Grades diadicas adaptativas para simulação de escoamento de petroleo

AUTOR(ES)

Claudio Guido Silva Cardoso

DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

Nesta dissertação, estudamos as aplicações de splines construídos sobre grades diádicas na aproximação de funções e solução de equações diferenciais. Nosso foco principal é a simulação de escoamento de petróleo em reservatórios naturais. Uma grade diádica é construída através de divisões sucessivas de uma célula raiz retangular, sempre pela metade, alternando a direção do corte ciclicamente pelos eixos de coordenadas. Desta forma, os splines diádicos podem ser refinados adaptativamente de acordo com as funções a serem aproximadas, até que satisfaçam o grau de precisão exigido. As grades diádicas também possuem uma estrutura muito simples e podem ser representadas e manipuladas computacionalmente com grande eficiência e facilidade. Trabalhamos em particular com uma família de splines diádicos multilineares e contínuos para uma grade arbitrária G, que denominamos por [1 [G]. Desenvolvemos algoritmos que geram duas bases padrões de elementos finitos (tendas diádicas) Bmax e Bmin para estes espaços. Para testarmos as potencialidades dos espaços [l[G], realizamos experimentos numéricos utilizando a técnica de aproximação por mínimos quadrados, e resolvemos alguns casos de equações diferenciais parciais lineares. Nestes experimentos, estudamos o uso de malhas diádicas de resolução variável no espaço e no tempo. Concluímos que grades adaptativas podem produzir os mesmos resultados que uma grade uniforme fina, a uma fração do custo. A última parte deste trabalho descreve em detalhes a construção e teste de um simulador para escoamento bifásico óleo/água (Simóleo), baseado em grades diádicas adaptativas. Revisamos, em linhas gerais, as equações que regem este processo, e sua discretização pelo método de elementos finitos (Galerkin). Desta forma, obtemos um sistema de equações diferenciais não linear, dependente do espaço e do tempo, que resolvemos de maneira iterativa. O desempenho do Simóleo foi avaliado utilizando um modelo popular de reservatório (5 poços)

ASSUNTO(S)

simulação (computadores digitais) equações diferenciais galerkin reservatorio de petroleo metodos de

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