http://repositorio.unb.br/handle/10482/51856
Arquivo | Tamanho | Formato | |
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GabrielDaSilvaLima_DISSERT.pdf | 11,75 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Título: | Método semi-analítico para determinação de estratégia ótima para injeção WAG miscível. |
Autor(es): | Lima, Gabriel da Silva |
Orientador(es): | Fortaleza, Eugênio Liborio Feitosa |
Coorientador(es): | Sanchez, William Humberto Cuellar |
Assunto: | Injeção alternada de água e gás (WAG) Injeção alternada de água e gás (WAG) - proporção Razão de Solubilidade do gás no óleo Otimização |
Data de publicação: | 13-Mar-2025 |
Data de defesa: | 20-Mar-2024 |
Referência: | LIMA, Gabriel da Silva. Método Semi-analítico para Determinação de Estratégia Ótima para Injeção WAG Miscível.. 2024. 109 f. Dissertação (Mestrado em Sistemas Mecatrônicos) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024. |
Resumo: | A injeção alternada de água e gás (Water Alternating Gas - WAG) é uma técnica estabelecida de Recuperação Avançada de Petróleo que envolve a alternância de injeções de água e gás para aumentar a eficiência de varredura e maximizar a recuperação de hidrocarbonetos. Recentemente, a WAG tem sido reconhecida por sua eficácia na reinjeção de gás em reservatórios offshore, especialmente aqueles com alto teor de 𝐶𝑂2 , como os reservatórios de pré-sal do Brasil. O desempenho da WAG é influenciado por propriedades do reservatório e parâmetros de injeção, sendo a proporção WAG uma variável crítica. Proporções WAG mal projetadas podem resultar em recuperação sub ótima de petróleo, tornando sua otimização essencial para uma recuperação bem-sucedida. Vários estudos têm empregado técnicas como redes neurais artificiais e algoritmos bio-inspirados para determinar a proporção WAG ideal, mas os altos custos computacionais associados a esses métodos limitam sua aplicação prática em modelos reais. Nesse contexto, é necessária uma metodologia analítica ou semi-analítica de baixo custo computacional para encontrar a proporção WAG para a injeção WAG miscível. Esse estudo apresenta uma metodologia semi-analítica para determinar a proporção WAG com base na razão de solubilidade do gás no óleo (Rs). O Rs é usado para determinar a quantidade ideal de água e gás miscível a serem injetados visando reduzir a viscosidade do óleo e aumentar a eficiência de varrido, tudo isso enquanto evita a formação de fase contínua de gás em condições de reservatório. O principal objetivo é a otimização da produção total de óleo. Uma análise comparativa foi feita para avaliar a efetividade do método proposto em relação aos convencionais como injeção de água e de gás, além das diferentes proporções WAG encontradas na literatura, como: 1:1, 1:2, 2:1, 4:1 e 1:4. As simulações foram feitas usando os reservatórios Olympus e Egg Model, aplicando dois fluidos modificados para simular as condições do pré-sal brasileiro. Os resultados mostram que o método Rs requer apenas duas simulações para determinar a proporção WAG, que foi 2,6:1 para o fluido ’A’ e 3,2:1 para o fluido ’B’, e alcançou a meta de reduzir a viscosidade e aumentar a produção de óleo, mesmo no pior caso, em 30% em comparação com a injeção contínua de água. Embora o método não tenha resultado na produção ótima em todos os casos, seus resultados mostram potencial para competir com as proporções WAG tradicionais e atuar como um guia prático para o aumento na recuperação de óleo sem a necessidade de algorítimos com alto custo computacional. |
Abstract: | Water-alternating-gas (WAG) injection is an established Enhanced Oil Recovery (EOR) technique involving alternating water and gas injections to enhance sweep efficiency and maximize hydrocarbon recovery. Recently, WAG has been recognized for its effectiveness in reinjecting gas into offshore reservoirs, especially those with high 𝐶𝑂2 content like Brazil’s pre-salt reservoirs. WAG performance is influenced by reservoir properties and injection parameters, with the WAG ratio being a critical variable. Poorly designed WAG ratios can result in suboptimal oil recovery, making its optimization essential for successful oil recovery. Various studies have employed techniques such as artificial neural networks and bio-inspired algorithms to determine the optimal WAG ratio, but the high computational costs associated with these methods limit their practical application in real models. In this context, an analytical or semi-analytical methodology of low computational cost is required to find the WAG ratio for miscible WAG injection. This study presents a semi-analytical method to determine the WAG Ratio based on the reservoir’s solution gas-oil ratio (Rs). The Rs is used to determine the ideal injection quantities of water and miscible gas, aiming to reduce oil viscosity and enhance sweep efficiency, all while avoiding the formation of continuous gas phases under reservoir conditions. The primary methodology goal is to optimize total oil production. A comparative analysis is performed to assess the effectiveness of the proposed method concerning conventional injections like Waterflooding and Gas flooding, as well as different WAG Ratios found in the literature, such as 1:1, 1:2, 2:1, 4:1, and 1:4. The reservoir simulation is carried out utilizing the Olympus and EGG models, employing two modified fluids to simulate conditions of the Brazilian pre-salt. The results showed that the Rs method required only two simulations to determine the WAG Ratio, which was 2.6:1 for fluid ’A’ and 3.2:1 for fluid ’B’, and managed to reduce oil viscosity and improve oil production, in the worst case, by 30% compared to Waterflooding. Although the method did not yield the exact optimal oil production across all scenarios, its outcome demonstrates its potential to compete with the common WAG Ratios found in the literature and also to serve as a practical guide for improving oil recovery without relying on algorithms with high computational costs. |
Unidade Acadêmica: | Faculdade de Tecnologia (FT) Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM) |
Programa de pós-graduação: | Programa de Pós-Graduação em Sistemas Mecatrônicos |
Licença: | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. |
Aparece nas coleções: | Teses, dissertações e produtos pós-doutorado |
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