[pt] Tradicionalmente, para visualização de campos vetoriais em modelos discretos de reservatórios naturais de petróleo, traça-se linhas de fluxo resolvendo a sua equação diferencial ordinária célula-a-célula, seja através de soluções analíticas ou numéricas, considerando o campo de velocidade local de cada célula. Essa estratégia tem como desvantagem traçar a linha considerando um campo de velocidade discreto e portanto descontínuo. Além disso, para modelos massivos, resolver a equação célula-a-célula pode tornar o método ineficiente. Neste trabalho, exploramos uma estratégia diferente: ao traçar as linhas de fluxo considera-se um campo de velocidade contínuo, representado pelo modelo discreto do reservatório. Para tanto, propõe-se: (i) o uso de uma estrutura espacial para acelerar a localização de um ponto no modelo de reservatório; (ii) o uso de interpolação esférica para avaliação do campo de velocidade a partir do modelo discreto; (iii) o uso de um método numérico adaptativo para controlar o erro numérico da integração. Os resultados obtidos em modelos de reservatórios reais demonstram que o método proposto atende aos requisitos de precisão, mantendo um bom desempenho. / [en] Traditionally, streamlines in discrete models of natural oil reservoirs are traced by solving an ordinary differential equation in a cell-by-cell way, using analytical or numerical solutions, considering the local velocity of each cell. This strategy has a disadvantage: the streamline is traced considering a discrete, and so discontinuous, vector field. Furthermore, for massive models, to solve the equation in a cell-by-cell way may be inefficient. In this work, we explore a different strategy: the streamline tracing considers a continuous vector field represented by the discrete model. Therefore, we propose: (i) to use a spatial structure to speed up the point location process inside the reservoir model; (ii) to use spherical interpolation to obtain the velocity field from the discrete model; (iii) to use an adaptive numerical method to control the numerical error from the integration process. The results obtained for actual reservoir models demonstrate that the proposed method fulfills the precision requirements, keeping a good performance.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseTMAP.pdf: 3429155 bytes, checksum: 9d06d453f156a78546476b9e1a22c995 (MD5) Previous issue date: 2008-12-15 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Until the early 90s, the simulation of fluid flow in oil reservoir basically used the numerical technique of finite differences. Since then, there was a big development in simulation technology based on streamlines, so that nowadays it is being used in several cases and it can represent the physical mechanisms that influence the fluid flow, such as compressibility, capillarity and gravitational segregation. Streamline-based flow simulation is a tool that can help enough in waterflood project management, because it provides important information not available through traditional simulation of finite differences and shows, in a direct way, the influence between injector well and producer well. This work presents the application of a methodology published in literature for optimizing water injection projects in modeling of a Brazilian Potiguar Basin reservoir that has a large number of wells. This methodology considers changes of injection well rates over time, based on information available through streamline simulation. This methodology reduces injection rates in wells of lower efficiency and increases injection rates in more efficient wells. In the proposed model, the methodology was effective. The optimized alternatives presented higher oil recovery associated with a lower water injection volume. This shows better efficiency and, consequently, reduction in costs. Considering the wide use of the water injection in oil fields, the positive outcome of the modeling is important, because it shows a case study of increasing of oil recovery achieved simply through better distribution of water injection rates / At? o in?cio da d?cada de 90, a simula??o de fluxo em reservat?rio de petr?leo basicamente utilizava a t?cnica num?rica de diferen?as finitas. Desde ent?o, houve um grande desenvolvimento da tecnologia de simula??o com base em linhas de fluxo, de modo que hoje ela tem sido usada em v?rios casos e se encontra adequada para representar os diversos mecanismos f?sicos que influenciam o fluxo de fluidos no reservat?rio, tais como compressibilidade, capilaridade e segrega??o gravitacional. A simula??o baseada em linhas de fluxo ? uma ferramenta que pode ajudar bastante no gerenciamento de projetos de inje??o de ?gua, pois fornece informa??es importantes n?o disponibilizadas atrav?s da simula??o tradicional de diferen?as finitas e mostra, de forma direta, a influ?ncia entre po?o injetor e po?o produtor. Este trabalho apresenta a aplica??o de uma metodologia existente na literatura para otimizar projeto de inje??o de ?gua em um reservat?rio pertencente a um campo de petr?leo da Bacia Potiguar que possui elevado n?mero de po?os. Esta metodologia considera modifica??es das cotas de inje??o dos po?os ao longo do tempo, com base nas informa??es dispon?veis atrav?s da simula??o por linhas de fluxo. Esta metodologia reduz as vaz?es de inje??o dos po?os de menor efici?ncia e aumenta as vaz?es de inje??o dos po?os mais eficientes. No modelo proposto, a metodologia se mostrou eficaz. As alternativas de otimiza??o apresentaram uma maior recupera??o de ?leo associada a um menor volume de inje??o de ?gua. Isto demonstra uma melhor efici?ncia e, consequentemente, uma redu??o de custos. Considerando a ampla utiliza??o da inje??o de ?gua em campos de petr?leo, o resultado positivo da modelagem ? importante, porque apresenta um estudo de caso de aumento da recupera??o de petr?leo, alcan?ado simplesmente atrav?s de uma melhor distribui??o das vaz?es de inje??o de ?gua

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MartinhoQAF_DISSERT.pdf: 3517855 bytes, checksum: e2d79876500fdde55b949a6a832b6ff0 (MD5) Previous issue date: 2011-05-27 / Water injection is the most widely used method for supplementary recovery in many oil fields due to various reasons, like the fact that water is an effective displacing agent of low viscosity oils, the water injection projects are relatively simple to establish and the water availability at a relatively low cost. For design of water injection projects is necessary to do reservoir studies in order to define the various parameters needed to increase the effectiveness of the method. For this kind of study can be used several mathematical models classified into two general categories: analytical or numerical. The present work aims to do a comparative analysis between the results presented by flow lines simulator and conventional finite differences simulator; both types of simulators are based on numerical methods designed to model light oil reservoirs subjected to water injection. Therefore, it was defined two reservoir models: the first one was a heterogeneous model whose petrophysical properties vary along the reservoir and the other one was created using average petrophysical properties obtained from the first model. Comparisons were done considering that the results of these two models were always in the same operational conditions. Then some rock and fluid parameters have been changed in both models and again the results were compared. From the factorial design, that was done to study the sensitivity analysis of reservoir parameters, a few cases were chosen to study the role of water injection rate and the vertical position of wells perforations in production forecast. It was observed that the results from the two simulators are quite similar in most of the cases; differences were found only in those cases where there was an increase in gas solubility ratio of the model. Thus, it was concluded that in flow simulation of reservoirs analogous of those now studied, mainly when the gas solubility ratio is low, the conventional finite differences simulator may be replaced by flow lines simulator the production forecast is compatible but the computational processing time is lower. / A inje??o de ?gua ? o m?todo de recupera??o suplementar mais difundido na maioria dos campos de petr?leo, devido a v?rios motivos, como o fato de a ?gua ser um eficiente agente deslocante de ?leos com baixa viscosidade associado ao fato de ser relativamente f?cil de injetar e de existir grande disponibilidade de ?gua a um custo relativamente baixo de se obter. Para o dimensionamento de um projeto de inje??o de ?gua ? necess?rio efetuar um estudo de reservat?rio com o objetivo de se definir os v?rios par?metros necess?rios para aumentar a efic?cia do m?todo. Para este estudo podem ser utilizados v?rios modelos matem?ticos classificados como anal?ticos ou num?ricos. Este trabalho tem como objetivo efetuar uma an?lise comparativa entre os resultados apresentados por um simulador de linhas de fluxo e um simulador convencional por diferen?a finita, que s?o dois tipos de simuladores de fluxo baseados em m?todos num?ricos, para um modelo de um reservat?rio de petr?leo leve submetido ? inje??o de ?gua. Para tanto foram montados dois modelos de reservat?rio, sendo um modelo heterog?neo e outro homog?neo contendo valores m?dios das propriedades de rocha do primeiro modelo. Foram realizadas compara??es dos resultados destes modelos considerando sempre as mesmas condi??es de opera??o. Em seguida foram alterados alguns par?metros de fluido e de rocha em ambos os modelos e efetuadas novamente compara??es de resultados. A partir do planejamento fatorial, realizado para a an?lise de sensibilidade dos par?metros de reservat?rio, foram escolhidos alguns casos para efetuar an?lise da varia??o dos par?metros operacionais escolhidos que foram a vaz?o de inje??o de ?gua e a localiza??o dos canhoneados. Observou-se que os resultados entre os simuladores s?o bastante similares na maioria dos casos estudados, tendo sido encontrado diverg?ncias apenas nos casos em que h? aumento na raz?o de solubilidade de g?s do modelo. Desta maneira foi conclu?do que o simulador convencional por diferen?as finitas pode ser substitu?do por um simulador por linhas de fluxo em reservat?rios semelhantes ao estudado, quando a raz?o de solubilidade possui valores baixos, sem preju?zo aos resultados de produ??o e com menores tempos de processamento computacional. / 2020-01-01