[pt] A compreensão dos mecanismos e fenômenos de transporte relacionados
ao fluxo multifásico em meios porosos é de grande relevância para
diversas aplicações práticas como captura e sequestro de dióxido de carbono,
transporte em células de combustível e recuperação avançada de reservatórios
de hidrocarbonetos. A geometria do espaço poroso e as interações
dos fluidos com sua parte sólida determinam propriedades macroscópicas
como porosidade, permeabilidades relativas e pressão capilar. Porém, a visão
em escala microscópica fornece uma melhor descrição e entendimento dos
processos físicos e químicos do escoamento de fluidos no espaço poroso. Neste
trabalho desenvolvemos um simulador de rede de poros para análise do escoamento
bifásico de fluidos imiscíveis tanto para o processo de drenagem
quanto para o de embebição. O modelo de rede 240×40 tem capilares com
raios médios na ordem de 52.35 micrometro com constrição. Os padrões de escoamento
e eficiências de deslocamento foram obtidos para diferentes razões
de viscosidade e números de capilaridade. Os resultados encontrados, considerando
deslocamento pistão, foram similares a de experimentos realizados
previamente, injetando água no meio saturado de óleo. Na drenagem,
a saturação residual de óleo cai com o aumento do número de capilaridade.
O padrão de escoamento observado é de fingerings viscosos e, a frente de
deslocamento torna-se mais estável com o aumento da razão de viscosidade.
Na embebição, para números de capilaridade mais baixos, o escoamento foi
dominado por fingers capilares. Para números de capilaridade altos, fingers
viscosos foram predominantes e, com o aumento da razão de viscosidade, a
frente apresentou maior estabilidade. / [en] Understanding the mechanisms and transport phenomena of multiphase
flow in porous media has great relevance in several practical applications,
such as capture and sequestration of carbon dioxide, transport in fuel
cells and enhancement hydrocarbon recovery. The geometry of pore space
and the fluid interactions with the solid determine macroscopic properties
such as porosity, relative permeabilities and capillary pressure. However,
microscopic analysis provides a better description and comprehension of
physical and chemical processes of fluid flow in the pore space. In this work,
we developed a pore-network simulator to analyze immiscible two-phase flow
for both drainage and imbibition processes. The 240×40 pore-network model
has constricted capillary channels with radius on the order of 52.35 micrometer. Flow
patterns and displacement efficiencies evaluation were obtained at different
viscosity ratios and capillary numbers. The results, considering piston-like
displacement, were similar to experiments realized previously, injecting water
in an oil saturated medium. In the drainage process, the oil saturation
reduces with increasing capillary number. The observed flow pattern is viscous
fingerings and the front is stable with the higher viscosity ratio. In
imbibition, the flow was dominated by capillary fingers at low capillary
numbers. At high capillary numbers, viscous fingers were predominant and,
with increasing viscosity ratio, the front presented higher stability.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:32789 |
| Date | 24 January 2018 |
| Creators | MARTHA SALLES FRANCA |
| Contributors | MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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