Modelagem Matematica Matematica e Computacional do Processo de Reinjecao de
Agua Produzida em Reservatorios de Petroleo.
Modelagem Matemática; Modelagem Computacional; Método de Elementos
Finitos; Método dos Volumes Finitos; Transporte de Partículas; Reinjeção de Água Produzida.
A reinjeção de água produzida é um processo utilizado em reservatórios de petróleo
e consiste em reinjetar a água produzida durante o processo de produção. No entanto, essa
técnica pode ser afetada devido a fenômenos reativos como adsorção e retenção mecânica.
Tais fenômenos podem ocasionar um dano à formação, causando perda de injetividade e
consequentemente desfavorecendo as curvas de produção do óleo. Diante disso, é pertinente
deduzir modelos matemáticos e computacionais que descrevam com precisão os processos
que governam a injeção de partículas em meios porosos. Neste contexto, a modelagem
matemática desenvolvida nesta dissertação consiste em obter um sistema de equações
diferenciais parciais que governam a hidrodinâmica e o transporte de partículas em
reservatório de petróleo. A hidrodinâmica é governada pelo balanço de massa total das fases
fluidas, juntamente com a lei de Darcy total, enquanto o transporte da partícula é regido pela
equação de transporte em regime advectivo-dispersivo-reativo. A natureza reativa do
transporte de partículas é modelada por leis de cinética expressas por equações diferenciais
ordinárias. No que diz respeito à modelagem computacional, a hidrodinâmica é discretizada
pelo método dos elementos finitos mistos dual, enquanto que as equações do transporte são
discretizadas pelo método dos volumes finitos explícito Central-Upwind. Finalmente, o
simulador computacional implementado foi confrontado com soluções analíticas com o
objetivo de realizar testes de acurácia. Os resultados numéricos obtidos demonstram que o
simulador é capaz de quantificar com acurácia e estabilidade o processo de reinjeção de água
produzida em reservatórios de petróleo.