Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2018-01-09T03:03:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2016 / Os métodos de análise de imagem vêm se tornando um poderoso aliado na caracterização de rochas reservatórios, com vantagens como uniformidade e repetitividade das análises assim como redução em tempo e custos de operação. A partir de uma imagem tridimensional, propriedades petrofísicas podem ser estimadas utilizando um modelo matemático que capture a física do escoamento de fluidos no interior do meio poroso. Este trabalho utiliza uma metodologia chamada de ?extração de rede de poros e ligações?, o que essencialmente consiste em criar uma estrutura topologicamente equivalente ao meio poroso original, mas com uma geometria simplificada e conhecida. Esta transformação é realizada de modo a imitar a natureza das estruturas porosas, que contém espaços maiores entre a matriz sólida, compondo as estruturas chamadas de poros na rede, e aberturas alongadas conectando dois ou mais poros, chamadas de ligações ou gargantas. A vantagem deste método é utilizar a geometria simplificada dos elementos da rede para expressar a vazão de um poro a outro através da equação generalizada de Poiseulle para escoamento no interior de dutos prismáticos. Com o emprego destas expressões na conservação de massa, é formado um sistema linear de equações para pressão em cada poro. Esta abordagem necessita, portanto, de menos recursos computacionais que as alternativas existentes (e.g. método Lattice Boltzmann). Possibilitando análises mais rápidas e a caracterização de volumes maiores de dados que seriam proibitivos com o uso de outros métodos. Neste trabalho são apresentadas de forma detalhada todas as etapas do processo de extração da rede a partir de uma imagem tridimensional binarizada. Redes de poros e ligações são extraídas a partir de imagens de arenitos, e utilizadas para calcular porosidade, permeabilidade absoluta e pressão capilar por intrusão de mercúrio, apresentando boa concordância com dados experimentais. / Abstract : Methods based on image analysis are proving to be a powerful ally for reservoir rock characterization with advantages such as analysis uniformity and repeatability as well as reduction of operational costs and time. Once a three-dimensional image is obtained, petrophysical properties can be estimated using a mathematical model that captures the physics of fluid flow through porous media. This work uses the Pore network extraction methodology, which in essence consists in creating a topologically equivalent structure of the porous system but with a simplified geometry, trying to mimic the rock in its nature, which contains larger spaces between grains (pores) and elongated apertures connecting two or more pores (throats).The main advantage of this method is to make use of the simplified geometry of the network elements to express flow between pores using generalized Poiseulle equation for flow inside prismatic ducts. Applying these expressions in mass conservation equation, a linear equation system is formed for pressure on each pore. This approach requires less computational resources than the existing numeric alternatives (e.g. Lattice Boltzmann method), therefore obtaining faster responses and allowing larger image analysis which would be prohibitive when using other methods. An in-depth description of the complete process of network extraction from three dimensional binarized images is presented. Pore networks are extracted from siliciclastic rock samples, and used to calculate porosity, absolute permeability and capillary pressure curve for mercury intrusion, showing good accordance with experimental data.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/182572 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Plucenio, Daniel Martins |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Maliska, Clóvis Raimundo, Fernandes, Celso Peres |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 142 p.| il., gráfs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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