Estudo De Simulação Da Inversão Água/Óleo Com a Utilização Do Método Level Set

Abstract

RESUMO -O Brasil possui grandes reservas de petróleo offshore, por isso se fazem necessários estudos envolvendo as propriedades e padrões de escoamento de sistemas água/óleo comuns nas operações de produção, mas também de grande interesse nas situações de vazamento e resgate de óleo em caso de acidente. Este estudo visa simular o deslocamento do óleo a partir da água com o auxílio do software COMSOL Multiphysics ® 4.3b, onde são considerados aspectos operacionais como a geometria do sistema, além de propriedades como: tensão interfacial, densidades e viscosidades. Os resultados obtidos para esse tipo de escoamento imiscível mostraram-se fisicamente coerentes e adequados frente a outros trabalhos encontrados na literatura e, portanto, atestam a viabilidade da abordagem adotada no presente estudo. INTRODUÇÃOCom a crescente demanda de energia no Brasil e no mundo, as recentes descobertas de petróleo em águas profundas e a falta de uma tecnologia ou matéria prima disponível que possa substituir em grande parte o uso do petróleo, nos fazem perceber que a extração continuará existindo e tende a um aumento considerável nas operações de exploração offshore.Diante do panorama apresentado é visto que nos próximos anos uma grande quantidade de dutos submarinos deverá ser instalada, juntamente com postos de operações e isto faz com que o risco de vazamentos aumente embora se tenha elevados padrões de segurança envolvidos.No caso do vazamento de em dutos submersos, o óleo tende a vazar pelo orifício subindo para superfície devido à diferença de densidades dos fluidos. Considerando o princípio da conservação da massa, a água que se encontra externa ao duto tende a penetrar no interior do mesmo ocupando o espaço deixado pelo óleo. Esse processo, cuja força motriz é de natureza gravitacional e que envolve simultaneamente a saída de óleo e entrada de água, é conhecido por migração advectiva (Baptista et al., 2007).A injeção de água para a recuperação de óleo pode ocorrer com o objetivo de assegurar a manutenção da pressão no reservatório, de modo que desloque o óleo existente no poço de injeção em direção aos poços produtores. A água possui menor viscosidade comparada ao óleo e quando injetada desloca-se completamente, tomando caminhos preferenciais para os reservatórios produtores formando canais no seio da fase óleo. Estes canais resultam em Área temática: Simulação, Otimização e Controle de Processos 1