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SEGREGAÇÃO GRAVITACIONAL EM RESERVATÓRIO DE PETRÓLEO SUJEITO À
DIFUSÃO TÉRMICA
COQ862 – MÉTODOS NUMÉRICOS PARA SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
LUCIANA CORREIA GOMES
PROGRAMA DE ENGENHARIA QUÍMICA – COPPE/UFRJ
INTRODUÇÃO
Distribuição de componentes em reservatórios de petróleo Difusão e convecção multicomponentes;
Fluxo molecular difusivo: Gradiente de concentração do próprio (“mutual
diffusion”); Gradientes de concentração dos outros
componentes (“cross-molecular diffusion”); Gradiente de temperatura (“Efeito Soret”); Gradiente de pressão (Segregação gravitacional).
EQUILÍBRIO TERMODINÂMICO
EoS
RESOLUÇÃO NUMÉRICA
Condições conhecidas
EoS
EXEMPLO
RESULTADOS
0 0.2 0.4 0.6 0.80.3
0.3005
0.301
0.3015
0.302
P=2barP=5barP=10bar
z
yeta
no
0 0.2 0.4 0.6 0.80.1
0.1005
0.101
0.1015
0.102
P=2barP=5barP=10bar
z
ymet
ano
0 0.2 0.4 0.6 0.80.596
0.597
0.598
0.599
0.6
0.601
P=2barP=5barP=10bar
z
ypro
pano
RESULTADOS
0 0.2 0.4 0.6 0.89.6
9.7
9.8
9.9
10
z
P (
bar)
0 0.2 0.4 0.6 0.81.94
1.96
1.98
2
z
P (
bar)
0 0.2 0.4 0.6 0.84.8
4.85
4.9
4.95
5
z
P (
bar)
MODELAGEM
MODELAGEM
MODELAGEM
MODELAGEM
RESOLUÇÃO NUMÉRICA UNIDIMENSIONAL
RESULTADOS
0 0.2 0.4 0.6 0.80.1
0.101
0.102
0.103
GibbsG&F
T=370K e P=2bar (fundo)
z
ymet
ano
0 0.2 0.4 0.6 0.80.3
0.302
0.304
0.306
0.308
0.31
GibbsG&F
T=370K e P=2bar (fundo)
z
yeta
no
0 0.2 0.4 0.6 0.80.585
0.59
0.595
0.6
0.605
GibbsG&F
T=370K e P=2bar (fundo)
z
ypro
pano
Caso Isotérmico
0 0.2 0.4 0.6 0.81.94
1.96
1.98
2
GibbsG&F
T=370K e P=2bar (fundo)
z
P (b
ar)
RESULTADOS
0 0.2 0.4 0.6 0.80.1
0.101
0.102
0.103
GibbsG&F
T=370K e P=5bar (fundo)
z
ymet
ano
0 0.2 0.4 0.6 0.80.3
0.302
0.304
0.306
0.308
GibbsG&F
T=370K e P=5bar (fundo)
z
yeta
no
0 0.2 0.4 0.6 0.80.59
0.592
0.594
0.596
0.598
0.6
0.602
GibbsG&F
T=370K e P=5bar (fundo)
z
ypro
pano
Caso Isotérmico
0 0.2 0.4 0.6 0.84.8
4.85
4.9
4.95
5
GibbsG&F
T=370K e P=5bar (fundo)
z
P (b
ar)
RESULTADOS
Caso Isotérmico
0 0.2 0.4 0.6 0.80.1
0.101
0.102
0.103
GibbsG&F
T=370K e P=10bar (fundo)
z
ymet
ano
0 0.2 0.4 0.6 0.80.3
0.301
0.302
0.303
0.304
0.305
GibbsG&F
T=370K e P=10bar (fundo)
z
yeta
no
0 0.2 0.4 0.6 0.80.592
0.594
0.596
0.598
0.6
0.602
GibbsG&F
T=370K e P=10bar (fundo)
z
ypro
pano
0 0.2 0.4 0.6 0.89.6
9.7
9.8
9.9
10
GibbsG&F
T=370K e P=10bar (fundo)
z
P (b
ar)
RESULTADOS
Caso Não Isotérmico0.30C/m
0 0.2 0.4 0.6 0.80.1
0.101
0.102
0.103
0.104
IsotérmicoNão Isotérmico
P=2bar (fundo)
z
ymet
ano
0 0.2 0.4 0.6 0.80.3
0.302
0.304
0.306
0.308
0.31
IsotérmicoNão Isotérmico
P=2bar (fundo)
z
yeta
no
0 0.2 0.4 0.6 0.80.585
0.59
0.595
0.6
0.605
IsotérmicoNão Isotérmico
P=2bar (fundo)
z
ypro
pano
0 0.2 0.4 0.6 0.81.92
1.94
1.96
1.98
2
IsotérmicoNão Isotérmico
P=2bar (fundo)
z
P (b
ar)
0 0.2 0.4 0.6 0.8280
300
320
340
360
380
Perfil de temperatura imposto
z
T (
K)
RESULTADOS
Caso Não Isotérmico0.30C/m
0 0.2 0.4 0.6 0.80.1
0.101
0.102
0.103
IsotérmicoNão Isotérmico
P=5bar (fundo)
z
ymet
ano
0 0.2 0.4 0.6 0.80.3
0.302
0.304
0.306
0.308
IsotérmicoNão Isotérmico
P=5bar (fundo)
z
yeta
no
0 0.2 0.4 0.6 0.80.59
0.592
0.594
0.596
0.598
0.6
0.602
IsotérmicoNão Isotérmico
P=5bar (fundo)
z
ypro
pano
0 0.2 0.4 0.6 0.84.8
4.85
4.9
4.95
5
IsotérmicoNão Isotérmico
P=5bar (fundo)
z
P (b
ar)
RESULTADOS
0 0.2 0.4 0.6 0.80.1
0.101
0.102
0.103
IsotérmicoNão Isotérmico
P=10bar (fundo)
z
ymet
ano
0 0.2 0.4 0.6 0.80.3
0.301
0.302
0.303
0.304
0.305
IsotérmicoNão Isotérmico
P=10bar (fundo)
z
yeta
no
0 0.2 0.4 0.6 0.80.592
0.594
0.596
0.598
0.6
0.602
IsotérmicoNão Isotérmico
P=10bar (fundo)
z
ypro
pano
Caso Não Isotérmico0.30C/m
0 0.2 0.4 0.6 0.89.6
9.7
9.8
9.9
10
IsotérmicoNão Isotérmico
P=10bar (fundo)
z
P (b
ar)
RESULTADOS
0 0.2 0.4 0.6 0.80.1
0.101
0.102
0.103
0.104
P=10barP=5barP=2bar
z
ymet
ano
0 0.2 0.4 0.6 0.80.3
0.302
0.304
0.306
0.308
0.31
P=10barP=5barP=2bar
z
yeta
no
0 0.2 0.4 0.6 0.80.585
0.59
0.595
0.6
0.605
P=10barP=5barP=2bar
z
ypro
pano
Caso Não Isotérmico0.30C/m
CONCLUSÕES Distribuições muito pouco pronunciadas segundo o
critério de equilíbrio termodinâmico, sendo estas razoavelmente próximas das calculadas pela modelagem de Ghorayeb & Firoozabadi
Distribuições também pouco pronunciadas para o caso não isotérmico, assumindo perfil linear de temperaturas, sendo estas muito próximas daquelas para o caso isotérmico
Distribuição menos pronunciada para o caso não isotérmico do que para o caso isotérmico, ao contrário da expectativa inicial possível erro na inserção da modelagem?
A continuação do trabalho no sentido da modelagem de misturas líquidas e de misturas com mais componentes poderia levar a resultados mais interessantes
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Ghorayeb, K.; Firoozabadi, A. “Molecular, Pressure
and Thermal Diffusion in Nonideal Multicomponent Mixtues”, AIChE Journal, Vol. 46, No. 5 (2000);
Ghorayeb, K.; Firoozabadi, A. “Modeling Multicomponent Diffusion and Convection in Porous Media”, SPE Journal, Vol.5, No 2 (2000).
Ghorayeb, K.; Anraku, T.; Firoozabadi, A. “Interpretation of the Fluid Distribution and GOR Behavior in the Yufutsu Fractured Gas-Condensate Field”, SPE 59437 (2000).
Firoozabadi, A. “Thermodynamics of Hydrocarbon Reservoirs”, McGraw-Hill Professional, 1999.
![Apostila SHP - Gravitacional Reserv Sup_1_EXEMPLO[1]](https://img.document.onl/doc/110x75/5571f85249795991698d27a8/apostila-shp-gravitacional-reserv-sup1exemplo1.jpg)
