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Title: Modelagem matemática e computacional da injeção de polímeros em reservatórios de petróleo
Authors: Ciríaco, Helton Magno de Araújo
Keywords: Volumes finitos;Kurganov Tadmor;Esquemas centrais;EOR;Simulador;Finite volume;Simulator
Issue Date: 3-Dec-2018
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: CIRÍACO, Helton Magno de Araújo. Modelagem matemática e computacional da injeção de polímeros em reservatórios de petróleo. 2018. 45f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Petróleo) - Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia de Petróleo, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Portuguese Abstract: Este 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.
Abstract: This final project addresses a mathematical and computational modeling of polymer flooding in oil reservoirs. Polymer flooding is an EOR method used primarily in projects in which water flooding is inefficient due to its high mobility in the porous medium. The objective of this work is to derivate a mathematical modeling for the problem of polymer flooding and then a computational modeling, obtaining a simple and robust 1D simulator. First, the equations governing the mass transport in porous media are obtained considering the laws of mass conservation. The equations obtained are non-linear hyperbolic partial differential equations. From the mathematical models derivated, analytical solutions are developed. Then the discretization of the mathematical models is obtained following the method of finite volumes proposed by Kurganov and Tadmor (2000). Subsequently and considering the discretized equations, the implementation of the method in programming language FORTRAN 90 is conducted. Finally, numerical simulations are conducted for the cases of water flooding and polymer flooding, in order to validate the implementation of the method and to analyze several cases. The Numerical results obtained were accurate and showed low numerical diffusion, restating the features of the method used.
URI: http://monografias.ufrn.br/jspui/handle/123456789/7811
ISSN: 20170154778
Other Identifiers: 20170154778
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