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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Evaluation of polymer flooding through small scale simulation models for enhanced oil recovery = Avaliação da injeção de polímeros por meio de modelos de simulação de pequena escala para recuperação de petróleo
Title Alternative: Avaliação da injeção de polímeros por meio de modelos de simulação de pequena escala para recuperação de petróleo
Author: Zampieri, Marcelo Ferreira, 1985-
Advisor: Moreno, Rosângela Barros Zanoni Lopes, 1966-
Abstract: Resumo: Injeção de polímeros tem sido extensivamente estudada para melhorar a recuperação de petróleo. O polímero aumenta a viscosidade da água injetada e reduz a permeabilidade do meio poroso, melhorando assim a eficiência de varrido volumétrico. O design eficaz do processo de injeção de polímeros é desafiador por causa dos mecanismos complexos que afetam a dinâmica do escoamento, como por exemplo as interações rocha-fluido e degradação. O design eficaz do processo de injeção de polímeros é desafiador por causa dos complexos mecanismos que afetam o fluxo dinâmico, como a interação rocha-fluido e a degradação. A chave para avaliar a potencial aplicação da injeção de polímeros baseia-se em uma compreensão clara desses mecanismos envolvidos no processo de recuperação. O objetivo deste trabalho é analisar as propriedades do polímero por meio de modelos de simulação de pequena escala e gerar uma interpretação mais confiável sob incertezas de laboratório ao realizar um teste de deslocamento. Três metodologias foram propostas: a primeira avalia a influência de diferentes níveis de adsorção, volume poroso acessível, fator de resistência residual, concentração de polímero e permeabilidade relativa na dinâmica de escoamento da injeção de polímero. Com o objetivo de incluir a degradação em condições de longo prazo, foi desenvolvida uma segunda metodologia de aumento de escala do modelo base. Também foi realizada uma análise de sensibilidade para a degradação, considerando quatro níveis de tempo de meia-vida do polímero. A terceira metodologia foca no ajuste de histórico manual e automático de quatro testes de injeção de polímeros com dados medidos em laboratório. Esses dados provêm de diferentes experimentos, incluindo reologia, teste de deslocamento uni e bifásicos. Os resultados da análise de sensibilidade mostram que, entre os parâmetros avaliados, o fator de resistência residual, a concentração de polímero, a permeabilidade relativa e a degradação causam uma forte influência sobre a eficiência de deslocamento de polímero. Os resultados de ajuste de histórico mostram que os modelos de simulação são bem ajustados aos dados experimentais em todos os casos, se for feita uma representação apropriada dos parâmetros de laboratório

Abstract: Polymer flooding has extensively been studied for enhancing reservoir oil recovery. Polymer increases the viscosity of the injected water and reduces the permeability of the porous media, improving volumetric sweep efficiency. Effective design of polymer flooding process is challenging because of the complex mechanisms affecting the dynamic flow, such as rock-fluid interaction and degradation. The key to evaluating the potential application of polymer injection lies in a clear understanding of these mechanisms involved in the recovery process. This way, the objective of this work is to analyze the polymer properties (adsorption, inaccessible pore volume, residual resistance factor, polymer concentration, relative permeability, and degradation) through small-scale simulation models and generate a more reliable quantitative interpretation under laboratory uncertainties when performing a core flooding experiment. Three methodologies are proposed. The first one aims to evaluate the influence of different levels of adsorption, accessible pore volume, residual resistance factor, polymer concentration, and relative permeability on the dynamic flow of polymer flooding. Aiming at including degradation in long-term conditions, a second methodology of model size increase was developed for the base model. A sensitivity analysis was performed for the degradation, considering four levels of polymer half-life time. The third methodology focuses on manual and automatic history matching of four core flooding tests with laboratory-measured data. These data come from different experiments, including rheology, single- and two-phase core-flooding. The sensitivity analysis results show that among the assessed parameters, residual resistance factor, polymer concentration, relative permeability and degradation cause a strong influence on polymer displacement efficiency. The history matching results show that the simulation models successfully match the experimental data, for all the cases, if the laboratory parameters are appropriately represented
Subject: Recuperação avançada de petróleo
Polímeros
Óleo pesado
Reservatórios (Simulação)
Engenharia de petróleo
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Citation: ZAMPIERI, Marcelo Ferreira. Evaluation of polymer flooding through small scale simulation models for enhanced oil recovery = Avaliação da injeção de polímeros por meio de modelos de simulação de pequena escala para recuperação de petróleo. 2017. 1 recurso online (206 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/331323>. Acesso em: 3 set. 2018.
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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