Resumo
Apresentamos um estudo motivado pela recuperação de óleo através da injeção de
água em um meio poroso estratificado. A água injetada não é pura, ela contém partículas,
gotículas de óleo, bactérias, e muitos elementos químicos dissolvidos, cada um deles com
sua capacidade particular de reduzir a permeabilidade na região perto do poço. O principal
objetivo deste trabalho é desenvolver uma ferramenta computacional que permita estudar, e
futuramente validar, de forma detalhada, modelos propostos na literatura e seus respectivos
mecanismos de retenção de partículas em suspensão. Dentro desse panorama, os
experimentos computacionais apresentados visam avaliar a capacidade do modelo
numérico em capturar padrões distintos de escoamento na presença ou não do mecanismo
de retenção de partículas, ou seja, verificar se as partículas migram para outras camadas.
Para isso, aplica-se uma formulação mecânica do fluxo de água contendo partículas
em suspensão, sem qualquer interação de natureza química ou termodinâmica entre o fluido
e o reservatório.
O modelo matemático tridimensional é considerado em uma geometria cilíndrica
axissimétrica. Estudamos a evolução da concentração de partículas em um meio poroso
heterogêneo, composto por camadas verticais. Em particular testamos modelos empíricos
de retenção, a forma como as partículas ficam retidas no meio poroso, e suas implicações.
As ferramentas numéricas usadas nesse estudo são o método das características para o
transporte e retenção de partículas acoplado ao método de elementos finitos mistos
(Raviart-Thomas de grau mais baixo) para velocidade e pressão.