Navegando por Autor "Ciríaco, Helton Magno de Araújo"
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Dissertação Método dos volumes finitos Central-Upwind em malhas não estruturadas: aplicação à simulação numérica do transporte de polímeros em meios porosos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-06-12) Ciríaco, Helton Magno de Araújo; Santos, Adriano dos; Lima, Sidarta Araújo de; ; ; ; Pires, Adolfo Puime; ; Barroso, Josué dos Santos; ; Murad, Márcio Arab;A injeção de soluções poliméricas em reservatórios de petróleo tem sido um dos métodos de recuperação avançada (EOR) mais aplicado nas últimas décadas. O objetivo principal da técnica é aumentar a viscosidade da solução aquosa, corrigindo a razão de mobilidade desfavorável e aumentando a eficiência de varrido e de deslocamento. Por outro lado, o polímero utilizado está sujeito aos efeitos de adsorção e retenção mecânica podendo provocar um dano à formação e, consequentemente, a perda de injetividade. Nesse contexto, se faz necessário desenvolver modelos computacionais robustos e acurados para analisar a viabilidade técnica e propor cenários ótimos para produção do petróleo. Portanto, neste trabalho é proposta uma nova modelagem matemática e computacional aplicada à injeção de soluções poliméricas em meios porosos. O modelo matemático propõe a Lei de Darcy para as fases água e óleo, onde a viscosidade da fase aquosa é função da concentração do polímero. Além disso, a conservação de massa das fases líquidas governa o escoamento bifásico das fases água e óleo e do polímero. O transporte do polímero na fase aquosa é quantificado por uma equação diferencial transiente no regime convectivo-difusivo-reativo, onde os efeitos reativos estão associados aos fenômenos de adsorção e retenção mecânica. Do ponto de vista computacional, a velocidade de Darcy da fase aquosa é obtida analiticamente e a solução discreta para o movimento da fase aquosa e transporte do polímero são obtidas fazendo uso do método dos volumes finitos Central-Upwind, considerando domínios bidimensionais e tridimensionais em malhas não-estruturadas triangulares e tetraédricas. Finalmente, propomos algumas simulações numéricas com o objetivo de analisar a estabilidade e acurácia da formulação semi-discreta proposta para simular numericamente o transporte de polímeros em meios porosos.TCC Modelagem matemática e computacional da injeção de polímeros em reservatórios de petróleo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-12-03) Ciríaco, Helton Magno de Araújo; Santos, Adriano dos; Sidarta Aráujo de Lima; Lima, Sidarta Araújo; Radtke, Luiz CarlosEste trabalho de conclusão de curso aborda a modelagem matemática e computacional da injeção de polímeros em reservatórios de petróleo. A injeção de polímeros é um método de recuperação avançado (EOR) usado principalmente quando a injeção de água é ineficiente devido sua alta mobilidade no meio poroso. O objetivo desse trabalho é deduzir a modelagem matemática para o problema da injeção de polímeros e em seguida uma modelagem computacional, obtendo um simulador 1D simples e robusto. Primeiramente, as equações que governam o transporte de massa em meios porosos são deduzidas considerando as leis de conservação de massa. As equações obtidas são equações diferencias parciais hiperbólicas não lineares. De posse dos modelos matemáticos deduzidos, soluções analíticas são desenvolvidas. Em seguida obtém-se a discretização dos modelos matemáticos pelo método de volumes finitos proposto por \citeonline{kurganov2000new}. Posteriormente e a partir das equações discretizadas, a implementação do método em linguagem de programação FORTRAN 90 é desenvolvida. Por fim, se são conduzidas as simulações numéricas para os casos de injeção de água e polímeros, a fim de validar a implementação do método e analisar diversos casos. Os resultados numéricos obtidos se mostraram acurados e com baixa difussão numérica, reafirmando as características do método utilizado.