Modelagem matemática e computacional da injeção de polímero em reservatórios de petróleo

dc.contributor.advisorLima, Sidarta Araújo de
dc.contributor.advisor-co1Santos, Adriano dos
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7285935215651168pt_BR
dc.contributor.authorMariano, July Herbert da Silva
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2016037041008424pt_BR
dc.contributor.referees1Klein, Viviane
dc.contributor.referees2Rocha, Felipe Figueredo
dc.contributor.referees3Munarin, Felipe Freitas
dc.date.accessioned2024-12-19T00:01:40Z
dc.date.available2024-12-19T00:01:40Z
dc.date.issued2024-10-17
dc.description.abstractPolymer injection in petroleum reservoirs represents a significant technique to optimize oil recovery in mature fields. However, this methodology can be compromised by reactive phenomena such as adsorption and mechanical retention, which lead to formation damage in the porous medium and consequent loss of injectivity. In light of this challenge, it is imperative to develop realistic mathematical and computational models that accurately describe the governing processes of polymer injection in porous media. The mathematical modeling developed in this research involves the derivation of equations governing hydrodynamics and polymer transport in porous media. Hydrodynamics is governed by the total mass balance of the fluid phases, along with Darcy’s law, while polymer transport is governed by the advection-dispersion-reaction transport equation. The reactive nature of polymer transport is modeled by kinetic laws expressed by ordinary differential equations. Regarding computational modeling, due to the heterogeneity of the hydraulic conductivity term, hydrodynamics is discretized using the dual mixed finite element method. On the other hand, due to its hyperbolic nature, the polymer transport equations are discretized using the Central-Upwind finite volume method. Finally, the developed numerical methods are subjected to accuracy and precision tests, demonstrating robust performance in describing the polymer injection process in porous media.pt_BR
dc.description.resumoA injeção de polímeros em reservatórios de petróleo representa uma técnica relevante para otimizar a recuperação de óleo em campos maduros. No entanto, essa metodologia pode ser comprometida devido a fenômenos reativos, como adsorção e retenção mecânica, que resultam em danos à formação do meio poroso e consequente perda de injetividade. Diante desse desafio, é imperativo obter modelos matemáticos e computacionais realistas que descrevam com precisão os processos governantes da injeção de polímeros em meios porosos. A modelagem matemática desenvolvida nesta pesquisa consiste na dedução das equações que regem a hidrodinâmica e o transporte do polímero em meios porosos. A hidrodinâmica é governada pelo balanço de massa total das fases fluidas, juntamente com a lei de Darcy total, enquanto o transporte do polímero é regido pela equação de transporte em regime advectivo-dispersivo-reativo. A natureza reativa do transporte do polímero é modelada por leis de cinética expressas por equações diferenciais ordinárias. No que diz respeito à modelagem computacional, devido à heterogeneidade do termo de condutividade hidráulica, a hidrodinâmica é discretizada pelo método dos elementos finitos mistos dual. Por outro lado, devido à sua natureza hiperbólica, as equações do transporte do polímero são discretizadas pelo método dos volumes finitos Central-Upwind. Finalmente, os métodos numéricos desenvolvidos são submetidos a testes de acurácia e precisão, demonstrando-se bastante robustos para descrever o processo de injeção de polímeros em meios porosos.pt_BR
dc.identifier.citationMARIANO, July Herbert da Silva. Modelagem matemática e computacional da injeção de polímero em reservatórios de petróleo. Orientador: Dr. Sidarta Araújo de Lima. 2024. 116f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Petróleo) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/60925
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectInjeção de polímeropt_BR
dc.subjectModelagem matemáticapt_BR
dc.subjectMétodos dos elementos fi- nitos mistos dualpt_BR
dc.subjectMétodo dos volumes finitos Central-Upwindpt_BR
dc.subjectTransporte reativo de polímerospt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICApt_BR
dc.titleModelagem matemática e computacional da injeção de polímero em reservatórios de petróleopt_BR
dc.title.alternativeMathematical and computational modeling of polymer flooding in oil reservoirspt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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