Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2015-09-18T12:32:06Z No. of bitstreams: 1 RodrigoCesarSantiago_TESE.pdf: 5385934 bytes, checksum: 56294096ba33b710193f315d4b55ae63 (MD5) / Approved for entry into archive by Elisangela Moura (lilaalves@gmail.com) on 2015-09-18T13:07:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RodrigoCesarSantiago_TESE.pdf: 5385934 bytes, checksum: 56294096ba33b710193f315d4b55ae63 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-18T13:07:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodrigoCesarSantiago_TESE.pdf: 5385934 bytes, checksum: 56294096ba33b710193f315d4b55ae63 (MD5) Previous issue date: 2014-04-28 / Reservat?rios que apresentam ?leos muito viscosos necessitam de m?todos que auxiliem a recupera??o dos mesmos at? a superf?cie. A elevada viscosidade do ?leo dificulta o seu fluxo no meio poroso e m?todos convencionais de recupera??o n?o t?m obtido efici?ncia significativa. Com isto, a inje??o de vapor no reservat?rio, atrav?s de um po?o injetor, tem sido o m?todo t?rmico de recupera??o de ?leo mais utilizado, por permitir elevados fatores de recupera??o, pois reduz a viscosidade do ?leo, facilitando sua mobilidade pela rocha e consequente entrada no po?o produtor por onde ser? elevado. Em contrapartida, a inje??o do vapor afeta n?o s? os fluidos contidos nos poros das rochas, mas tamb?m toda a estrutura que comp?e o po?o por onde ? injetado, devido ? alta temperatura empregada no processo. Este incremento de temperatura ? sentido pelo cimento respons?vel pelo isolamento da parede do po?o e revestimento met?lico alocado no mesmo, devido esta alta temperatura atuar na forma??o de novas fases ricas em c?lcio, ocasionando redu??o de sua permeabilidade e consequente fen?meno da retrogress?o de sua resist?ncia mec?nica. Estas altera??es geram falhas no cimento, reduzindo o isolamento hidr?ulico do po?o, propiciando a haver inseguran?a nas opera??es que o po?o venha a ser submetido, bem como redu??o de sua vida econ?mica. Como forma de reduzir o efeito da retrogress?o, este trabalho teve como objetivo avaliar a incorpora??o de cinza da casca de arroz como aditivo mineral substituinte da s?lica four, comercialmente utilizada, como fonte de s?lica para reduzir a raz?o CaO/SiO2 das pastas de cimento submetidas a altas temperaturas na recupera??o t?rmica. Foram formuladas pastas de cimento apresentando teores de cinza de 20 e 30 %, al?m de uma pasta padr?o (?gua + cimento) e uma pasta refer?ncia (?gua + cimento + s?lica flour) como efeito comparativo. As avalia??es foram realizadas atrav?s de ensaios de resist?ncia ? compress?o, t?cnica de difra??o de raios-X (DRX), termogravimetria (TG), microscopia eletr?nica de varredura (MEV) e an?lise qu?mica por fluoresc?ncia de raios-X (EDS) nas pastas submetidas ? cura a baixa temperatura (45 ?C) por 28 dias seguido de cura a 280 ?C e uma press?o de 2.000 PSI por 3 dias, simulando inje??o de vapor. Os resultados obtidos mostraram que a pasta contendo 30 % de cinza da casca de arroz foram satisfat?rios, obtendo resist?ncia mec?nica desej?vel e equivalente ? resist?ncia mec?nica da pasta contendo 40 % de s?lica flour, devido a terem sido obtidos produtos de hidrata??o com baixa rela??o Ca/Si, como as fases Tobermorita e Xonotlita, para a aplica??o em po?os sujeitos ? inje??o de vapor. / Reservoirs that present highly viscous oils require methods to aid in their recovery to the surface. The elev ated oil viscosity hinders its flow through porous media and conventional recovery methods have not obtained significant efficiency. As such, the injection of steam into the reservoir through an injection well has been the most widely used method of therma l recovery, for it allows elevated volumes of recovery due to the viscosity reduction of the oil, facilitating the oil?s mobility within the rock formation and consequently into the production well where it will be exploited. On the other hand, the injecti on of vapor not only affects the fluids found in the rock pores, but the entire structure that composes the well where it is injected due to the high temperatures used in the process. This temperature increment is conducted to the cement, found in the annu lus, responsible for the isolation of the well and the well casing. Temperatures above 110 ?C create new fazes rich in calcium in the cement matrix, resulting in the reduction of its permeability and the consequential phenomenon of mechanical resistance ret rogression. These alterations generate faults in the cement, reducing the well?s hydraulic isolation, creating insecurity in the operations in which the well will be submitted as well as the reduction of its economic life span. As a way of reducing this re trograde effect, this study has the objective of evaluating the incorporation of rice husk ash as a mineral additive substitute of silica flour , commercially utilized as a source of silica to reduce the CaO/SiO 2 ratio in the cement pastes submitted to high temperatures in thermal recovery. Cement pastes were formulated containing 20 and 30% levels of ash, apart from the basic paste (water + cement) and a reference paste (water + cement + 40% silica flour) for comparison purposes. The tests were executed th rough compression resistance tests, X - Ray diffraction (XRD) techniques, thermogravimetry (TG), scanning electron microscopy (SEM) and chemical anal ysis BY X - ray fluorescence (EDS) on the pastes submitted to cure at low temperatures (45 ?C) for 28 days following a cure at 280 ?C and a pressure of 2,000 PSI for 3 days, simulating vapor injection. The results obtained show that the paste containing 30% r ice shell ash is satisfactory, obtaining mechanical resistance desired and equivalent to that of the paste containing 40% silica flour, since the products obtained were hydrated with low CaO/SiO 2 ratio, like the Tobermorita and Xonotlita fases, proving its applicability in well subject to vapor injection.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoRDN_TESE_partes autorizadas.pdf: 117966 bytes, checksum: 56c76d5875d3c3fa1d24b36b9cf97b87 (MD5) Previous issue date: 2010-02-22 / The northeastern region of Brazil has a large number of wells producing oil using a method of secondary recovery steam injection, since the oil produced in this region is essentially viscous. This recovery method puts the cement / coating on thermal cycling, due to the difference in coefficient of thermal expansion between cement and metal coating causes the appearance of cracks at this interface, allowing the passage of the annular fluid, which is associated with serious risk socioeconomic and environmental. In view of these cracks, a correction operation is required, resulting in more costs and temporary halt of production of the well. Alternatively, the oil industry has developed technology for adding new materials in cement pastes, oil well, providing high ductility and low density in order to withstand the thermo-mechanical loads generated by the injection of water vapor. In this context, vermiculite, a clay mineral found in abundance in Brazil has been applied in its expanded form in the construction industry for the manufacture of lightweight concrete with excellent insulation and noise due to its high melting point and the presence of air in their layers lamellar. Therefore, the vermiculite is used for the purpose of providing low-density cement paste and withstand high temperatures caused by steam injection. Thus, the present study compared the default folder containing cement and water with the folders with 6%, 8% and 10% vermiculite micron conducting tests of free water, rheology and compressive strength where it obtained the concentration of 8 % with the best results. Subsequently, the selected concentration, was compared with the results recommended by the API standard tests of filtered and stability. And finally, analyzed the results from tests of specific gravity and time of thickening. Before the study we were able to make a folder with a low density that can be used in cementing oil well in order to withstand the thermo-mechanical loads generated by steam injection / A regi?o nordeste do Brasil possui uma grande quantidade de po?os produtores de ?leo que utilizam como m?todo de recupera??o secund?ria a inje??o de vapor, j? que o ?leo produzido nesta regi?o possui natureza essencialmente viscosa. Este m?todo de recupera??o coloca a interface cimento / revestimento sobre ciclagem t?rmica que, devido ? diferen?a de coeficiente de expans?o t?rmica entre o cimento e o revestimento met?lico provoca o surgimento de trincas nesta interface, possibilitando assim a passagem de fluidos pelo anular, que est? associado a s?rios riscos s?cioecon?mico e ambiental. Diante destas trincas, uma opera??o de corre??o ? requerida, acarretando em mais custos e parada tempor?ria da produ??o do po?o. Como alternativa, a ind?stria do petr?leo tem desenvolvido tecnologia para a adi??o de novos materiais em pastas de cimento para po?os de petr?leo, proporcionando maior ductilidade e baixa densidade, de forma a resistir ?s cargas termomec?nica gerada na inje??o de vapor de ?gua. Nesse contexto, a vermiculita, um argilomineral encontrado em abund?ncia no Brasil tem sido aplicado na sua forma expandida na constru??o civil para confec??o de concretos leves com excelentes propriedades de isolamento t?rmico e ac?stico devido ao seu alto ponto de fus?o e a presen?a de ar em suas camadas lamelares. Portanto, a vermiculita ser? utilizada com a finalidade de proporcionar baixa densidade a pasta de cimento e resistir ?s altas temperaturas causadas pela inje??o de vapor. Desta forma, o presente trabalho, comparou a pasta padr?o contendo cimento e ?gua com as pastas com 6%, 8%, e 10% de vermiculita expandida m?cron realizando os ensaios de ?gua livre, reologia e resist?ncia a compress?o onde obteve a concentra??o de 8% com os melhores resultados. Posteriormente, a concentra??o escolhida, foi comparada com os resultados recomendados pela norma API nos ensaios de filtrado e estabilidade. E por ?ltimo, analisaram-se os resultados obtidos nos ensaios de peso espec?fico e tempo de espessamento. Diante do estudo realizado conseguiu-se formular uma pasta com baixa densidade que pode ser utilizada na cimenta??o de po?o de petr?leo com o objetivo de suportar as cargas termo-mec?nica gerada pela inje??o de vapor

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:09:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseCSJ_TESE_PARCIAL.pdf: 3198681 bytes, checksum: 3124bf4fcf475e3c972bb5266fef2405 (MD5) Previous issue date: 2013-02-20 / Steam injection is a method usually applied to very viscous oils and consists of injecting heat to reduce the viscosity and, therefore, increase the oil mobility, improving the oil production. For designing a steam injection project it is necessary to have a reservoir simulation in order to define the various parameters necessary for an efficient heat reservoir management, and with this, improve the recovery factor of the reservoir. The purpose of this work is to show the influence of the coupled wellbore/reservoir on the thermal simulation of reservoirs under cyclic steam stimulation. In this study, the methodology used in the solution of the problem involved the development of a wellbore model for the integration of steam flow model in injection wellbores, VapMec, and a blackoil reservoir model for the injection of cyclic steam in oil reservoirs. Thus, case studies were developed for shallow and deep reservoirs, whereas the usual configurations of injector well existing in the oil industry, i.e., conventional tubing without packer, conventional tubing with packer and insulated tubing with packer. A comparative study of the injection and production parameters was performed, always considering the same operational conditions, for the two simulation models, non-coupled and a coupled model. It was observed that the results are very similar for the specified well injection rate, whereas significant differences for the specified well pressure. Finally, on the basis of computational experiments, it was concluded that the influence of the coupled wellbore/reservoir in thermal simulations using cyclic steam injection as an enhanced oil recovery method is greater for the specified well pressure, while for the specified well injection rate, the steam flow model for the injector well and the reservoir may be simulated in a non- coupled way / A inje??o de vapor ? um m?todo aplicado geralmente em ?leos muito viscosos e consiste em injetar calor para reduzir a viscosidade e, portanto, aumentar a mobilidade do ?leo, resultando em incremento na produ??o dos po?os. Para o planejamento de um projeto de inje??o de vapor ? necess?rio efetuar um estudo de reservat?rio com o objetivo de se definir os v?rios par?metros necess?rios para um eficiente gerenciamento de calor no meio poroso e, com isto, melhorar o fator de recupera??o do reservat?rio. Neste estudo, para o sistema de inje??o, representado pelo po?o injetor, ? normalmente adotado um modelo padr?o em todos os casos estudados, sendo desta forma, a integra??o entre o po?o injetor e o reservat?rio, realizada de forma bastante simplificada. Este trabalho tem como objetivo mostrar a influ?ncia do acoplamento do po?o injetor nas simula??es t?rmicas de reservat?rios submetidos ? inje??o c?clica de vapor. Neste estudo, a metodologia utilizada na solu??o do problema envolveu o desenvolvimento de um modelo de po?o para a integra??o do modelo de escoamento de vapor em po?os de petr?leo, VapMec, e o modelo de reservat?rio tipo beta para a inje??o c?clica de vapor em reservat?rios de petr?leo. Assim, desenvolveram-se estudos de caso para reservat?rios rasos e profundos, considerando as principais configura??es de po?o injetor existentes na ind?stria de petr?leo, ou seja, coluna convencional sem packer, coluna convencional com packer e coluna isolada com packer. Foi realizado um estudo comparativo dos par?metros de inje??o e produ??o obtidos na simula??o, considerando sempre as mesmas condi??es de opera??o, para os dois modelos de simula??o, sendo um modelo n?o acoplado e o outro modelo acoplado. Observou-se que os resultados entre os modelos s?o bastante similares para a situa??o de vaz?o de inje??o igual ? vaz?o especificada, tendo sido encontrado diferen?as significativas na situa??o em que a press?o de inje??o ? igual ? press?o especificada. Finalmente, com base nos experimentos computacionais, foi poss?vel concluir que a influ?ncia do acoplamento do po?o injetor nos estudos de reservat?rios que utilizam a inje??o c?clica de vapor como m?todo especial de recupera??o ? maior para a condi??o de press?o especificada, sendo que para a condi??o de vaz?o especificada, o modelo de escoamento no po?o injetor e o modelo do reservat?rio podem ser simulados de forma n?o integrada

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-05-04T18:35:26Z No. of bitstreams: 1 DanielleAlvesRibeiroDaSilva_DISSERT.pdf: 5450064 bytes, checksum: c23d50febf4321ea447e096aae5c4826 (MD5) / Approved for entry into archive by Monica Paiva (monicalpaiva@hotmail.com) on 2017-05-04T18:41:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DanielleAlvesRibeiroDaSilva_DISSERT.pdf: 5450064 bytes, checksum: c23d50febf4321ea447e096aae5c4826 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T18:41:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielleAlvesRibeiroDaSilva_DISSERT.pdf: 5450064 bytes, checksum: c23d50febf4321ea447e096aae5c4826 (MD5) Previous issue date: 2016-03-07 / No Brasil, em especial no Nordeste, h? grande ocorr?ncia de reservat?rios contendo ?leos pesados. Um dos processos promissores para a recupera??o desse ?leo ? a drenagem gravitacional assistida com vapor e solvente (ES-SAGD) que utiliza dois po?os horizontais paralelos, onde o injetor ? disposto acima do produtor. A realiza??o do processo se d? mediante a inje??o de um aditivo de hidrocarboneto em baixa concentra??o em conjunto com vapor. O vapor contribui com calor para redu??o da viscosidade do ?leo e o solvente ajuda na miscibilidade, reduzindo a tens?o interfacial entre ?leo/solvente. A principal for?a atuante neste processo ? a gravitacional e a transfer?ncia de calor ocorre por meio da condu??o, convec??o e pelo calor latente do vapor. A mobilidade do fluido deslocado ? ent?o melhorada, implicando num aumento do fator de recupera??o. Para melhor compreender esse processo foi realizado um estudo num?rico utilizando o m?todo ES-SAGD num reservat?rio 2D, onde se verificou a sensibilidade de alguns par?metros operacionais (temperatura, vaz?o de inje??o de vapor, qualidade do vapor, tipo de solvente injetado, porcentagem de solvente e dist?ncia vertical entre o po?o produtor e injetor) sobre o fator de recupera??o. Foi encontrado que o solvente melhora a produ??o do ?leo. Contudo, dependendo da dist?ncia vertical entre os po?os e a quantidade de vapor injetado, n?o existe a antecipa??o do banco de ?leo como observados em outros trabalhos, mostrando a import?ncia da an?lise destes par?metros. Com isso foi realizado a an?lise energ?tica para diferentes dist?ncias verticais, constatando que quanto maior a dist?ncia vertical maior a perda energ?tica e maior o fator de recupera??o. Al?m de ter constatado que a adi??o de solvente ao sistema faz com que as perdas energ?ticas para as camadas sobrejacentes e subjacentes diminuam. Neste estudo, foram utilizados modelos semissint?ticos, por?m com dados de reservat?rio com caracter?sticas semelhantes ao do Nordeste Brasileiro. As simula??es foram realizadas no m?dulo STARS (Steam, Thermal and Advanced Process Reservoir Simulator) do programa da CMG (Computer Modelling Group), vers?o 2014. / No Brasil, em especial no Nordeste, h? grande ocorr?ncia de reservat?rios contendo ?leos pesados. Um dos processos promissores para a recupera??o desse ?leo ? a drenagem gravitacional assistida com vapor e solvente (ES-SAGD) que utiliza dois po?os horizontais paralelos, onde o injetor ? disposto acima do produtor. A realiza??o do processo se d? mediante a inje??o de um aditivo de hidrocarboneto em baixa concentra??o em conjunto com vapor. O vapor contribui com calor para redu??o da viscosidade do ?leo e o solvente ajuda na miscibilidade, reduzindo a tens?o interfacial entre ?leo/solvente. A principal for?a atuante neste processo ? a gravitacional e a transfer?ncia de calor ocorre por meio da condu??o, convec??o e pelo calor latente do vapor. A mobilidade do fluido deslocado ? ent?o melhorada, implicando num aumento do fator de recupera??o. Para melhor compreender esse processo foi realizado um estudo num?rico utilizando o m?todo ES-SAGD num reservat?rio 2D, onde se verificou a sensibilidade de alguns par?metros operacionais (temperatura, vaz?o de inje??o de vapor, qualidade do vapor, tipo de solvente injetado, porcentagem de solvente e dist?ncia vertical entre o po?o produtor e injetor) sobre o fator de recupera??o. Foi encontrado que o solvente melhora a produ??o do ?leo. Contudo, dependendo da dist?ncia vertical entre os po?os e a quantidade de vapor injetado, n?o existe a antecipa??o do banco de ?leo como observados em outros trabalhos, mostrando a import?ncia da an?lise destes par?metros. Com isso foi realizado a an?lise energ?tica para diferentes dist?ncias verticais, constatando que quanto maior a dist?ncia vertical maior a perda energ?tica e maior o fator de recupera??o. Al?m de ter constatado que a adi??o de solvente ao sistema faz com que as perdas energ?ticas para as camadas sobrejacentes e subjacentes diminuam. Neste estudo, foram utilizados modelos semissint?ticos, por?m com dados de reservat?rio com caracter?sticas semelhantes ao do Nordeste Brasileiro. As simula??es foram realizadas no m?dulo STARS (Steam, Thermal and Advanced Process Reservoir Simulator) do programa da CMG (Computer Modelling Group), vers?o 2014.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FilipeSO_DISSERT.pdf: 3900853 bytes, checksum: b933d50c7767f35ccf84d3eb5899b023 (MD5) Previous issue date: 2011-05-23 / Novel cementing materials formulations containing flexible polymeric admixtures have been studied aiming at improving the mechanical behavior of oil well cement slurries submitted to steam injection. However, research activities in this sector are still under development. The steam injected directly into the well causes casing dilation, which after a reduction in temperature, tends to return to its original dimensions, resulting in crack formation and hydraulic isolation loss of the well, which will result in shortening of well life. In this scenario, the objective of the present study was to evaluate the mechanical behavior of Portland-based slurries containing SBR latex, applied in oil well cementing of wells submitted to steam injection. Were formulated slurries with densities of 1.797 g/cm3 (15.0 lb/Gal) and 1.869 g/cm3 (15.6 lb/Gal), containing admixtures with a latex concentration of 0; 66.88; 133.76; 200.64 and 267.52 L/m3 (0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 gpc). Tests including rheology, fluid loss control, thickening time, API compressive strength and splitting tensile strength, beyond steam injection simulation. Microstrutural characteristics of the slurries were also performed (XRD, TG, FTIR and SEM). The results showed that increasing the polymer concentration increased in the rheological properties and fluid loss, and a decrease in the elasticity modulus of the cement slurries. The results obtained showed that the slurries can be applied in cementing operations of oil wells submitted to steam injection. / Novas formula??es de pastas de cimento, aditivadas com materiais polim?ricos com caracter?sticas flex?veis, t?m sido estudadas para aplica??o em po?os sujeitos a inje??o de vapor. Entretanto, pesquisas neste setor ainda s?o atividades em desenvolvimento. O vapor injetado diretamente no po?o provoca a dilata??o do revestimento, o que ap?s redu??o na temperatura, tende a voltar as suas dimens?es iniciais, provocando forma??o de trincas e conseq?ente perda do isolamento hidr?ulico do po?o, que resultar? no encurtamento do tempo de sua vida ?til. Dentro deste contexto, este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento mec?nico de sistemas de pastas de cimento Portland, aditivadas com l?tex SBR, para cimenta??o de po?os de petr?leo sujeitos a inje??o de vapor. Foram formuladas pastas com densidades de 1,797 g/cm3 (15,0 lb/Gal) e 1,869 g/cm3 (15,6 lb/Gal), aditivadas com concentra??o de 0; 66,88; 133,76; 200,64 e 267,52 L/m3 (0, 0,5, 1,0, 1,5 e 2,0 gpc) de l?tex. Foram realizados ensaios de reologia, controle de filtrado, tempo de espessamento, resist?ncia ? compress?o API e tra??o por compress?o diametral, al?m de simula??es de inje??o de vapor. Tamb?m foram realizadas caracteriza??es microestruturais das pastas de cimento (DRX, TG, FTIR e MEV). Os resultados mostraram que com o aumento da concentra??o do pol?mero ocorreram mudan?as nas propriedades reol?gicas e no volume de filtrado, al?m de uma diminui??o do m?dulo de elasticidade das pastas de cimento. A partir dos resultados obtidos verificou-se que as pastas podem ser aplicadas em opera??es de cimenta??o de po?os de petr?leo sujeitos a inje??o de vapor.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcosAFR.pdf: 4078279 bytes, checksum: 366f0859503e4c45e56db94e388e42e4 (MD5) Previous issue date: 2008-08-18 / Steam injection is the most used method of additional recovery for the extraction of heavy oil. In this type procedure is common to happen gravitational segregation and this phenomenon can affect the production of oil and therefore, it shoulds be considered in the projects of continuous steam injection. For many years, the gravitational segregation was not adequately considered in the calculation procedures in Reservoir Engineering. The effect of the gravity causes the segregation of fluids inside the porous media according to their densities. The results of simulation arising from reservoirs could provide the ability to deal with the gravity, and it became apparent that the effects of the gravity could significantly affect the performance of the reservoir. It know that the gravitational segregation can happen in almost every case where there is injection of light fluid, specially the steam, and occurs with greater intensity for viscous oil reservoirs. This work discusses the influence of some parameters of the rock-reservoir in segregation as viscosity, permeability, thickness, cover gas, porosity. From a model that shows the phenomenon with greater intensity, optimized some operational parameters as the rate flow rate steam, distance between the wells injector-producer, and interval of completion which contributed to the reduction in gravity override, thus increasing the oil recovery. It was shown a greater technical-economic viability for the model of distance between the wells 100 m. The analysis was performed using the simulator of CMG (Computer Modeling Group-Stars 2007.11, in which was observed by iterating between studied variables in heavy oil reservoirs with similar characteristics to Brazilian Northeast / A inje??o de vapor ? o m?todo de recupera??o suplementar mais utilizado para a recupera??o de ?leos pesados. Neste tipo de processo ? comum acontecer a segrega??o gravitacional e este fen?meno pode afetar a produ??o de ?leo e, por isso, deve ser considerado nos projetos de inje??o cont?nua de vapor. Por muitos anos, a segrega??o gravitacional n?o era adequadamente considerada em procedimentos de c?lculo em Engenharia de Reservat?rios. O efeito da gravidade faz com que ocorra a segrega??o de fluidos, isto ?, os fluidos tendem a se arranjar dentro do meio poroso de acordo com as suas densidades. Os resultados advindos de simula??o de reservat?rios forneceram a capacidade para lidar com a gravidade, e tornou-se aparente que os efeitos da gravidade poderiam afetar significativamente o desempenho do reservat?rio. Sabe-se que a segrega??o gravitacional pode ocorrer em quase todos os casos onde h? inje??o de fluidos leves, especialmente o vapor, e ocorre com maior intensidade para reservat?rios de ?leos viscosos. Neste trabalho ? abordada a influ?ncia de alguns par?metros da rocha-reservat?rio na segrega??o como viscosidade, permeabilidade, espessura, capa de g?s e porosidade. A partir de um modelo que apresenta o fen?meno com maior intensidade, otimizaram-se alguns par?metros operacionais como vaz?o de inje??o de vapor, dist?ncia entre os po?os injetor-produtor e intervalo de completa??o que contribu?ram para a redu??o do efeito, aumento assim o fator de recupera??o. Foi mostrada uma maior viabilidade t?cnica-econ?mica para o modelo de dist?ncia entre os po?os de 100 m. A an?lise foi realizada utilizando o simulador comercial da CMG (Computer Modelling Group) - Stars 2007.11, onde foi observada a intera??o entre as vari?veis estudadas em reservat?rios com caracter?sticas semelhantes aos encontrados no Nordeste brasileiro

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdneyRVPG.pdf: 3193441 bytes, checksum: 9108a5643f51fcfe4a8b7479be215c58 (MD5) Previous issue date: 2008-08-18 / Currently a resource more and more used by the petroleum industry to increase the efficiency of steam flood mechanism is the addition of solvents. The process can be understood as a combination of a thermal method (steam injection) with a miscible method (solvent injection), promoting, thus, the reduction of interfacial tensions and oil viscosity. The use of solvent alone tends to be limited because of its high cost. When co-injected with steam, the vaporized solvent condenses in the cooler regions of the reservoir and mixes with the oil, creating a zone of low viscosity between the steam and the heavy oil. The mobility of the displaced fluid is then improved, resulting in an increase of oil recovery. To better understand this improved oil recovery method, a numerical study of the process was done contemplating the effects of some operational parameters (distance between wells, injection steam rate, kind of solvent and injected solvent volume)on the accumulated production of oil, recovery factor and oil-steam rate. Semisynthetic models were used in this study but reservoir data can be extrapolated for practical applications situations on Potiguar Basin. Simulations were performed in STARS (CMG, 2007.11). It was found that injected solvent volumes increased oil recovery and oil rates. Further the majority of the injected solvent was produced and can be recycled / Um recurso cada vez mais utilizado pela ind?stria petrol?fera para aumentar a efici?ncia do mecanismo de inje??o de vapor ? a adi??o de solventes. O processo pode ser compreendido como a combina??o de um m?todo t?rmico (inje??o de vapor) com um m?todo misc?vel (inje??o de solvente), promovendo, dessa forma, a redu??o das tens?es interfaciais e da viscosidade do ?leo. O uso do solvente sozinho tende a ser limitado, em fun??o do seu alto custo. Quando coinjetado com o vapor, o solvente vaporizado condensa nas regi?es menos quentes do reservat?rio e mistura-se ao ?leo, criando uma zona de baixa viscosidade entre o vapor e o ?leo pesado. A mobilidade do fluido deslocado ? ent?o melhorada, implicando num aumento do fator de recupera??o. Para melhor compreender esse mecanismo de recupera??o avan?ada, foi realizado um estudo num?rico, onde se verificou a sensibilidade de alguns par?metros operacionais (dist?ncia entre po?os, vaz?o de inje??o de vapor, tipo de solvente injetado e quantidade de solvente) sobre a produ??o acumulada de ?leo, o fator de recupera??o e a raz?o ?leo-vapor. Neste estudo, foram utilizados modelos semi-sint?ticos, por?m com dados de reservat?rio que podem ser extrapolados para situa??es de aplica??es pr?ticas na Bacia Potiguar. As simula??es foram realizadas no m?dulo STARS (Steam, Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator) do programa da CMG (Computer Modelling Group), vers?o 2007.11. Os resultados mostraram que a presen?a do solvente nas quantidades analisadas melhorou os fatores de recupera??o e as vaz?es de ?leo. Al?m disso, a maior parte do solvente injetado foi produzido, podendo ser reciclado

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DayanaLSpdf.pdf: 1986697 bytes, checksum: 096c92db6f636c1bab0aeee590522e53 (MD5) Previous issue date: 2009-07-31 / Petr?leo Brasileiro SA - PETROBRAS / Currently, due to part of world is focalized to petroleum, many researches with this theme have been advanced to make possible the production into reservoirs which were classified as unviable. Because of geological and operational challenges presented to oil recovery, more and more efficient methods which are economically successful have been searched. In this background, steam flood is in evidence mainly when it is combined with other procedures to purpose low costs and high recovery factors. This work utilized nitrogen as an alternative fluid after steam flood to adjust the best combination of alternation between these fluids in terms of time and rate injection. To describe the simplified economic profile, many analysis based on liquid cumulative production were performed. The completion interval and injection fluid rates were fixed and the oil viscosity was ranged at 300 cP, 1.000 cP and 3.000 cP. The results defined, for each viscosity, one specific model indicating the best period to stop the introduction of steam and insertion of nitrogen, when the first injected fluid reached its economic limit. Simulations in physics model defined from one-eighth nine-spot inverted were realized using the commercial simulator Steam, Thermal and Advanced Processes Reservoir Simulator STARS of Computer Modelling Group CMG / Atualmente, pelo fato de parte do mundo estar voltada para a ind?stria do petr?leo, as pesquisas na ?rea t?m avan?ado de modo a tornar poss?vel at? mesmo a produ??o em reservat?rios at? ent?o vistos como invi?veis. Em virtude dos desafios geol?gicos e operacionais apresentados para recuperar o ?leo, cada vez mais se intensifica a busca por m?todos mais eficientes e lucrativos. Neste cen?rio, a inje??o de vapor merece destaque, sobretudo, quando combinada com outros procedimentos visando assim, reduzir os custos, ao mesmo tempo em que aumenta o fator de recupera??o. O presente trabalho utilizou o nitrog?nio como fluido alternativo ap?s a inje??o de vapor a fim de ajustar a melhor combina??o de altern?ncia desses fluidos em termos do tempo e vaz?o de inje??o. Para tra?ar um perfil econ?mico simplificado do processo, realizaram-se an?lises com base na produ??o acumulada l?quida. O intervalo de completa??o e as vaz?es dos fluidos de inje??o foram fixados e variou-se a viscosidade do ?leo em 300 cP, 1.000 cP e 3.000 cP. Os resultados definiram, para cada viscosidade, um modelo espec?fico indicando o melhor per?odo para interrup??o do vapor e inser??o do nitrog?nio, quando o primeiro fluido injetado atingiu seu limite econ?mico. As simula??es foram realizadas em um modelo f?sico definido a partir de 1/8 (um oitavo) do padr?o nine-spot invertido, utilizando o simulador comercial Steam, Thermal and Advanced Processes Reservoir Simulator STARS do Computer Modelling Group CMG

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PauloDPS_DISSERT_partes_autorizadas.pdf: 366490 bytes, checksum: 3e5abdd24789d0e82844edffadbb1a3e (MD5) Previous issue date: 2010-03-05 / Petr?leo Brasileiro SA - PETROBRAS / Steam injection is the most used thermal recovery method of oil nowadays because of the high degree of development of the technique that allows high recovery factors. However, injection of superheated steam into the reservoir affects the entire structure of the well, including the cemented layer that presents a retrogression of compressive strength and increases the permeability due to formation of more crystalline and denser phases at temperatures above 110 ?C. These changes result in failures in the cement that favor the entrance of formation fluids into the annulus space resulting in unsafe operations and restrictions in the economic life of the well. But the strength retrogression can be prevented by partial replacement of cement by silica-based materials that reduce the CaO/SiO2 ratio of cement slurries changing the trajectory of the reactions, converting those deleterious phases in phases with satisfactory mechanical strength and permeability. The aim of this study was to evaluate the behavior of a ceramic waste material rich in silica in partial and total substitution of a mineral additive used to fight the strength retrogression of cement slurries subjected to high temperatures. The evaluation was made by compression, X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetry (TG/DTG). The samples were submitted to a cycle of low temperature (38 ?C) for 28 days and a cycle of low temperature followed by exposure to 280 ?C and 1000 psi by 3 days. The results showed that slurries with additions of up to 30% of the waste material are not enough to prevent the strength retrogression, while slurries with additions of the waste material combined with silica flour in various proportions produced hydrated products of low Ca/Si ratios that maintained the compressive strength at satisfactory levels / A inje??o de vapor ? o m?todo t?rmico de recupera??o de ?leo mais utilizado atualmente em virtude do alto grau de desenvolvimento da t?cnica que permite elevados fatores de recupera??o. No entanto, inje??o de vapor superaquecido no reservat?rio faz com que toda estrutura do po?o seja afetada pela alta temperatura, inclusive a camada cimentada, que apresenta uma retrogress?o da resist?ncia ? compress?o e um aumento da permeabilidade devido ? forma??o de fases mais cristalinas e mais densas sob temperaturas superiores a 110 ?C. Essas altera??es d?o origem a falhas no cimento que propiciam a entrada de fluidos da forma??o para o espa?o anular, resultando em uma opera??o insegura e limita??es na vida econ?mica do po?o. Por?m, a retrogress?o da resist?ncia pode ser evitada atrav?s da substitui??o parcial do cimento por materiais a base s?lica, os quais reduzem a raz?o CaO/SiO2 das pastas de cimento, modificando, assim, a trajet?ria das rea??es, transformando aquelas fases delet?rias em fases com resist?ncia mec?nica e permeabilidade satisfat?rias. O objetivo desse estudo foi avaliar o comportamento de um res?duo cer?mico rico em s?lica em substitui??o parcial e total de um aditivo mineral de uso consagrado no combate a retrogress?o da resist?ncia de pastas de cimento submetidos a altas temperaturas. A avalia??o se deu atrav?s de ensaios de resist?ncia ? compress?o, t?cnicas de difra??o de raios X (DRX) e termogravimetria (TG/DTG) das pastas submetidas a um ciclo de baixa temperatura (38 ?C) por 28 dias e, tamb?m, um ciclo de baixa temperatura seguido de cura a 280 ?C e 1000 psi por 3 dias. Os resultados mostraram que pastas contendo adi??es de at? 30% do res?duo n?o foram suficientes para evitar a retrogress?o da resist?ncia, enquanto pastas contendo adi??es do res?duo de maneira combinada com a s?lica flour formaram produtos hidratados de baixa rela??o Ca/Si que fizeram com que a resist?ncia se mantivesse em n?veis satisfat?rios

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaRPF_DISSERT_partes_autorizadas.pdf: 435614 bytes, checksum: 36615dc20f70f58a222f546b112da5b2 (MD5) Previous issue date: 2009-12-22 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The production of heavy oil fields, typical in the Northeastern region, is commonly stimulated by steam injection. High bottom hole temperatures are responsible not only for the development of deleterious stresses of the cement sheath but also for cement strength retrogression. To overcome this unfavorable scenario, polymeric admixtures can be added to cement slurries to improve its fracture energy and silica flour to prevent strength retrogression. Therefore, the objective of the present study was to investigate the effect of the addition of different concentrations of polyurethane (5-25%) to cement slurries containing 40% BWOC silica flour. The resulting slurries were characterized using standard API (American Petroleum Institute) laboratory tests. In addition to them, the mechanical properties of the slurries, including elastic modulus and microhardness were also evaluated. The results revealed that density, free water and stability of the composite cement/silica/polyurethane slurries were within acceptable limits. The rheological behavior of the slurries, including plastic viscosity, yield strength and gel strength increased with the addition of 10% BWOC polyurethane. The presence of polyurethane reduced the fluid loss of the slurries as well as their elastic modulus. Composite slurries also depicted longer setting times due to the presence of the polymer. As expected, both the mechanical strength and microhardness of the slurries decreased with the addition of polyurethane. However, at high bottom hole temperatures, the strength of the slurries containing silica and polyurethane was far superior than that of plain cement slurries. In summary, the use of polyurethane combined with silica is an interesting solution to better adequate the mechanical behavior of cement slurries to heavy oil fields subjected to steam injection / Em campos que possuem ?leos pesados ? necess?rio um meio para estimular o ?leo a fluir pela forma??o, tais reservas s?o caracter?sticas da Regi?o Nordeste do Brasil e necessitam da inje??o de vapor para sua recupera??o. Temperatura elevada no fundo do po?o proporciona tens?es induzidas na bainha de cimento, al?m de favorecer a retrogress?o de resist?ncia do cimento, comprometendo a qualidade da cimenta??o. Sendo assim, adiciona-se em pastas cimentantes, o pol?mero, afim de se promover maior plasticidade e s?lica a para evitar o efeito da perda de resist?ncia mec?nica (retrogress?o). Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo estudar o comportamento de pastas de cimento contendo poliuretana em diferentes concentra??es (5% a 25%) e 40% BWOC de s?lica flour. Foram realizados ensaios padronizados pelo API (American Petroleum Institute) e ensaios para obten??o do m?dulo de elasticidade e microdureza, al?m da caracteriza??o das pastas formuladas. Os resultados mostraram que as pastas comp?sitas cimento/s?lica/poliuretana apresentaram valores de peso espec?fico, ?gua livre e estabilidade dentro dos estabelecidos por norma. As propriedades reol?gicas foram modificadas, a viscosidade pl?stica, o limite de escoamento e os g?is aumentaram com a adi??o a partir de 10% BWOC de poliuretana. A poliuretana favoreceu melhor controle de filtrado e diminuiu o m?dulo de elasticidade das pastas. A mesma tamb?m promoveu retardamento da pega do cimento. As propriedades mec?nicas de resist?ncia e microdureza diminu?ram com a adi??o de s?lica e/ou s?lica/poliuretana, entretanto, em alta temperatura a resist?ncia mec?nica das pastas com s?lica e poliuretana tiveram um valor bem superior quando comparado com a pasta de cimento padr?o. A caracteriza??o das pastas mostrou que a adi??o de s?lica e pol?mero diminui o teor de c?lcio do cimento e que h? a forma??o do filme polim?rico. Pol?mero combinado com cimento e s?lica pode ser usado como aditivo para diminuir o m?dulo de elasticidade e, desta forma, fornecer maior plasticidade e resist?ncia ?s ciclagens t?rmicas ocasionadas pelo processo de inje??o de vapor