SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE PROBLEMAS DE ACOPLAMENTO FLUIDOMECÂNICO EM MEIOS POROSOS UTILIZANDO O MÉTODO DOS ELEMENTOS DISCRETOS / NUMERICAL ANALYSIS OF FLUID MECHANICAL COUPLING IN POROUS MEDIA USING THE DISCRETE ELEMENT METHOD

AUTOR(ES)

RAQUEL QUADROS VELLOSO

DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

Esta pesquisa é motivada, principalmente, por problemas da geomecânica do petróleo como produção de sólidos em poços produtores e dano mecânico de formação. Produção de sólidos é o fenômeno onde partículas sólidas são produzidas juntamente com os fluidos de um reservatório de formação geralmente pouco ou não consolidada, podendo também ocorrer em formações mais resistentes. Dano de formação é o termo usado para identificar a redução da permeabilidade por diversos processos que ocorrem nas formações geológicas, e que reduzem a produtividade e injetividade de poços de sistemas de produção de óleo e gás. Neste trabalho desenvolveu-se uma ferramenta numérica com acoplamento fluidomecânico (mono e bifásico) para ser utilizada em análises destes problemas na microescala (poro e grão). Utilizou-se o método dos elementos discretos (DEM) para a simulação do movimento e interação das partículas sólidas e o método de lattice-Boltzmann (LBM) para a simulação do fluxo nos poros do meio geológico. A principal diferença desta ferramenta numérica em relação a trabalhos anteriores que acoplam o DEM com o LBM (DEM-LBM) está na implementação da formulação do LBM incompressível sugerida por (He e Luo, 1997) permitindo a aplicação de gradientes de pressão sensivelmente maiores do que na formulação convencional, o que é importante para as simulações de produção de sólidos. A ferramenta desenvolvida pode ser vista como um laboratório virtual para testar/verificar leis constitutivas, e que aliada a dados experimentais poderá melhorar o entendimento de mecanismos básicos envolvidos nos processos de dano mecânico de formação e de produção de sólidos. O programa computacional implementado foi verificado através de comparações com soluções analíticas ou resultados publicados na literatura. Simulações relacionadas às aplicações de interesse foram realizadas.

ASSUNTO(S)

lattice-boltzmann method producao de solidos metodo dos elementos discretos discrete elements method metodo de lattice-boltzmann solid production

Documentos Relacionados

• Sobre o acoplamento fluido-casca utilizando o método dos elementos finitos
• NUMERICAL ANALYSIS OF THERMO-HYDRAULIC PROBLEMS IN POROUS MEDIA
• ANÁLISE NUMÉRICA DA ESTABILIDADE DE POÇOS DE PETRÓLEO CONSIDERANDO A VARIABILIDADE ESPACIAL E ACOPLAMENTO FLUIDO-MECÂNICO
• Análise estática de dutos enterrados pelo acoplamento entre o método dos elementos finitos e o método dos elementos de contorno.
• Análise numérica de provas de carga em sapatas utilizando o método dos elementos finitos