Orientador: Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T22:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_OdairJose_M.pdf: 3077427 bytes, checksum: 9a5e85d5b3ea4c69fdd9a468b62a50de (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A reinjeção de água produzida é um método muito utilizado para descarte de água e para suporte de pressão e energia do reservatório. Um problema comum da reinjeção é a perda de injetividade, que prejudica o processo e impede a operação em níveis ótimos de injeção. A perda de injetividade pode ser minimizada pela injeção de água com pressão acima da pressão de fratura do reservatório (IPF), que procura restaurar a capacidade de injeção. Para estudar este processo, um simulador geomecânico para modelagem da fratura é combinado com um simulador numérico de reservatórios para modelar e otimizar a condição de operação dos poços injetores. A fratura é representada por um poço horizontal virtual, de forma conjunta com formulações analíticas de declínio hiperbólico de permeabilidade, para representar o efeito do dano de formação. O objetivo do trabalho é estudar alguns casos para verificar em quais situações a IPF é conveniente. O modelo de simulação estudado foi um reservatório sintético com um arranjo de drenagem de cinco pontos invertido representando uma parte de um reservatório. Foram considerados três cenários, onde a variação foi o tipo de óleo empregado (leve, intermediário e pesado). Estes cenários foram elaborados com a finalidade de representar algumas possíveis situações que podem ocorrer em um campo real, onde a pressão de iniciação de fratura pode ser atingida pelo efeito da perda de injetividade ou devido às propriedades rocha-fluido. O desempenho da IPF foi avaliado utilizando o valor presente líquido (VPL) e produções acumuladas de óleo e água. Os resultados mostraram que o estudo da IPF pode ser considerado como parte de um processo de otimização de vazão de injeção, onde a fratura pode ou não ocorrer. Mostra-se que a IPF, em geral, antecipa a produção de óleo para os casos de viscosidade intermediária e alta, tornando o método bastante vantajoso, embora com maior produção de água. Já estudos com óleo leve indicam que a técnica só é interessante quando houver significativa perda de injetividade, onde a IPF serve como reparadora da injetividade / Abstract: Produced water re-injection is a valuable method of water disposal and pressure and energy support. A common water re-injection problem is the injectivity loss, which affects negatively the process and restrains optimal water injection rates. The injectivity loss can be minimized by water injection with fracture propagation pressure (IFPP), which aims to restore injection capacity. To study this process, a geo-mechanical simulator for fracture modeling combined with a commercial reservoir simulation package is used to model and to optimize the operation condition of water injection wells. The fracture is represented by a virtual horizontal well and analytical formulations of hyperbolic decline of permeability are used to represent the effect of formation damage. This work aims the study of some cases to verify in which situations the IFPP is convenient. The simulation model studied is a synthetic reservoir with a five-spot pattern, representing a region of a reservoir. Three scenarios are considered, with different oil types (light, intermediate and heavy). These scenarios are proposed to reproduce some possible situations, where fracture pressure can be reached by the effect of the injectivity loss or due to rock and fluid characteristics. The behavior of the IFPP is evaluated using the net present value (NPV) and cumulative oil and water productions. The results showed that the IFPP study can be considered as part of an optimization problem of injection flow, where the fracture may occur. It is shown that IFPP, in general, presents advantages for intermediate and high viscosity oil because it anticipates oil production. Studies with light oil indicate that the technique is only interesting when there is significant injectivity loss, where IFPP is desirable for injectivity restoration / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-26T04:25:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_MaiaraMoreira_M.pdf: 2713085 bytes, checksum: 084d81696889df2f638780ba891370e3 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O desenvolvimento de um sistema marítimo de produção de petróleo corresponde a um conjunto de equipamentos para viabilizar a extração de petróleo e gás, a partir de um reservatório de petróleo. Para uma melhor compreensão do processo, a definição deste sistema de produção pode ser dividida em fases. Fase I corresponde à seleção do número de poços e tipo do poço. Então, seguindo trabalhos anteriores (FRANCO, 2003), na Fase II, o arranjo de poços e a Unidade Estacionária de Produção (UEP) são selecionados. E, na Fase III, a alternativa para o armazenamento e escoamento de óleo e gás produzidos é escolhida. O presente trabalho tem como objetivo identificar os impactos ambientais associados com cada componente de um sistema marítimo de produção de óleo e gás, e quantificar cada um deles por meio de índices. É esperado que esta ferramenta irá apoiar os tomadores de decisão ao selecionarem o sistema que melhor se ajuste a um determinado campo marítimo de petróleo. A crescente necessidade de petróleo na matriz energética do Brasil, concomitante com a preocupação da sociedade em manter o meio ambiente limpo, torna a inclusão de um índice relacionado com o meio ambiente uma importante contribuição para melhorar o processo de seleção e decisão sobre o sistema marítimo de produção e sua inclusão, além dos índices técnicos e tecnológicos geralmente usados em tal processo. Particularmente, será fundamental para a produção de petróleo em condições adversas do cenário pré-sal, que está localizado em lâminas d¿água cada vez mais profundas. A metodologia proposta segue um procedimento semelhante à avaliação dos impactos ambientais através da utilização do Índice de Sensibilidade Ambiental (ISA) e do uso de matriz de impacto (NOAA, 1997; PATIN, 1999; MARIANO; LA ROVERE, 2006). Para a estimativa dos impactos ambientais, foi definido o ISA da área a ser desenvolvida, e foi construída uma matriz de impacto com base nas atividades envolvidas na instalação de plataforma, fase operacional e descomissionamento de uma UEP e os elementos do meio ambiente. Portanto, essa abordagem sistemática e estruturada permitiu incorporar ao processo de seleção do sistema marítimo de produção para um campo de óleo e gás, a seleção da melhor alternativa, que combina as melhores características técnicas e tecnológicas com os melhores aspectos do ambiente / Abstract: The development of an offshore petroleum production system corresponds to define a set of equipment to make possible oil and gas extraction from an underwater petroleum reservoir. To better comprehension of the process, definition of this production system can be divided into phases. Phase I corresponds to the selection of number of wells and type of the well. Then, following the previous work (FRANCO, 2003), in the Phase II, the layout arrangement of wells and the set of the stationary Floating Production Unit (FPU) are selected. And, in the Phase III, storage and offloading alternatives for the produced oil and gas are selected. The present paper aims to identify environmental impacts associated with the each component of an offshore system for oil and gas production, and quantify each of them through indexes. It is expected to support the decision makers to select the best fitted system for a given offshore petroleum field. The increasing needs of petroleum to fulfill the energy matrix demanded in Brazil, the growing concern of the society for keeping the environment clean and the inclusion of an index related to the environment besides the technical and technological indexes usually taken makes it an important contribution to improve the process for selection and decision about the offshore production system. Particularly, it will be fundamental in the adverse condition of the Pre-salt scenario of petroleum production, in ultra-deep water depth and oil and gas with more aggressive contaminants to the system. The proposed methodology follows a similar procedure for the assessment of environmental impacts through the use of environmental sensitivity index (ESI) and the use of impact matrix (NOAA, 1997; PATIN, 1999; MARIANO; LA ROVERE, 2006). For the estimation of environmental impacts, it was defined the ESI of the area to be developed, and it was constructed an impact matrix based on the activities involved in the installation of platform, operational phase and decommissioning of a FPU and the elements from environment. Therefore, this systematic and structured approach allowed incorporating to the process of selection of the offshore production system for an oil and gas field the selection of alternative which combines the best technical and technological characteristics with better aspects from the environment / Mestrado / Explotação / Mestra em Ciências e Engenharia de Petróleo