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Type: TESE
Title: Visualização e analise do deslocamento imiscivel e instavel em meio poroso consolidado
Author: Gomes, Jose Adilson Tenorio
Advisor: Correa, Antonio Claudio de França
Abstract: Resumo: O principal objetivo deste trabalho é investigar,em escala de laboratório, a influência da velocidade de deslocamento e da razão de mobilidade sobre a geometria de deslocamento e a permeabilidade relativa de dois fluidos imiscíveis em meio poroso naturalmente consolidado e com presença de água irredutível. Os testes foram realizados em amostras cilíndricas dos arenitos Berea e Botucatu, cuja composição mineralógica, caracterização da geometria de poros e propriedades petrofisicas foram determinadas através da análise microscópica de lâminas delgadas, tomografia computadorizada, análise de minipermeametria e testes petrofisicos convencionais. As amostras foram preparadas e os testes conduzidos de acordo com os procedimentos considerados padrões. O monitoramento dos parâmetros que caracterizam a dinâmica do fluxo foi obtido através da aquisição computadorizada automática dos dados. O monitoramento da distribuição dos fluidos durante os testes de deslocamento foi realizado através da tomografia computadorizada helicoidal de alta velocidade, que permite rapidez e precisão, mesmo em testes com altas velocidades de deslocamento e amostras longas. Devido à grande quantidade de imagens tomográficas obtidas em cada teste e à conseqüente necessidade de espaço e tempo computacional para seu processamento, até então impraticáveis por métodos convencionais, foi necessária a utilização de novos recursos computacionais que permitiram a reconstrução das imagens e cálculo das propriedades do fluxo de forma semi-automática. o alto nível de detalhe obtido nas imagens tomográficas reconstruídas, possibilitou as condições para uma detalhada análise qualitativa e quantitativa das condições do fluxo, permitindo a determinação da variação espacial da saturação e das corretas condições de contorno impostas em cada etapa dos testes. A distribuição dos fluidos obtidas através da tomografia computadorizada, juntamente com o perfil de pressão ao longo das amostras em vários tempos dos deslocamentos, permitiu a formulação de uma nova metodologia para o cálculo da permeabilidade relativa que é independente das condições de estabilidade do fluxo. Os resultados mostram que os limites de estabilidade do fluxo, obtidos através dos índices tradicionalmente conhecidos na literatura, não se aplicam para o deslocamento imiscível em meio poroso naturalmente consolidado, molhável à água e com presença de água irredutível. Nestas condições os efeitos capilares favorecem o coalescimento das digitações inicialmente formadas, transformando-as em uma única, que assim se mantém até a erupção de água. O estudo mostra também que através da utilização das adequadas condições de contorno e geometria de injeção, obtidas através da análise das imagens, e de uma refinada determinação espacial da permeabilidade, que foi possível através da minipermeametria, a simulação numérica por diferenças finitas é uma ferramenta capaz de reproduzir com bom grau de ajuste as condições do deslocamento

Abstract: The main objective of this study is to investigate, at laboratory scale, the influence of both displacement velocity and mobility ratio on the relative permeability and geometry of two phase immiscible flow, in a naturally consolidated porous medium, in the presence of conate water saturation. The displacement experiments were carried out in cylindrical cores of the Berea and Botucatu sandstones. The mineral composition, pore geometry characterization and petrophysical properties of the porous medium were obtained using microcoscopic analysis, X-ray computerized tomography, minipermeametry analysis, and conventional petrophysics conventional tests. The preparation of samples and the displacement tests were performed according to standard procedures. The dynamic parameters of the flow were monitored and stored by an automatic computerized data acquisition system. The saturation distribution of the fluids was monitored using a high speed helical X-ray computer tomography scanning technique, which is appropriate even for high displacement velocities and long samples. New procedures for images processing were used to handle the great amount of tomography images acquired in each test. These procedures permitted a semi-automatic image reconstruction and calculation of displacement properties, which were impossible to be obtained with the available tools. The high leveI of details in the reconstructed images made possible a detailed qualitative and quantitative analysis of the flow conditions, allowing a precise determination of the spatial variation of fluids saturation, and the correct knowledge of the boundary conditions in each test step. Besides, simultaneous determination of fluid distributions and pressure along the sample at various displacement times permitted the establishment of a new reIative permeability analysis method, which is independent of flow stability conditions. The results showed that the flow stability limits, computed according to the traditional indexes, fail in displacement tests using naturally consolidated sands in the presence of conate water. Under these conditions, due to capillary effects, the numerous small fingers developed at the inlet, early in the displacement, merge to form only one finger that advances far into the sample until the break-through. A finite difference numerical simulator can be used as a good tool to match the test results, with appropriate boundary conditions and injection geometry, determined with the aid of images, and a correct permeability distribution, determined with the minipermeametry analysis
Subject: Reservatórios
Permeabilidade
Tomografia computadorizada
Processamento de imagens
Escoamento multifásico
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 1997
Appears in Collections:FEM - Dissertação e Tese

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