Um simulador de reservatório baseado em formulações do método de elementos de contorno isogeométricos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nascimento, Lúcio Gomes
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/41385
Resumo: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2021.
id UNB_49ccb67e197e98222d121c97181b2d6b
oai_identifier_str oai:repositorio.unb.br:10482/41385
network_acronym_str UNB
network_name_str Repositório Institucional da UnB
repository_id_str
spelling Um simulador de reservatório baseado em formulações do método de elementos de contorno isogeométricosSimuladorReservatóriosMétodo dos elementos de contornoFormulação isogeométricaFormulação axissimétricaTese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2021.O desenvolvimento do simulador de reservatório para o estudo dos fenômenos do cone de água e de gás no poço produtor (representado por um sumidouro), é obtido pela combinação do Método de Elementos de Contorno (MEC), Formulação Isogeométrica através da utilização das funções de forma do tipo NURBS (Non Uniform Rational B-Spline) e, ainda, Formulação Bidimensional e Axissimétrica. Através da Formulação Isogeométrica, a discretização do modelo geométrico (geração de malha), que é a etapa da análise numérica que exige mais tempo para o engenheiro, não é mais necessária, uma vez que as mesmas funções que descrevem a geometria podem também aproximar as variáveis de campo no MEC, tornando-se, portanto, uma grande vantagem em sua utilização. A mesma discretização usada no modelo geométrico, gerada nos programas de modelagem do tipo CAD (Computer Aided Design), NURBS, também pode ser usada pelo MEC. Na formulação bidimensional, o reservatório é representado em um plano de corte perpendicular à direção de um poço horizontal de extração de petróleo. Na formulação axissimétrica, o reservatório de óleo ou de água é representado pela análise de um plano que passa pelo eixo de simetria rotacional (axial) de um poço vertical. Em ambos os casos, a dimensão do problema é reduzida de três para duas dimensões: vertical e horizontal (caso bidimensional); radial e axial (caso axissimétrico), sendo que todas as variáveis na direção tangencial são consideradas constantes. Quando a geometria e as variáveis do problema são ambas axissimétricas, o problema pode ser considerado totalmente axissimétrico. As formulações isogeométricas e bidimensionais ou axissimétricas são acopladas através das equações integrais de contorno, para obter o simulador de reservatório para os casos monofásico e bifásico. A determinação das condições de contorno do modelo, incluindo a análise do movimento da interface de fluidos, também é apresentada. O código final é uma ferramenta eficiente para a análise da extração de óleo em protótipos de reservatório na presença de produção de fluidos indesejáveis e também em problemas de aquífero (reservatório de água). A validação dos resultados é realizada comparando-se com outros métodos numéricos e resultados analíticos.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).The development of the reservoir simulator for the study of water and gas coning phenomena in the producer well (represented by a sink) is obtained by combining the Boundary Element Method (BEM), the Isogeometric Formulation using the NURBS (Non Uniform Rational B-Spline) as shape functions, and also the Two-dimensional and Axisymmetric Formulation. The Isogeometric Formulation makes the discretization of geometric model (mesh generation), which is the step of numerical analysis that is more time consuming for the engineer, be no longer necessary, since the same functions that describe the geometry can also approximate the field variables in the BEM, making it a great advantage in their use. The same discretization used in the geometric model, generated in CAD (Computer Aided Design) modeling programs, NURBS, can also be used by the BEM. In the two-dimensional formulation, the reservoir is represented in a section plane perpendicular to the direction of a horizontal oil extraction well. In the axissymetric formulation, the oil or water reservoir is represented by the analysis of a plane passing through the axis of rotational (axial) symmetry of a vertical well. In both cases, the dimension of the problem is reduced from three to two dimensions: vertical and horizontal (two-dimensional case); radial and axial (axissymetric case) directions only, and all variables in the tangential direction are assumed to be constant. When the geometry and the problem variables are both axisymmetric, then the problem is considered fully axisymmetric. The isogeometric and two-dimensional or axisymmetric formulations are coupled through boundary integral equations, to obtain the reservoir simulator for the single and double phase cases. The determination of boundary conditions for the model, including the analysis of fluids interface movement, is also presented. The final code is an efficient tool for the analysis of oil extraction in reservoir prototypes in the presence of undesirable fluid production and also in aquifer (water reservoir) problems. Validation of the results is carried out by comparing to others numerical methods and analytical results.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasAlbuquerque, Éder Lima deNascimento, Lúcio Gomes2021-07-12T16:46:19Z2021-07-12T16:46:19Z2021-07-122021-03-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfNASCIMENTO, Lúcio Gomes. Um simulador de reservatório baseado em formulações do método de elementos de contorno isogeométricos. 123 f., il. Tese (Doutorado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.https://repositorio.unb.br/handle/10482/41385A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-08T21:43:27Zoai:repositorio.unb.br:10482/41385Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-08T21:43:27Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.none.fl_str_mv Um simulador de reservatório baseado em formulações do método de elementos de contorno isogeométricos
title Um simulador de reservatório baseado em formulações do método de elementos de contorno isogeométricos
spellingShingle Um simulador de reservatório baseado em formulações do método de elementos de contorno isogeométricos
Nascimento, Lúcio Gomes
Simulador
Reservatórios
Método dos elementos de contorno
Formulação isogeométrica
Formulação axissimétrica
title_short Um simulador de reservatório baseado em formulações do método de elementos de contorno isogeométricos
title_full Um simulador de reservatório baseado em formulações do método de elementos de contorno isogeométricos
title_fullStr Um simulador de reservatório baseado em formulações do método de elementos de contorno isogeométricos
title_full_unstemmed Um simulador de reservatório baseado em formulações do método de elementos de contorno isogeométricos
title_sort Um simulador de reservatório baseado em formulações do método de elementos de contorno isogeométricos
author Nascimento, Lúcio Gomes
author_facet Nascimento, Lúcio Gomes
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Albuquerque, Éder Lima de
dc.contributor.author.fl_str_mv Nascimento, Lúcio Gomes
dc.subject.por.fl_str_mv Simulador
Reservatórios
Método dos elementos de contorno
Formulação isogeométrica
Formulação axissimétrica
topic Simulador
Reservatórios
Método dos elementos de contorno
Formulação isogeométrica
Formulação axissimétrica
description Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2021.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-07-12T16:46:19Z
2021-07-12T16:46:19Z
2021-07-12
2021-03-17
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv NASCIMENTO, Lúcio Gomes. Um simulador de reservatório baseado em formulações do método de elementos de contorno isogeométricos. 123 f., il. Tese (Doutorado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.
https://repositorio.unb.br/handle/10482/41385
identifier_str_mv NASCIMENTO, Lúcio Gomes. Um simulador de reservatório baseado em formulações do método de elementos de contorno isogeométricos. 123 f., il. Tese (Doutorado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.
url https://repositorio.unb.br/handle/10482/41385
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Repositório Institucional da UnB
collection Repositório Institucional da UnB
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@unb.br
_version_ 1810580709750865920

Registros relacionados