[pt] Devido às suas aplicações nas mais diversas áreas do
conhecimento humano e em atividades vitais para o mundo
moderno, como a prospecção e produção de petróleo, o
escoamento de fluidos em meios porosos tem sido
objeto de inúmeros estudos experimentais e teóricos. Por
exemplo, na recuperação de campos de petróleo, depara-se
com o desafio de prever o comportamento de fluidos a serem
injetados na formação (gás, água ou águacom adição de
polímero), com o objetivo de aumentar a pressão e otimizar a
recuperação de óleo. A abordagem adequada desta questão,
implica na necessidade de profundo conhecimento do meio
poroso e do comportamento dos fluidos envolvidos, bem como
na utilização de modelos experimentais e/ou teóricos que
propiciem simulações desses processos com razoável
fidelidade. Neste trabalho o trajeto do fluido entre os
espaços vazios de um meio poroso é representado por um
capilar com contração/expansão (garganta). A partir de
relações geométricas convenientemente definidas, onde
apenas um parâmetro varia, foram geradas oito diferentes
geometrias de análise. Foram feitas simulações numéricas de
fluido newtoniano e pseudo-plástico utilizando-se
código CFD desenvolvido na PUC-Rio. São estabelecidas
relações entre o escoamento em capilares com garganta e o
escoamento em capilares equivalentes, com raio constante.
São apresentadas e comparadas duas metodologias,
determinando raios equivalentes analíticos e ajustados (Req
an e Req aj). Para fluidos newtonianos, a aproximação é
muito boa em todas as geometrias, sendo a maior diferença
6,2%. Para fluido power law a diferença também é
satisfatória, embora maior. / [en] Due to its application on a large number of fields and
activities which are vital for the modern world, being oil
prospection one of them, the flow of fluids on porous media
have been studied in many experimental works and theoretical
pieces. For instance, regarding the recovery of oil fields,
it is challenging to predict the behavior of fluids that
will be injected on the formation (gas, water or water
added with polymer), with the objective to increase the
pressure and optimize the oil recuperation. To approach
this matter adequately a deep knowledge of the porous media
and the behavior of the fluid in question are
required, in addition to the use of the experimental and/or
theorical models which provide simulations of this process
with reasonable fidelity. On this
experiment the path of the fluid through the empty spaces
of a porous medium is represented by a capillary with
contraction/expansion (throat). Starting with the
conveniently defined geometrical relations where only one
parameter varies, we generated eight different analysis
geometries. Numerical simulations of the Newtonian and
Pseudo-Plastic fluids were done using the CFD code developed
at PUC-Rio. Relationships were established between the flow
on capillaries with throat and equivalent capillaries, with
constant radius. Two methodologies are presented and
compared, determining equivalent analytical radius and
adjusted (Req an e Req aj). For the case of Newtonians
fluids, the approximation works very well on all
geometries, and the largest difference is 6.2%. Although
larger, the approximation still works in a satisfactory
manner when dealing with Power Law fluids.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:11618 |
| Date | 08 May 2008 |
| Creators | JOAO EMIDIO LIMA DA SILVA JUNIOR |
| Contributors | MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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