-se que os simuladores de escoamento numéricos sejam capazes de simular novas situações e cenários de produção. No caso de pontos de convergência onde dois ou mais fluidos de diferentes caracterizações são...

Resumo: Nos últimos anos com o aumento da complexidade dos projetos de produção exige-se que os simuladores de escoamento numéricos sejam capazes de simular novas situações e cenários de produção. No caso de pontos de convergência onde dois ou mais fluidos de diferentes caracterizações são misturados e representados através de uma abordagem composicional, a representação numérica torna-se de difícil descrição se comparada a uma abordagem Black-oil, pois diferentemente do tratamento Black-oil, não se tem apenas uma diferença de pressões de entrada a ser solucionada, mas também existem questões relacionadas à definição da composição resultante. A representação da mistura resultante (definição dos componentes e suas respectivas propriedades) impacta diretamente na predição do comportamento de fases em uma simulação. Uma maneira criteriosa de representar a mistura resultante é através de dados experimentais PVT (análise pressão-volume-temperatura), de um óleo ou gás, ajustados a uma equação de estado cúbica. Porém, na dificuldade de obtenção e comum ausência destes, procura-se trabalhar com os dados de cada fluido, de acordo com alguns métodos de ajuste para mistura disponíveis na literatura. Entretanto, devido à variação das correntes de entrada ao longo do tempo, no ponto de convergência, torna-se necessário um novo ajuste a cada passo de tempo, o que em termos práticos inviabilizaria uma simulação ao longo do tempo. Assim, faz-se necessário o uso de um método que automatize o ajuste da equação de estado dentro da rotina do simulador. Uma solução empregada em alguns programas comerciais é usar como dado de entrada as equações de estado previamente ajustadas de cada fluido a montante, e recalcular as propriedades termodinâmicas da equação de estado da mistura resultante, através do uso de regras de combinação. Este trabalho tem por objetivo descrever o ajuste de uma equação de estado com o uso de regras de combinação, para representar uma mistura de dois petróleos, a fim de avaliar o uso das regras de combinação como alternativa para mistura de fluidos em uma simulação numérica de escoamento com abordagem composicional. Compara-se a solução empregada com duas outras técnicas de ajuste de misturas: weaved e splitting

Abstract: In recent years, with the increasing complexity of production projects requires that the numerical flow simulators are able to simulate new situations and production scenarios. In the case of convergence points where two or more fluids with different characterizations are mixed and...

Abstract: In recent years, with the increasing complexity of production projects requires that the numerical flow simulators are able to simulate new situations and production scenarios. In the case of convergence points where two or more fluids with different characterizations are mixed and represented by a compositional approach, the numerical representation it becomes difficult to describe an approach when compared to Black-oil, because unlike the Black-oil treatment, there is not only a difference of inlet pressures to be addressed, but there are also issues related to the definition of the resulting composition. The representation of the resulting mixture (setting of the components and their properties) directly affects the prediction of the phase behavior in a simulation. A careful way to represent the resulting mixture is through experimental PVT (pressurevolume- temperature analysis) data, from an oil or gas, adjusted to a cubic equation of state. But with the difficulty of obtaining these data and their common absence, it is advisable to work with the data of each fluid, according to some methods for adjusting the mixture, available in the literature. However, due to the variation of the input current over time, at the convergence point, it is necessary a new adjust every time step, which in practice would make the simulation impracticable over time. Thus, it is necessary to use a method that automates the adjustment of the equation of state within the simulator routine. The solution employed in several commercial software is to use as input data the equations of state previously adjusted to each fluid upstream and recalculate the thermodynamic properties of the resulting mixture equation of state by using mixing rules. This paper aims to describe the adjust of an equation of state with the use of mixing rules, to represent a mixture of two oils in order to evaluate the use of alternative combination rules for mixing fluids in a numerical simulation flow with compositional approach. The solution was compared with two other mixtures adjustment techniques such as: weaved and splitting