[pt] A produção de hidrocarbonetos resulta na redução da pressão
do reservatório( depletação ). À medida que a pressão do
reservatório diminui, as tensôes efetivas aplicadas na
matriz rochosa aumentam, provocando reduções na porosidade
e na permeabilidade da rocha assim como redução de volume,
esta última conhecida como compactação.A compactação do
reservatório pode provocar subsidência da superfície com
conseqüentes impactos ambientais e problemas em equipamentos
localizados no poço, tais como revestimentos, e outros
problemas associados, tais como produção de sólidos. No
entanto, compactação não é sempre prejudicial porque ajuda
a manter a pressão do reservatório e, conseqüentemente, a
produtividade. O acoplamento fluxo-deformação é fundamental
na análise deste problema. Este trabalho tem com objetivo
discutir a teoria e as equações que modelam este processo
acoplado, suas limitações e sua capacidade de representar
corretamente os fenômenos físicos envolvidos.Além disto,
foi desenvolvido um simulador numérico baseado no método
dos elementos finitos, para a modelagem transiente
de um fluxo monofásico através de um meio poroso,
considerando-se o acoplamento fluxo do fluido,deformações e
temperatura.O material rochoso é modelado segundo um modelo
poroelástico. O simulador foi testado comparando resultados
com resultados obtidos através de soluções analíticas.Além
disto, uma simulção de fluxo em reservatório foi efetuada
para avaliar a capacidade do simulador, tendo-se comparado
os resultados com resultados encontrados na literatura. A
análise foi feita considerando o overburden e o
sideburden.Foi verificada uma ótima concordância entre os
resultados.O simulador mostrou-se capaz de representar as
variações de pressão não apenas decorrentes da difusão do
fluido, mas também aquelas provocadas por variações de
tensões totais. Em alguns casos, a variação de tensões
totais no topo do reservatório é significativa,demonstrando
que simuladores convencionais podem induzir erros
significativos em termos de variações das pressões no
fluido. / [en] Prodution ofhydrocarbon often to a reduction in reservoir
pressure. Depending upon the rock compressibility, this
reduction in reservoir pressure causes substancial strains
and eventual shear collapse. While reservoir pressure
decreases the effective stress increases, induting porosity
and permeability reduction changes and an overall volume
decrease known as compaction. Compaction of reservoir may
eventually be transmitted to the surface and cause vertical
movements, known as subsidence. Compaction may have serious
consequences upon well casing,and other associated
problems, such as solid production. However, compaction is
not always detrimental because it helps maitaining
reservoir pressure and consequently, reservoir
productivity. Hydromechaninical coupling is essential to
analyze this problem.The aim of this work is to discuss the
theory and develop the equations that governthis coupled
process. The limitations and possibilities in representing
the associated phenomena are highlighted. A numerical,
finite element based, simulator was developed to model the
single-phase flow through porous media taking into accout
the hydrothermo-mechanical coupling. The rock material is
assumed to behave as a poroelastic material.The results
obtained by the computer simulator were compared with
theorical solutions for the classical problem of uniaxial
deformation test and for the stress concentration aroun
inclined welbores in porous media. The results showed
excellent agreement. A idealized reservoir simulation was
carrierd out using the computer model and the results of
pore pressure, total stresses and displacement changes were
compared with results published in the literature, obtained
by similar approaches. The comparisons showed very good
agreement. In the simulations the presences of overburden,
sideburden and underburden were recognized. The simulator
represented well the changes in fluid pressure associated
with both the diffusion process and the changes in total
stresses. In some cases, the changes in total stresses at
the top of the reservoir are significant which demonstrates
the partial flaw of the conventional flow simulators that
are not able to take this effect into account.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:2082 |
| Date | 12 November 2001 |
| Creators | JORGE AURELIO SANTA CRUZ PASTOR |
| Contributors | SERGIO AUGUSTO BARRETO DA FONTOURA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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