[pt] A formação e o acúmulo de condensado em reservatórios de gás retrógrado, especialmente na vizinhança de poços de produção, obstruem parcialmente o fluxo de gás e afetam negativamente a composição dos fluidos produzidos. Entretanto, a previsão de bloqueio por condensado é comumente imprecisa, visto que experimentos raramente reproduzem as condições extremas e composições complexas dos fluidos dos reservatórios, enquanto a maioria dos modelos em escala de poros simplificam demasiadamente os fenômenos físicos associados à transição de fases entre gás e condensado. Para corrigir essa lacuna, um modelo de rede de poros isotérmico composicional e totalmente implícito é apresentado. As redes de poros propostas consistem em estruturas tridimensionais de capilares constritos circulares. Modos de condensação e padrões de escoamento são atrubuídos aos capilares de acordo com a molhabilidade do meio, as saturações locais e a influência de forças viscosas e capilares. Nos nós da rede, pressão e conteúdo molar são determinados através da solução acoplada de equações de balanço molar e consistênc ia de volumes. Concomitantemente, um cálculo de flash à pressão e à temperatura constantes, baseado na equação de estado de Peng e Robinson, é realizado em cada nó, atualizando as saturações e composições das fases. Para a validação do modelo proposto, análises de escoamento foram executadas baseadas em experimentos de escoamento em testemunho reportados na literatura, usando composição dos fluidos e condições de escoamento correspondentes, e geometria do meio poroso aproximada. Curvas de permeabilidade relativa medidas nos experimentos e previstas pelo modelo mostraram boa concordância quantitativa, para dois valores de tensão interfacial e três valores de velocidade de escoamento de gás. Após a validação, o modelo foi usado para avaliar alteração de molhabilidade e injeção de gás como possíveis métodos de recuperação avançada para reservatórios de gás retrógrado. Os resultados exibiram tendências similares àquelas observadas em experimentos de escoamento em testemunhos, e condições ótimas para melhoramento do escoamento foram identificadas. / [en] Liquid dropout and accumulation in gas-condensate reservoirs, especially in the near wellbore region, hinder gas flow and affect negatively the produced fluid composition. Yet, condensate banking forecasting is commonly inaccurate, as experiments seldom reproduce reservoir extreme conditions and complex fluid composition, while most pore-scale models oversimplify the physical phenomena associated with phase transitions between gas and condensate. To address this gap, a fully implicit isothermal compositional pore-network model for gas and condensate flow is presented. The proposed pore-networks consist of 3D structures of constricted circular capillaries. Condensation modes and flow patterns are attributed to the capillaries according to the medium s wettability, local saturations and influence of viscous and capillary forces. At the network nodes, pressure and molar contents are determined via the coupled solution of molar balance and volume consistency equations. Concomitantly, a PT-flash based on the Peng-Robinson equation of state is performed for each node, updating the local phases saturations and compositions. For the proposed model validation, flow analyses were carried out based on coreflooding experiments reported in the literature, with matching fluid composition and flow conditions, and approximated pore-space geometry. Predicted and measured relative permeability curves showed good quantitative agreement, for two values of interfacial tension and three values of gas flow velocity. Following the validation, the model was used to evaluate wettability alteration and gas injection as prospect enhanced recovery methods for gas-condensate reservoirs. Results exhibited similar trends observed in coreflooding experiments and conditions for optimal flow enhancement were identified.

[pt] A produtividade de poços produtores de gás, que operam com pressões de fundo inferiores à pressão de orvalho, é afetada pelo aparecimento da saturação de líquido em seus entornos. Para entender esse fenômeno, conhecido como bloqueio por condensado, os simuladores em escala de poros são ferramentas úteis na investigação dos parâmetros que influenciam na quantidade e na distribuição da saturação de condensado, assim como seus efeitos na redução do fluxo de gás. Esse trabalho apresenta um modelo de rede de capilares composicional e isotérmico para o estudo do escoamento de gás retrógrado em meios porosos. Forças capilares e gravitacionais não foram consideradas. O escoamento monofásico é comutado para bifásico de padrão anular quando a pressão e a composição do fluido atingem um critério de estabilidade. O método de Newton é aplicado para resolver as equações de fluxo e consistência dos volumes e calcular o transporte de cada um dos componentes ao longo da rede. As propriedades do fluido e o comportamento do escoamento foram testadas contra os resultados de um simulador termodinâmico comercial e soluções analíticas, respectivamente. Após validação, o simulador foi utilizado para obter curvas de permeabilidade relativa gás-líquido através da despressurização de uma rede 2D e alguns resultados são discutidos. / [en] Gas well deliverability in retrograde gas reservoirs is affected by the appearance of liquid saturation around the wellbore when the bottom-hole pressure is below the dew point. Pore-scale simulators are used to model this phenomenon, known as condensate blockage, and to investigate parameters that ifluence the amount and the distribution of condensate saturation, as well as how it chokes the gas flow. Here, a fully-implicit isothermal compositional pore-scale network model is presented for retrograde gas flow in porous media. Capillary and gravitational forces are neglected. The model shifts from single-phase flow to annular flow regime when the pressure and the fluid composition reach a stability criteria. Newton s method is applied on flow and volume consistency equations to calculate the transport of each component through the network. Fluid properties and flow behavior were tested against a commercial thermodynamic simulator and analytical solutions respectively. After validation, the simulator was used to predict gas-liquid relative permeability from a depletion process in a 2D network and some results are discussed.

[pt] A microtomografia computadorizada de uma amostra de rocha possibilita uma caracterização do meio poroso e pode ser utilizada para estimar propriedades da rocha em macroescala, isto é, em escala de reservatório. Métodos baseados em mapas de distâncias e em algoritmos de erosão são as principais abordagens utilizadas para extração de uma rede de poros e gargantas a partir de imagens microtomográficas de rocha. Este trabalho propõe um método híbrido para a construção da rede, de modo que, durante o processo de modelagem na escala de poros, obtemos um esqueleto do espaço poroso por meio de um algoritmo de erosão e utilizamos um mapa de distâncias para construir uma rede de poros e gargantas. A determinação dos poros e gargantas a partir do esqueleto adota uma abordagem não-determinística possibilitando a geração de múltiplas redes com configurações distintas a partir de um mesmo esqueleto. Avaliamos a variabilidade dos cenários gerados e comparamos as estimativas para as propriedades petrofísicas com as obtidas pelo método de Bolas Máximas por meio dos resultados de uma simulação de fluxo monofásica na rede. / [en] Computerized microtomography of a rock sample enables a characterization of the porous medium and can be used to estimate rock properties at the macro-scale, i.e., reservoir-scale. Methods based on distance maps and thinning algorithms are the main approaches used for extracting a pore and throats network from microtomographic rock images. This paper proposes a hybrid method for constructing the network. So that during the pore-scale modeling process, we obtain a skeleton of the pore space by using a thinning algorithm and a distance map to build a network of pores and throats. The determination of pores and throats from the skeleton assumes a non-deterministic approach enabling the generation of multiple networks with distinct configurations from the same skeleton. We evaluate the variability of the generated scenarios and compare the estimates for the petrophysical properties with those obtained by the Maximum Ball Method through the results of a single-phase flow simulation on the network.