Estudo do aquecimento geral indireto como método de recuperação avançada de petróleo

dc.contributor.advisorDutra Júnior, Tarcilio Viana
dc.contributor.advisor-co1Mata, Wilson da
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0288842238100161pt_BR
dc.contributor.advisor-co2Barillas, Jennys Lourdes Meneses
dc.contributor.advisor-co2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4637897380055777pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8753782475740001pt_BR
dc.contributor.authorMedeiros, Elthon John Rodrigues de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6677251131593932pt_BR
dc.contributor.referees1Rodrigos, Marcos Allyson Felipe
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5453593230706116pt_BR
dc.contributor.referees2Medeiros, Ana Catarina da Rocha
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8013591667991638pt_BR
dc.contributor.referees3Lins Junior, Abel Gomes
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1051102659037756pt_BR
dc.date.accessioned2022-11-16T20:47:39Z
dc.date.available2022-11-16T20:47:39Z
dc.date.issued2012
dc.description.abstractThe rise in world oil prices has been becoming viable ventures with previously considered high expenditures, such as ultra-deep water depth oils or unconventional oils (ultra-heavy). As for reservoirs with greater depths, those considered shallow ones have shown disadvantages due to the pressures and low temperatures. Furthermore, the direct impediments to the recovery of oil have been not ensuring effective isolation training, thereby allowing evaporation or consumption of light fractions by bactéria. The greater weight, remaining components have characterized oils of high density and reduced mobility, providing additional challenges for recovery at acceptable cost. Oil has its viscosity substantially reduced by being heated, which makes thermal methods the choice of reference in heavy oil recovery. Blanket Heating is a method included in this category, which has been especially designed for shallow deposits and ultra-shallow ones, although studies need to clarify its applicability in the field. In this technique, steam is inserted into conduits which act as heat exchangers, mediating the transfer of heat from the heated fluid to the oil, and preventing the direct introduction of steam into the formation. The study was developed from a commercial simuiator STARS (Steam, Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator) of CMG (Computer Modelling Group), and discussed alternative configurations for the Blanket Heating, as the application of vertically inserted conduits into the reservoir and integration with waterflood, comparing them to conventional pattern and investigating the possibility of in situ steam generation (resulting from the association between methods). Individual analyzes were also promoted in order to determine the existence of an optimum temperature and consider the benefits of method for ultra-heavy oils, as well as the relevance of heat losses involved. Finally, the previous results were weighted by a techno-economic analysis. A better use was proven for horizontal conduits, but the waterflood demonstrated ability to balance the lower recoveries of vertical mode, in addition to expanding the already satisfactory results from traditional configuration, due to the confirmation ofthe generation ofsteam within the formation. Above 400 °F, no obvious changes were observed in the recovery, and below that value occurred late peak oil flow. The Blanket Heating - studied in two modes - resulted in higher recoveries for extremely viscous oil reservoirs, and heat losses along the conduits produced evident variations in the production of oil. Blanket Heating with vertical conduits (not associated with waterflood) presented the lowest Net Present Value (NPV), the other cases (horizontal conduits applied with and without waterflood and vertical conduits associated with waterflood) achieved high rates of return. The cases alternating temperatures presented NPV higher than the model that fixed the maximum temperature.pt_BR
dc.description.resumoA elevação nas cotações mundiais do petróleo vem tornando viáveis empreendimentos com dispêndios antes considerados elevados, tais como os óleos de lâminas d’água ultra profundas ou óleos não convencionais (ultra pesados). Em relação aos reservatórios com maiores profundidades, aqueles considerados rasos apresentam desvantagens ligadas às pressões e temperaturas reduzidas, que, além dos empecilhos diretos à recuperação do óleo, não garantem um efetivo isolamento à formação, permitindo a evaporação ou o consumo das frações leves por bactérias. Os componentes remanescentes, de maior peso, caracterizam óleos de densidade elevada e mobilidade reduzida, constituindo desafios adicionais para a recuperação a custos aceitáveis. Ao ser aquecido, o óleo tem sua viscosidade substancialmente reduzida, o que torna os métodos térmicos a escolha de referência na recuperação do óleo pesado. O Aquecimento Geral Indireto - AGI (Blanket Heating) é um método incluído nessa categoria, que vem sendo especialmente indicado para jazidas rasas e ultra rasas, embora necessite de estudos que esclareçam sua aplicabilidade em campo. Nesta técnica, o vapor é inserido no interior de canalizações, que funcionam como trocadores de calor, mediando a transferência de calor, do fluido aquecido ao óleo, e evitando a introdução direta do vapor na formação. O estudo foi desenvolvido a partir de um simulador comercial STARS (Steam, Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator) da CMG {Computer Modelling Group), e abordou configurações alternativas para o AGI, como a aplicação de canalizações inseridas verticalmente no reservatório e a integração com a injeção de água (IA), comparando-as ao padrão convencional e investigando a possibilidade de geração do vapor in situ (resultante da associação entre os métodos). Foram também promovidas análises individualizadas, de modo a determinar a existência de uma temperatura ideal e considerar os benefícios do método para óleos ultra pesados, bem como, a relevância das perdas de calor envolvidas no processo. Ao final, os resultados precedentes foram ponderados por meio de uma análise técnico-económica. Um melhor aproveitamento foi comprovado para as canalizações horizontais, porém, a injeção de água demonstrou capacidade de equilibrar as menores recuperações da modalidade vertical, além de expandir os resultados já satisfatórios da configuração tradicional, em virtude da comprovação da geração de vapor no interior da formação. Acima de 204 °C não foram observadas alterações evidentes na recuperação, e abaixo desse valor ocorreram atrasos nos picos de vazão de óleo. O AGI - nas duas modalidades estudadas - resultou em elevadas recuperações para reservatórios com óleos extremamente viscosos, e as perdas de calor ao longo das canalizações produziram variações evidentes na produção de óleo. O AGI com canalizações verticais (sem a associação com a injeção de água) apresentou o menor Valor Presente Líquido (VPL), os demais casos (canalizações horizontais aplicadas com e sem IA e canalizações verticais associadas a IA) atingiram altas taxas de retorno. O caso com temperaturas alternadas apresentou melhor resultado económico em relação ao modelo em que se fixou a temperatura máxima.pt_BR
dc.identifier.citationMEDEIROS, Elthon John Rodrigues de. Estudo do aquecimento geral indireto como método de recuperação avançada de petróleo. Orientador: Tarcilio Viana Dutra Júnior. 2012. 293f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Petróleo) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49766
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas e da Terrapt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Petróleopt_BR
dc.subjectInjeção de vaporpt_BR
dc.subjectÓleo pesadopt_BR
dc.subjectReservatórios rasospt_BR
dc.subjectAquecimento Geral Indiretopt_BR
dc.subjectSimulação computacional.pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.titleEstudo do aquecimento geral indireto como método de recuperação avançada de petróleopt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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