UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS E ENGENHARIA DO
PETRÓLEO (PPGCEP)
Titulo:
Fluxo de Fluidos em Meios Porosos
Mestrando: José Vilani de Farias
Orientador: Dr. Paulo Fulco
Co-Orientador: Dr. Liacir dos Santos Lucena
Introdução
Os reservatórios de petróleo são estruturas
geológicas extremamente complexas contendo
heterogeneidades em todas as escalas de
comprimento que variam desde micrômetros a
quilômetros e estas heterogeneidades afetam o
fluxo em todos os aspectos, principalmente no
que diz respeito à permeabilidade.
Problema

Determinar o comportamento do fluxo para fazer
predições como:

“Breakthrough time”

Fim da vida economicamente produtiva do poço.
A estimativa de vida do poço é um dado
importante para a indústria.
Ferramentas
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Atualmente as indústrias usam simuladores baseados em
mecânica dos fluidos e que utilizam a lei de Darcy.
Algumas ferramentas da Física Estatística: como o modelo
DLA e a Teoria da Percolação. Além de outros modelos
como o modelo de grades ”grid models” e modelo de
objetos “object models”.
A proposta deste projeto é estudar alguns problemas
relacionados com o fluxo de fluidos viscosos em meios
porosos e sua aplicação a reservatórios de petróleo,
utilizando ferramentas da Física Estatística e soluções
numéricas da equação de Navier-Stokes
Plano de Trabalho:
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Fazer uma pesquisa bibliográfica a respeito de alguns
métodos e modelos provenientes da Física Estatísticas
aplicados a reservatório de petróleo;
Fazer um aprimoramento em cálculos matemáticos
avançados;
Fazer pesquisa bibliográfica a respeito da utilização da lei
de Darcy, de forma a verificar as limitações da sua
aplicação a reservatórios de petróleo;
Fazer uma pesquisa bibliográfica a respeito da aplicação
da lei de Navier-Stokes em sistemas complexos.
Resolver numericamente a equação de Navier-Stokes
utilizando o software FLUENT;
Analisar os resultados obtidos;
Fazer o refino de tais resultados.
Cronograma
Semestre
2008.1
Atividades
Cursar as disciplinas básicas
obrigatórias.
Cursar
as
especializadas.
Semestre
2008.2
Semestre
2009.1
Semestre
2009.2
Percentual
executado
100%
disciplinas
Revisão bibliográfica.
10%
Estudo da Equação de NavierStokes.
Aprendizagem e treinamento no
FLUENT e GAMBIT.
Preparação de programas para
simulação no computador.
Obtenção
numéricos.
dos
resultados
Análise e interpretação dos
resultados.
Preparação da dissertação.
10%
Conclusões
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
A relevância deste projeto é devido ao fato da
necessidade de aumentar a recuperação de petróleo
nos reservatórios, hoje o percentual de petróleo
extraído é da ordem de aproximadamente 30%. Os
modelos de reservatório atuais ainda tem muito a
melhorar, no sentido de fornecer uma melhor predição
da produção do poço.
Formulações mais complexas que levem em conta
toda a complexidade do meio se fazem necessárias,
pela utilização de princípios gerais da Mecânica dos
fluidos, em particular com a utilização da equação de
Navier-Stokes.
Referências Bibliográficas
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Costa, Marcelo Henrique de Araujo Santos. Fenômenos de Transporte em Meios Porosos
e Interfaces Fractais. Tese de doutorado. UFC, Fortaleza CE, 2006.
J. S. Andrade, Jr. U. M. S. Costa, M. P. Almeida, H. A. Makse, H. E. Stanley. Inertial
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King, P. R., Buldyrev, S.V., Dokholyan, N.V., Havlin, S., Lee, Y., Paul, G., Stanley, H.E.,
Vandesteeg, N. Predicting oil recovery using percolation theory. Petroleum Geoscience,
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Soares, R. F., Corso, G., Lucena, L.S., Freitas, J.E., Da Silva, L. R., Paul, G., Stanley,
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Witten Jr., T. A., Sander L. M., Diffusion-Limited Aggregation, a Kinetic Critical
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Paterson, L., Diffusion-Limited Aggregation and Two-Fluid Displacements in Porous
Media. Physical Review Letters, Vol. 52, Number 18.
Agradecimentos