Análise do maior e menor Fator de Recuperação para cada

A análise realizada nesta seção do trabalho tem o objetivo de mostrar qual foi o melhor e o menor resultado de FR desde o ponto de vista de cada configuração. Para isso são mostradas tabelas com os valores correspondentes a cada caso. Além dos valores de FR máximo e mínimo. Em geral, as tabelas mostram o caso máximo e mínimo para cada vazão de injeção utilizada, conforme foi mostrado na seção 5.2 que mostra que o aumento da vazão de injeção se traduz em um aumento do FR.

Para o reservatório de 12 m são apresentados mapas de saturação correspondentes a cada configuração, com o objetivo de mostrar graficamente as diferenças na eficiência de varrido para cada caso. Cada figura apresentada está formada por quatro gráficos na horizontal que descrevem tempos de injeção diferente, ou seja, para o ano 1, ano 5, ano 10 e ano 20. Além disso,

cada etapa está constituída por dois gráficos, o da esquerda pertence ao caso correspondente com maior FR e o da direita pertence ao caso de menor FR. Cada gráfico leva o número de caso que lhe corresponde.

Mapas de saturação não são mostrados para o reservatório de 36 m devido à semelhança no comportamento de avanço da frente de água.

5.2.1.1 Reservatório com Espessura 12 metros

Configuração de 5 Pontos

A Tabela 5-4 mostra seis diferentes casos simulados para a configuração de 5 Pontos. Esses casos representam os maiores e menores valores de FR para cada vazão de injeção utilizada.

Tabela 5-4 Conf. De 5 Pontos: Maior e Menor valor de FR (12 m) N° Exp. Kv/Kh Kh Conf. Vazão FR 20

75 0,30 1.200 5 Pontos 1.500 53,92 3 0,05 315 5 Pontos 1.500 50,57 74 0,10 1.200 5 Pontos 750 51,49 2 0,05 315 5 Pontos 750 48,91 46 0,10 1.200 5 Pontos 375 47,27 73 0,30 1.200 5 Pontos 375 45,73

A descrição detalhada dos dados apresentados na Tabela 5-4 é:

• O caso 75 e o caso 3 representam o maior e menor valor obtido de FR para a vazão de injeção de 1.500 m3 std/dia. As diferenças entre esses dois casos são a Relação de Permeabilidades e a Permeabilidade Horizontal;

• O caso 74 e o caso 2 são o valor máximo e mínimo de FR para a vazão de injeção intermediaria (750 m3 std/dia). As diferenças entre esses dois casos são a Relação de Permeabilidades e a Permeabilidade Horizontal;

• O caso 46 e o caso 73 representam o maior e menor valor de FR para a configuração de 5 Pontos com a menor vazão de injeção de água (375 m3 std/dia). A diferença entre os dois casos é a Relação de Permeabilidades.

A Figura 5-14 mostra uma vista superior do reservatório que permite ver o deslocamento da frente de água dos poços injetores até os produtores para os casos: Caso 75 (esquerda) e o Caso 73 (direita), em quatro etapas diferentes de injeção. A escala de cores no início representa os valores de saturação de água para cada figura.

1 Ano

Caso 75 Caso 73

5 Anos

Caso 73 Caso 75

  Figura 5-14 Mapa de Saturação, 5 Pontos, Casos 75 e 73 (Vistas Superiores) CASO 75: Kv/Kh=0,30; Kh=1.200 mD; Q=1.500 m3/dia

CASO 73: Kv/Kh=0,30; Kh=1.200 mD; Q=375 m3_/dia

A diferença entre os casos da Figura 5-14 é a vazão de injeção. Para o caso 75 a vazão de injeção é 1.500 m3 std/dia e para o caso 73 é de 373 m3 std/dia. A variação no valor de FR, entre esses casos, é de 8,19 pontos percentuais, segundo os dados da Tabela 5-4. É possível observar na sequência dos gráficos que o comportamento da frente de água é o mesmo, só que pela diferença da vazão injetada a área varrida é maior no caso 75.

10 Anos

Caso 75 Caso 73

Caso 73 Caso 75

Configuração PH Central

A Tabela 5-5 mostra seis diferentes casos simulados para a configuração PH Central. Esses casos representam os maiores e menores valores de FR para cada vazão de injeção utilizada.

Tabela 5-5 Conf. PH Central: Maior e Menor valor de FR (12 m) N° Exp. Kv/Kh Kh Conf. Vazão FR 20

78 0,30 1.200 PH Central 1.500 54,16 6 0,05 315 PH Central 1.500 49,54 77 0,10 1.200 PH Central 750 52,50 5 0,05 315 PH Central 750 49,02 49 0,10 1.200 PH Central 375 48,40 4 0,05 315 PH Central 375 46,99

É possível observar que a diferença entre os casos com o maior e o menor valor de FR (casos 78 e 4, respectivamente), são a Permeabilidade Horizontal, a Relação de Permeabilidades e a vazão de injeção.

A Figura 5-15 mostra o avanço da frente de água para os casos 78 e 4, onde se observa graficamente a diferença apresentada em termos de área de varrido.

  1 Ano

  Figura 5-15 Mapa de Saturação, PH Central, Casos 78 e 4 (Vistas Superiores) CASO 78: Kv/Kh=0,30; Kh=1.200 mD; Q=1.500 m3/dia CASO 4: Kv/Kh=0,05; Kh=315 mD; Q=375 m3_/dia 5 Anos Caso 78 Caso 4 10 Anos Caso 78 Caso 4 20 Anos Caso 78 Caso 4

A sequência dos gráficos da Figura 5-15 mostra que a área varrida no caso 78 é maior do que o caso 4, o que ocasiona um maior deslocamento de óleo até o poço produtor promovendo uma maior recuperação em superfície.

Configuração TTHW

A Tabela 5-6 mostra os seis casos para maior e menor valor de FR organizadas em função da vazão de injeção para a configuração TTHW.

Tabela 5-6 Conf. TTHWTM_{: Maior e Menor valor de FR (12 m)}

N° Exp. Kv/Kh Kh Conf. Vazão FR 20

81 0,30 1.200 TTHW 1.500 53,65 9 0,05 315 TTHW 1.500 45,92 80 0,30 1.200 TTHW 750 51,41 8 0,05 315 TTHW 750 45,92 52 0,10 1.200 TTHW 375 47,47 7 0,05 315 TTHW 375 45,45

Através dos valores da Tabela 5-6, observa-se que as diferenças entre o melhor e pior caso, em termos de FR, são a Permeabilidade Horizontal, a Relação de Permeabilidades e a vazão de injeção.

A Figura 5-16 mostra o avanço da frente de água desde os injetores verticais até os produtores horizontais

      1 Ano Caso 7 Caso 81 5 Anos Caso 7 Caso 81 10 Anos Caso 81 Caso 7

  Figura 5-16 Mapa de Saturação, TTHW, Casos 81 e 7 (Vistas Superiores) CASO 81: Kv/Kh=0,30; Kh=1.200 mD; Q=1.500 m3_/dia

CASO 7: Kv/Kh=0,05; Kh=315 mD; Q=375 m3/dia  

A sequência de gráficos, apresentada na Figura 5-16, mostra os casos 81 e 7, que pertencem à configuração TTHW. As diferenças mostram que após 20 anos de injeção, a área varrida no caso 81 é maior do que a do caso 7. Assim como no do PH Central, promove um deslocamento de óleo maior.

Uma característica encontrada nas comparações das três configurações foi o fato de que as condições de Permeabilidade Horizontal e Relação de Permeabilidades para os diferentes casos variam segundo a vazão de injeção. Observando a Tabela 5-4, a Tabela 5-5, e a Tabela 5-6 é possível perceber que os maiores valores de FR acontecem para os maiores valores de Permeabilidade Horizontal e Relação de Permeabilidades. No entanto, no caso da menor vazão, os melhores resultados de FR são obtidos para o maior valor de Permeabilidade Horizontal e para o valor intermediário Relação de Permeabilidades. Essa análise sugere que o critério de escolha para a aplicação de cada configuração não depende só das características do reservatório, mas também das vazões de injeção em conjunto.

20 Anos

5.2.1.2 Reservatório com Espessura 36 metros

A análise para os maiores e menores valores de FR, em função da configuração, também foi realizada para o reservatório de 36 m. Os resultados numéricos de cada configuração estão apresentados na Tabela 5-7, na Tabela 5-8 e na Tabela 5-9.

Tabela 5-7 Conf. 5 Pontos: Maior e Menor valor de FR (36 m). N° Exp. Kv/Kh Kh Conf. Vazão FR 20

156 0,30 1.200 5 Pontos 1.500 48,83 84 0,05 315 5 Pontos 1.500 47,64 101 0,05 630 5 Pontos 750 45,32 155 0,10 630 5 Pontos 750 43,82 82 0,05 315 5 Pontos 375 42,04 154 0,30 1.200 5 Pontos 375 34;11

Tabela 5-8 Conf. PH Central: Maior e Menor valor de FR (36 m). N° Exp. Kv/Kh Kh Conf. Vazão FR 20

159 0,30 1.260 PH Central 1.500 49,99 87 0,05 315 PH Central 1.500 47,03 149 0,10 630 PH Central 750 46,24 86 0,05 315 PH Central 750 45,12 103 0,05 1.260 PH Central 375 42,32 157 0,30 1.260 PH Central 375 38,92

Tabela 5-9 Conf. TTHWTM_{: Maior e Menor valor de FR (36m).}

N° Exp. Kv/Kh Kh Conf. Vazão FR 20

162 0,30 1.260 TTHW 1.500 49,13 90 0,05 315 TTHW 1.500 43,89 134 0,10 1.260 TTHW 750 45,53 89 0,05 315 TTHW 750 43,56 106 0,05 1.260 TTHW 375 41,17 160 0,30 1.260 TTHW 375 36,61

O reservatório de 36 metros de espessura apresentou resultados diferentes daqueles de 12 metros. Para este caso, as três configurações

apresentaram que os maiores e os menores valores de FR acontecem para os máximos níveis de Permeabilidade Horizontal e da Relação de Permeabilidades, a única diferença é a vazão de injeção, onde com a máxima vazão se obteve o melhor resultado.

5.3 Fator de Recuperação (FR) em função do Volume Poroso Injetado (VPI)

Com o objetivo de comparar o desempenho entre as configurações utilizadas (diferentes vazões de injeção e espessuras), foi realizada uma análise do Fator de Recuperação (FR) em função dos volumes de água injetados dentro dos reservatórios de 12 e 36 m.

Primeiramente, são estudados os gráficos para a espessura de 12 m, posteriormente, os gráficos para a espessura de 36 m, e finalmente, uma comparação entre ambas as espessuras é feita.

5.3.1 FR em função do VPI para a espessura de 12 m

Com a finalidade de avaliar o desempenho de cada uma das vazões de injeção utilizadas foram realizados gráficos de FR em função do Volume Poroso Injetado para cada configuração de poços.

Para a configuração de 5 Pontos foram feitas duas figuras. A primeira figura mostra as curvas de FR em função do VPI, cada uma para um t=20 anos de injeção de água, e a segunda é uma aproximação do máximo valor de VPI que as três curvas têm em comum (VPI =1,3).

Figura 5-17 FR vs. VPI: 5 Pontos para três vazões de injeção (12 m).  

Na Figura 5-17 são apresentadas três curvas que pertencem a cada uma das vazões de injeção em 20 anos. É possível perceber que as três curvas têm tendências similares, embora o valor final de VPI para cada uma seja diferente. Isso se deve ao volume de água total injetado com a vazão de 1.500 m3 std/dia em 20 anos é maior do que o volume total injetado com a vazão de 375 m3 std/dia.

A Figura 5-18 é uma aproximação para o máximo valor de VPI que as três curvas têm em comum. Dessa forma é possível fazer uma comparação para saber qual das três vazões apresenta o maior valor de FR para o mesmo valor de água injetada.

0 10 20 30 40 50 60 0 1 2 3 4 5 6 FR VPI

5 Pontos; Q=1.500 m3/dia; h=12 m 5 Pontos; Q=750 m3/dia; h=12 m

Figura 5-18 FR vs VPI: 5 Pontos, para três vazões de injeção (12 m).

A Figura 5-18 mostra que para o VPI de 1,3 a curva correspondente à menor vazão (375 m3 std/dia) tem o maior valor de FR que é de 46,8; posteriormente está a curva da vazão intermediária (750 m3 std/dia) com um valor de 46,4 e, por último, está a curva da maior vazão (1.500 m3 std/dia) com um valor de FR de 46,1.

Como as tendências das curvas para a configuração PH Central e TTHW são muito parecidas à de 5 Pontos, apenas foram apresentadas as aproximações de cada gráfico.

Sob o mesmo critério de análise, a Figura 5-19 mostra as curvas das diferentes vazões de injeção da configuração PH Central para um VPI comum de 1,5. 45 45.5 46 46.5 47 47.5 48 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 FR VPI

5 Pontos; Q=1.500 m3/dia; h=12 m 5 Pontos; Q=750 m3/dia; h=12 m

Figura 5-19 FR vs VPI: PH Central, três vazões de injeção (12 m)..

Na Figura 5-19 pode ser observado que a curva com o maior valor do FR corresponde à menor vazão de 375 m3/dia. Na sequência, está à curva de injeção de 750 m3/dia e, por último, está a curva de 1.500 m3/dia. No entanto, a diferença entre as curvas é menor que 1 ponto percentual.

Para a configuração TTHW, a comparação é feita para o VPI de 1,3 na Figura 5-20.

Figura 5-20 FR vs VPI: TTHW, para três vazões de injeção (12 m).

45 45.5 46 46.5 47 47.5 48 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 FR VPI

PH Central; Q=1.500 m3/dia; h=12m PH Central; Q=750 m3/dia; h=12 m

PH Central; Q=375 m3/dia; h=12 m 46 46.5 47 47.5 48 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 FR VPI TTHW; Q=1.500 m3/dia; h=12 m TTHW; Q=750 m3/dia; h=12 m TTHW; Q=375 m3/dia; h=12 m

A Figura 5-20 mostra que a menor vazão de injeção obtém o maior valor de FR. Para este caso é observado que as curvas das vazões de 750 e 1.500 m3 std/dia têm exatamente o mesmo comportamento. Isso se deve à vazão de injeção de 1.500 m3 std/dia estar dividida em dois poços injetores verticais completados na base do reservatório. Essas condições não permitem a injeção de volumes tão grandes. Se o poço injetor estiver completado em toda a camada como no caso da configuração de 5 Pontos, o volume injetado poderia ser maior.

Após as comparações correspondentes de cada configuração, para diferentes vazões de injeção de água, foi realizada a comparação das três configurações estudadas para cada uma das diferentes vazões utilizadas neste trabalho.

Iniciando com um estudo da menor vazão, a Figura 5-21 mostra uma comparação das três configurações com a injeção de 375 m3 std/dia.

Figura 5-21 Três Configurações a 375 m3 std/dia (12 m).

0 10 20 30 40 50 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 FR VPI

5 Pontos; Q=375 m3/dia; h=12 m PH Central; Q=375 m3/dia; h=12 m

É possível observar na Figura 5-21 que as curvas correspondentes às configurações estudadas têm comportamentos similares ao longo do tempo. Essa similaridade de tendência das curvas se repete para as outras vazões de injeção (750 e 1,500 m3 std/dia), motivo pelo qual não são detalhados. Todos os gráficos são realizados para um tempo de injeção de 20 anos. Para fazer uma comparação dos comportamentos das curvas foi realizada uma aproximação, que é mostrada na Figura 5-22.

Figura 5-22 Três Configurações a 375 m3 std/dia (12 m).

A Figura 5-22 mostra que para a menor vazão de injeção (375 m3 std/dia), os resultados das três configurações de poços são similares. É possível ver no gráfico que as diferenças de FR entre as curvas são menores que 0,5 pontos percentuais.

Os gráficos para as vazões de 750 e 1.500 m3 std/dia, apresentam resultados bastante similares ao de 5 Pontos, portanto a análise será feita em conjunto para os dois casos. A Figura 5-23 e a Figura 5-24 mostram aproximações dos resultados para as vazões de 750 e 1.500 m3 std/dia, respectivamente. 46 46.5 47 47.5 48 1 1.1 1.2 1.3 1.4 FR VPI

5 Pontos; Q=375 m3/dia; h=12 m PH Central; Q=375 m3/dia; h=12 m

Figura 5-23 Três Configurações a 750 m3 std/dia (12 m).

Figura 5-24 Três Configurações a 1.500 m3 std/dia (12 m).

Fazendo uma análise geral da Figura 5-22, Figura 5-23 e da Figura 5-24, foi visto que a configuração TTHW se mostrou levemente superior para as vazões de 750 e 1.500 m3 std/dia. A configuração PH Central também mostrou uma leve superioridade na vazão de 350 m3 std/dia. No entanto, as diferenças entre as diferentes curvas para todos os casos variam entre 0,2 e 2,5 pontos percentuais. 47 47.5 48 48.5 49 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 FR PVI

5 Pontos; Q=750 m3/dia; h=12 m PH Central; Q=750 m3/dia; h=12 m

TTHW; Q=750 m3/dia; h=12 m 46 46.5 47 47.5 48 48.5 49 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 FR PVI

5 Pontos; Q=1.500 m3/dia; h=12 m PH Central; Q=1.500 m3/dia; h=12 m