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4 COMBUST ˜ AO SECA E MOLHADA

4.1.1 Processo THA

Com o advento da tecnologia de poc¸os horizontais na d´ecada de 90, surgiu uma nova variac¸˜ao para o m´etodo de combust˜ao in situ baseada em uma nova configurac¸˜ao de poc¸os. Essa variac¸˜ao patenteada como THAI (“Toe-to-Heel Air Injection”) combina um poc¸o vertical, para injec¸˜ao de ar, e um poc¸o produtor horizontal, conforme o esquema da Figura 4.1. Ao se injetar ar, uma frente de combust˜ao ´e formada e se move em direc¸˜ao a extremidade do poc¸o horizontal (“Toe”) permitindo que o ´oleo aquecido seja drenado por gravidade pelo poc¸o de produc¸˜ao. A ´area de combust˜ao ´e a regi˜ao com maior temperatura no reservat´orio e ´e reconhe- cida durante seu desenvolvimento. A zona para deposic¸˜ao de coque ´e criada logo depois da frente de combust˜ao. Por sua vez, depois dessas duas zonas est´a a zona de ´oleo aquecido onde o ´oleo se move, desde que sua viscosidade seja reduzida, como resultado de seu aquecimento.

Figura 4.1: Esquema de um arranjo de poc¸o do tipo VIHP.

A geometria do esquema de configurac¸˜ao THAI proporciona um melhor controle do movi- mento da frente de combust˜ao, em relac¸˜ao `a configurac¸˜ao convencional de poc¸os verticais, uma vez que essa est´a submetida a um gradiente de press˜ao criado pelo poc¸o horizontal[24–26]. Essa configurac¸˜ao de poc¸os faz parte dos processos de “deslocamentos de curta distˆancia” na recuperac¸˜ao de ´oleos pesados. Dessa forma, com a utilizac¸˜ao de poc¸os horizontais, n˜ao h´a a necessidade do ´oleo m´ovel atravessar a zona fria antes de atingir o poc¸o produtor.

4.2

Base do Modelo

Para realizar a simulac¸˜ao foi utilizada o arranjo b´asico de poc¸os THAI (VIHP - um poc¸o injetor vertical com um produtor horizontal). No arranjo h´a 13 c´elulas na direc¸˜ao I, 42 na

direc¸˜ao J e 14 na direc¸˜ao K, o equivalente a 8190 c´elulas. Ele composto por dois tipos de rocha com a mesma porosidade e permeabilidade horizontal maior que a permeabilidade vertical.

4.2.1

Propriedades das Rochas

Nesse arranjo tamb´em temos dois tipos de rocha, com as mesma porosidades e permeabi- lidades, sendo que a permeabilidade horizontal das duas rochas ´e de 5000 mD e a vertical ´e e 2500 mD. Abaixo temos parte do arquivo de dados que descreve a porosidade e a permeabili- dade. Embora que se tenha porosidade e permeabilidades iguais, as rochas n˜ao consideradas do mesmo tipo uma vez que respondem de forma diferente `as curvas de permeabilidade.

*POR *CON 0.3 **Porosidade

*PERMI *CON 5000 **Permeabilidade na direc¸ ˜ao I

*PERMJ *EQUALSI **Permeabilidade na direc¸ ˜ao J

*PERMK *EQUALSI * 0.5 **Permeabilidade na direc¸ ˜ao K

Na tabela 4.2.1 est˜ao descritas a compressibilidade m´edia de formac¸˜ao e as propriedades t´ermicas da rochas1.

Compressibilidade M´edia de Formac¸˜ao

Vari´avel STARS Propriedade

*PRPOR 72.5189 Press˜ao inicial do reservat´orio

*CPOR 6.89476e-006 Compressibilidade da rocha

Propriedades T´ermicas

Vari´avel STARS Propriedade

*ROCKCP 29.9999 Capacidade calor´ıfica volum´etrica da rocha

*THCONR 29.9796 Condutividade t´ermica da rocha

*THCONS 29.9796

*THCONW 4.29708 Condutividade t´ermica da ´agua

*THCONO 1.79878 Condutividade t´ermica da ´oleo

*THCONG 0.024983 Condutividade t´ermica da g´as

*THCONMIX *SIMPLE

*HLOSSPROP *OVERBUR 34.9999 23.9999 Capacidade volum´etrica de calor *HLOSSPROP *UNDERBUR 34.9999 23.9999 Condutividade t´ermica de formac¸˜ao

Tabela 4.1: Propriedades das rochas.

4.2.2

Propriedades dos Fluidos

Os componentes utilizados na simulac¸˜ao do arranjo, juntamente com as contantes KV 1 − KV 5 usadas para se determinar as correlac¸˜oes g´as-l´ıquido, K, de cada componente , est˜ao des- critos na parte arquivo abaixo.

** $ Model of components *MODEL 8 7 5 1

*COMPNAME ’WATER’ ’DEAD OIL’ ’SOLN GAS’ ’C10H22’ ’CO2’ ’N2’ ’O2’ ’COKE’

** Equil. G ´as-L´ıquido *KV1 0. 0. 21077 1.7381e+5 1.2504e+5 *KV2 0. 0. 0.000333836 0 0 *KV3 0. 0 10.2871 0 0 *KV4 0. 0. -1583.98 -6222.24 -5586.10 *KV5 0. 0. -446.782 -318.06 -459.38

Os componentes utilizados s˜ao ´agua (‘WATER’), ´oleo morto (‘DEAD OIL’), ´oleo na composic¸˜ao g´as (‘SOLN GAS’), decano (‘C10H22’), di´oxido de carbono (‘CO2’), nitrogˆenio (‘N2’), oxigˆenio (‘O2’) e coque (‘COKE’).

Nas pr´oximas linhas do arquivo est˜ao descritas o peso molecular, as propriedades cr´ıticas, as condic¸˜oes de referˆencia e a compressibilidade do ´oleo.

**- - - Peso Molecular- - - - ** *CMM 0 500 18.8305 142.286 44.01 28.013 31.999 13 **- - - Propriedades Cr´ıticas- - - - ** *PCRIT 0 0 667.008 305.74 1069.8 492.258 731.86 ** *TCRIT 0 0 -115.554 652.01 87.89 -232.51 -181.39 **

**- - - Condic¸ ˜oes de Refer ˆencia - - - - **

*PRSR 14.6488 **Press ˜ao de refer ˆencia

*TEMR 158 **Temperatura de refer ˆencia para as propriedades

** dependentes da temperatura

**

*PSURF 14.6923 **Press ˜ao na superf´ıcie

*TSURF 68 **Temperatura na superf´ıcie

** **

**Densidades das fases l´ıquidas dos componentes

**MASSDEN 61.3279 50.8026 15.0163 49.9424 49.9424

**- - - Compressibilidade do ´Oleo - - - - **

*CP 3.3226e-006 3e-005 3e-005 0 0

**

*CT1 0.000273324 0.000783611 0.000783611 0 0

**

Agora, segue-se a parte do arquivo onde ´e descrita a tabela para as curvas de viscosidade com a temperatura.

*visctable

**= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = **

** temp ’WATER’ ’DEAD OIL’ ’SOLN GAS’ ’C10H22’ ’CO2’

104 0 22300 30 2 2 140 0 3073 8.16 2 2 176 0 680.6 4 2 2 212 0 212.63 3.4 2 2 248 0 85.54 2.9 2 2 284 0 41.57 2.5 2 2 320 0 23.32 2.15 2 2 356 0 14.6 1.85 2 2 392 0 9.96 1.45 2 2 428 0 7.26 1.16 2 2 464 0 5.59 0.95 2 2 500 0 4.49 0.79 2 2 536 0 3.73 0.68 2 2 2192 0 .2 .003 2 2

No processo de combust˜ao foram simuladas quatro reac¸˜oes qu´ımicas. Uma representa a reac¸˜ao de craqueamento do ´oleo, enquanto que as demais representam a reac¸˜ao de oxidac¸˜ao de C10H22, de ´oleo morto e coque. Na reac¸˜ao de craqueamento, o ´oleo morto ´e quebrado em

C10H22e coque. Segue-se a lista das equac¸˜oes dessas reac¸˜oes com as suas respectivas entalpias

de reac¸˜ao, Hr, e energia de ativac¸˜ao, Ea.

1. Reac¸˜ao de craqueamento de ´oleo morto

´oleo morto → 2, 5 ·C10H22+ 11, 0989 · coque

Hr= 0 Ea= 7, 2089 · 104J/mol 2. Reac¸˜ao de oxidac¸˜ao de C10H22 C10H22+ 15, 5 · O2→ 11 · H2O+ 10 ·CO2 Hr= 2, 9075 · 106J/mol Ea= 1, 4499 · 105J/mol

3. Reac¸˜ao de oxidac¸˜ao de ´oleo morto

´oleo morto+ 60, 55 · O2→ 23, 5 · H2O+ 45, 7665 ·CO2

Hr= 1, 2525 · 107J/mol Ea= 1, 1499 · 105J/mol 4. Reac¸˜ao de oxidac¸˜ao de coque

1, 18 · O2+ coque → 0, 37462 · H2O+CO2

Hr= 2, 2500 · 105J/mol

Ea= 5, 8601 · 104J/mol

4.2.3

Propriedades Rocha-Fluido

Os dados de permeabilidades relativas ´oleo-´agua e g´as-l´ıquido que s˜ao introduzidas no simulador para as Rocha 1 e Rocha 2 est˜ao expressas, respectivamente, nas tabelas 4.2 e 4.3.

Sistema ´Agua- ´Oleo Sistema G´as-L´ıquido

Sw Krw Krow Sl Krg Krog 0,1 0 1 0,15 0,8 0 0,125 0,000346021 0,878906 0,375 0,432526 0 0,15 0,00138408 0,765625 0,6 0,177163 0 0,175 0,00311419 0,660156 0,625 0,155709 0,00390625 0,2 0,00553633 0,5625 0,65 0,13564 0,015625 0,225 0,00865052 0,472656 0,675 0,116955 0,0351563 0,25 0,0124567 0,390625 0,7 0,099654 0,0625 0,275 0,016955 0,316406 0,725 0,083737 0,0976563 0,3 0,0221453 0,25 0,75 0,0692042 0,140625 0,325 0,0280277 0,191406 0,775 0,0560554 0,191406 0,35 0,0346021 0,140625 0,8 0,0442907 0,25 0,375 0,0418685 0,0976563 0,825 0,03391 0,316406 0,4 0,049827 0,0625 0,85 0,0249135 0,390625 0,425 0,0584775 0,0351562 0,875 0,017301 0,472656 0,45 0,0678201 0,015625 0,9 0,0110727 0,5625 0,475 0,0778547 ,00390625 0,925 0,00622837 0,660156 0,5 0,0885813 0 0,95 0,00276817 0,765625 0,725 0,216263 0 0,975 0,000692042 0,878906 0,95 0,4 0 1 0 1

Sistema ´Agua- ´Oleo Sistema G´as-L´ıquido Sw Krw Krow Sl Krg Krog 0,125 0,000346021 0,878906 0,15 1 0 0,15 0,00138408 0,765625 0,203125 0,878906 0,00390625 0,175 0,00311419 0,660156 0,25625 0,765625 0,015625 0,2 0,00553633 0,5625 0,309375 0,660156 0,0351563 0,225 0,00865052 0,472656 0,3625 0,5625 0,0625 0,25 0,0124567 0,390625 0,415625 0,472656 0,0976563 0,275 0,016955 0,316406 0,46875 0,390625 0,140625 0,3 0,0221453 0,25 0,521875 0,316406 0,191406 0,325 0,0280277 0,191406 0,575 0,25 0,25 0,35 0,0346021 0,140625 0,628125 0,191406 0,316406 0,375 0,0418685 0,0976563 0,68125 0,140625 0,390625 0,4 0,049827 0,0625 0,734375 0,0976563 0,472656 0,425 0,0584775 0,0351562 0,7875 0,0625 0,5625 0,45 0,0678201 0,015625 0,840625 0,0351563 0,660156 0,475 0,0778547 0,00390625 0,89375 0,015625 0,765625 0,5 0,0885813 0 0,946875 0,00390625 0,878906 0,725 0,216263 0 1 0 1 0,95 0,4 0

Tabela 4.3: Dados de permeabilidade relativa - Rocha 2.

4.2.4

Condic¸˜oes Iniciais

$ Property: Oil Mole Fraction(Soln Gas) Max: 0.151192 Min: 0.151192

*MFRAC OIL ’SOLN GAS’ *CON 0.151192

**

**$ Property: Oil Mole Fraction(Soln Gas) Max: 0.151192 Min: 0.151192

*MFRAC OIL ’DEAD OIL’ *CON 0.848808

**

Nesta parte do arquivo de dados do reservat´orio, mostra-se a frac¸˜ao molar do componente ‘SOLN GAS’ (´oleo na composic¸˜ao g´as) e do componente ‘DEAD OIL’ (´oleo morto) . A tem- peratura inicial do modelo ´e de 70oC e a press˜ao de referˆencia de 500kPa.

4.2.5

Controle Num´erico

Abaixo temos parte do arquivo de dados que define o controle num´erico com os coment´arios explicativos.

*NUMERICAL

*UPSTREAM *KLEVEL **controla a opc¸ ˜ao de c ´alculo montante

**NORTH 100 **controla o m ´aximo de ortogonalizac¸ ˜oes passo temporal

*ITERMAX 100 **N ´umero m ´aximo de interac¸ ˜oes adicionadas

4.2.6

Modelos com Combust˜ao Seca e Combust˜ao Molhada

Para a configurac¸˜ao de poc¸os THAI tamb´em s˜ao simuladas a combust˜ao seca (modelo T Dry) e de combust˜ao molhada (modelo T Wet).

1. Modelo T Dry - nesse modelo ´e realizada uma injec¸˜ao cont´ınua de g´as a uma taxa de 1.005,248 m3/dia. Os gases injetados nesse processo s˜ao nitrogˆenio e oxigˆenio, sendo

empregado as frac¸˜oes 0,5 para cada componente.

2. Modelo T Wet - nesse tamb´em ´e feito uma injec¸˜ao cont´ınua numa taxa de 1.005,248 m3/dia. Todavia, ´agua ´e injetada juntamente com o nitrogˆenio e oxigˆenio, sendo empre-

gadas as frac¸˜oes de 0.0029, 0.7877 e 0.2094 para os respectivos componentes.

4.3

Resultados e Discuss˜oes

Os resultados principais para os dois processos de combust˜ao, na configurac¸˜ao de poc¸os THAI, est˜ao apesentados na tabela 4.4.

4.3.1

Frente de Combust˜ao e Campo de Saturac¸˜ao

A Figura 4.2 mostra o mapa de temperatura dos modelos de combust˜ao seca e molhada na configurac¸˜ao de poc¸os THAI (modelos T Dry e T Wet, respectivamente) no tempo final da simulac¸˜ao. A temperatura da frente de combust˜ao no modelo T Dry est´a em torno de 149oC. J´a no modelo T Wet , a temperatura na parte mais quente da frente de combust˜ao chega aos 194 oC. A parte mais fria atinge uma temperatura de 121 oC. Al´em do mais, pode-se notar que a frente de combust˜ao tem avanc¸ado mais no modelo T Wet que no T Dry, aquecendo, consequentemente, maior parte do ´oleo presente no reservat´orio.

A Figura 4.3 mostra o campo de saturac¸˜ao de ´oleo no reservat´orio nos modelos T Wet e T Dry no tempo final da simulac¸˜ao. Observa-se uma quantidade de ´oleo n˜ao recuperado no

hb (a) Combust˜ao seca

(b) Combust˜ao molhada

Figura 4.2: Distribuic¸˜ao de temperatura da combust˜ao seca e molhada na configurac¸˜ao THAI aos 3621 dias de produc¸˜ao.

Configurac¸˜ao de Poc¸os THAI

Tempo (dias) 516 1612

Modelos T Wet T Dry T Wet T Dry

Produc¸˜ao de ´Oleo (m3) 1920,91 1666,68 3773,21 3431,98

Taxa de ´Oleo (m3/dia) 3,67329 2,938991 1,04642 0,939334

FRO 29,6533 25,7288 58,2475 42,9798 Produc¸˜ao de ´agua (m3) 1474,58 175,632 4671,41 513,488 Corte de ´Agua (%) 46,7853 10,9970 74,3328 74,3328 RAO 0,767645 0,105378 1,23805 0,149619 RGO 292,845 303,089276 972,149 974,107904 Produc¸˜ao de G´as CO2(m3) 0,370335 1,983773 1,112040 6,090246 Taxa de g´as CO2(m3) 83,5702 389,676621 62,0178 308,370459 Tempo (dias) 2616 3621

Modelos T Wet T Dry T Wet T Dry

Produc¸˜ao de ´Oleo (m3) 4581,59 4145,80 5101,31 4562,11

Taxa de ´Oleo (m3/dia) 0,6539 0,523552 0,418675 0,319798

FRO 70,7265 63,9993 78,7495 70,4257 Produc¸˜ao de ´agua (m3) 7584,34 690,248 10445,2 811,533 Corte de ´Agua (%) 81,9195 21,9963 86,9041 24,2262 RAO 1,6554 0,166493 2,04756 0,177886 RGO 1555,58 1799,136178 2304,82 3009,697959 Produc¸˜ao de G´as CO2(1 × 105m3) 1,72109 8,555879 2,301240 10,038124 Taxa de g´as CO2(m3) 59,1994 205,633825 56,3637 124,848127

Tabela 4.4: Dados da Configurac¸˜ao THAI.

fundo do reservat´orio em ambos os modelos embora que haja uma diferenc¸a vis´ıvel na parte frontal inferior desses reservat´orios. No modelo T Wet, a parte frontal inferior tem ´oleo com uma saturac¸˜ao em torno de 0,5 enquanto que a parte frontal inferior do modelo T Dry tem uma saturac¸˜ao quase completa de ´oleo.

4.3.2

An´alise da Produc¸˜ao de ´Oleo

A Figura 4.4 mostra o ´oleo acumulado nos modelos T Dry e Twet. No final da simulac¸˜ao o ´oleo acumulado do T Wet foi de 5101,31 m3enquanto o modelo T Dry teve seu ´oleo acumulado no valor de 4562,11 m3. Ou seja, no mesmo per´ıodo de tempo o modelo T Dry produziu 10% a menos de ´oleo que o modelo T Wet.

(a) Combust˜ao seca

(b) Combust˜ao molhada

Figura 4.3: Distribuic¸˜ao de saturac¸˜ao de ´oleo da combust˜ao seca e molhada na configurac¸˜ao THAI aos 3621 dias de produc¸˜ao.

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Óleo Acumulado (m 3 ) Tempo (dia) Configuração THAI Combustão Molhada Combustão Seca

Figura 4.4: Comparac¸˜ao de ´oleo acumulado entre combust˜ao seca e molhada na configurac¸˜ao THAI.

recuperac¸˜ao ´e relativamente alta para os dois modelos, embora que a oscilac¸˜ao seja menor em relac¸˜ao aos modelos Wet e Dry, do cap´ıtulo anterior. Essa situac¸˜ao pode ser dada pelo motivo de haver o processo inicial de pr´e-aquecimento (injec¸˜ao c´ıclica de vapor) nessa configurac¸˜ao. Assim como no caso do cap´ıtulo anterior, essa alta taxa de produc¸˜ao no in´ıcio da simulac¸˜ao ´e devido a uma maior quantidade de ´oleo. Al´em disso, quando o ´oleo do reservat´orio vai diminuindo a taxa de ´oleo vai acompanhando esse processo. Observa-se tamb´em que h´a uma maior diferenc¸a na taxa de ´oleo no in´ıcio da produc¸˜ao para as duas variac¸˜oes de combust˜ao do que no final da vida do poc¸o, embora que a taxa da combust˜ao molhada esteja sempre acima da taxa de ´oleo da combust˜ao seca.

O Fator de Recuperac¸˜ao de ´Oleo, FRO, ´e mostrado na Figura 4.6. De acordo com o gr´afico, o modelo de combust˜ao molhada produziu 78,75% do ´oleo contido no reservat´orio. Enquanto isso, o modelo de combust˜ao seca teve FRO de 70,42%. Pode-se perceber que as duas curvas tem uma maior inclinac¸˜ao nos primeiros 1.000 dias. Esse fato est´a relacionado a uma maior taxa de ´oleo recuperado no per´ıodo inicial, como foi observado na Figura 4.5. Em relac¸˜ao a configurac¸˜ao de poc¸os verticais, vemos que o THAI se mostrou bem mais eficaz, embora devamos considerar que as propriedades dos reservat´orios sejam bem distintas.

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Taxa de Óleo (m 3 /dia) Tempo (dia) Configuração THAI Combustão Molhada Combustão Seca

Figura 4.5: Comparac¸˜ao da taxa de ´oleo entre combust˜ao seca e molhada na configurac¸˜ao THAI.

4.3.3

Gasto com a Produc¸˜ao de ´Agua

A Figura 4.7 compara a ´agua acumulada nos modelos T Dry e T Wet. No modelo T Dry, com uma quantidade de ´agua acumulada de 812 m3, produz menos de 10% da quantidade de ´agua que a do modelo T Wet, que tem uma produc¸˜ao de 10.445 m3. Da mesma forma que no ar- ranjo 1/4 de five-spot, observa-se que o processo de combust˜ao molhada produz muito mais ´agua do que o de combust˜ao seca por inserir ´agua juntamente com o ar para otimizar a recuperac¸˜ao. Todavia, o modelo T Wet se mostrou mais dispendioso em relac¸˜ao ao modelo T Dry, do que o Wet em relac¸˜ao ao Dry, por ter uma maior diferenc¸a de porcentagem na produc¸˜ao de ´agua.

A Figura 4.8 mostra o corte de ´agua. No seu m´aximo, o modelo T Wet, no final da simulac¸˜ao, tem um corte de ´agua de 87% enquanto que o modelo T Dry tem 24%. A Raz˜ao

´

Agua- ´Oleo produzido,RAO, ´e analisado na Figura 4.9 para os modelos T Dry e T Wet. No final da produc¸˜ao o modelo T Wet chega a produzir duas vezes mais ´agua do que ´oleo (2,05), ou seja, dois barris de ´agua para um barril de ´oleo produzido. Enquanto isso, o modelo T Dry tem RAO de 0,18, o que equivale a dizer que para cada barril de ´agua s˜ao acumulados um pouco mais de cinco barris de ´oleo.

Embora a taxa de ´agua para ´oleo produzido do modelo T Wet esteja muito acima do modelo T Dry, ambos os modelos tem RAO abaixo da m´edia americana, e at´e mesmo da mundial em que para cada trˆes barris de ´agua s˜ao produzidos um barril de ´oleo.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Fator de Recuperação de Óleo−FRO (%)

Tempo (dia) Configuração THAI Combustão Molhada

Combustão Seca

Figura 4.6: Comparac¸˜ao do Fator de Recuperac¸˜ao de ´Oleo entre combust˜ao seca e molhada na configurac¸˜ao THAI.

4.3.4

Raz˜ao G´as- ´Oleo

Faz-se uma an´alise dos modelos T Dry e T Wet na Raz˜ao G´as- ´Oleo na Figura 4.10, onde ´e observado que essa RGO aumenta gradativamente com o passar dos anos. At´e os 1500 dias n˜ao h´a uma grande diferenc¸a nas curvas de RGO nos modelos. A partir de ent˜ao h´a um aumento consider´avel de RGO para o modelo de combust˜ao seca em relac¸˜ao `a combust˜ao molhada. No final da vida do poc¸o, a RGO do modelo T Dry ´e de 3009,69, enquanto que RGO da combust˜ao molhada tem o valor de 2304,82. Como n˜ao h´a injec¸˜ao c´ıclica de vapor no in´ıcio da produc¸˜ao, n˜ao ´e verificado a oscilac¸˜ao de RGO no in´ıcio da produc¸˜ao. Contudo, conforme o ´oleo vai sendo recuperado, nas duas configurac¸˜oes RGO aumenta, o que reforc¸a ainda mais o ind´ıcio de que reservat´orio est´a se esvaziando.

4.3.5

Produc¸˜ao de G´as CO

2

Di´oxido de carbono tem sido usado com sucesso em mais de 80 operac¸˜oes de recuperac¸˜ao avanc¸ada de petr´oleo (EOR - Enhanced Oil Recovery) na Am´erica do Norte e o n´umero de tais operac¸˜oes pode crescer significantemente em torno do mundo se o CO2estiver dispon´ıvel a

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Água Acumulada (m 3 ) Tempo (dia) Configuração THAI Combustão Molhada Combustão Seca

Figura 4.7: Comparac¸˜ao da ´agua acumulada entre combust˜ao seca e molhada na configurac¸˜ao THAI.

estufa na atmosfera em uma base mundial atrav´es do armazenamento geol´ogico em aqu´ıferos salinos e reservat´orios de hidrocarbonetos [27].

Em julho de 2008 a Agˆencia de Protec¸˜ao Ambiental (EPA - Environmental Protection Agency) dos Estados Unidos propˆos suas pr´oprias regras em relac¸˜ao `a captura e armazenamento de carbono. Foram definidas regras que, se forem adotadas, limitam a capacidade de injetar CO2. Isso afeta diretamente as empresas petrol´ıferas no que diz respeito a encontrar maneiras

ecol´ogicas de produzir petr´oleo, que s˜ao obrigadas a achar formas de diminuir a emiss˜ao de g´as CO2 e/ou encontrar uma forma de aprision´a-lo [28, 29]. Com isso, fazemos um estudo da

produc¸˜ao desse g´as nos modelos T Dry e T Wet.

As figuras 4.11 e 4.12 fazem uma comparac¸˜ao entre modelos T Dry e T Wet da quantidade de g´as CO2acumulado e de sua taxa produzida, respectivamente. De acordo com a Figura 4.11,

o modelo T Dry chegou a produzir mais 1 de milh˜ao de m3de g´as CO2(1.003.812,4) enquanto

que o modelo T Wet produziu 230.124 m3. Portanto, o processo de combust˜ao molhada mostra- se ecologicamente mais vi´avel em relac¸˜ao `a seca. A Figura 4.12 mostra que a taxa de produc¸˜ao de g´as CO2no modelo T Dry permanece quase est´avel no in´ıcio da produc¸˜ao e uma forte queda

um pouco depois dos 1000 dias de produc¸˜ao. No T Wet acontece o inverso, houve um pequeno crescimento no in´ıcio, um decr´escimo antes de atingir os 500 dias e, aos 1000 dias a taxa tornou-se quase que est´avel.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Corte de Água (%) Tempo (dia) Configuração THAI Combustão Molhada Combustão Seca

Figura 4.8: Comparac¸˜ao do corte de ´agua entre combust˜ao seca e molhada na configurac¸˜ao THAI.

4.4

Conclus˜oes

Nesse cap´ıtulo foi feito um exame do m´etodo de combust˜ao in situ em duas variac¸˜oes: combust˜ao seca e molhada. Utilizou-se o arranjo simples VIHP na configurac¸˜ao de poc¸os THAI.

Foi analisado a frete de combust˜ao e o comportamento da saturac¸˜ao do ´oleo nos dois casos propostos. A frente de combust˜ao do processo de combust˜ao seca teve uma temperatura cons- tante de 149oC. Enquanto isso, na frente de combust˜ao da combust˜ao molhada foi vista uma diferenc¸a de temperatura. A parte mais quente chegou aos 194oC e a regi˜ao mais fria atingiu uma temperatura em torno dos 121oC.

Verificou-se uma quantidade de ´oleo n˜ao recuperado em ambos os poc¸os. Todavia, na parte FROntal inferior no modelo de combust˜ao seca restou uma maior quantidade de ´oleo n˜ao recuperado. Nessa parte do reservat´orio em an´alise temos uma saturac¸˜ao de ´oleo em torno de 0,5 para o caso da combust˜ao molhada enquanto que no caso da combust˜ao seca teve uma suturac¸˜ao de ´oleo perto da totalidade.

O ´oleo acumulado na combust˜ao molhada se mostrou melhor do que na de combust˜ao seca. Um total de 5101,31 m3 de ´oleo foram produzidos no primeiro enquanto que no outro foram produzidos 4562,11 m3. Ou seja, processo de combust˜ao seca produziu em torno de 10% menos ´oleo que o processo de combust˜ao molhada.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Razão Água−Óleo Acumulado (RAO)

Tempo (dia) Configuração THAI Combustão Molhada

Combustão Seca

Figura 4.9: Comparac¸˜ao da taxa de ´agua para ´oleo acumulado entre combust˜ao seca e molhada na configurac¸˜ao THAI.

Ocorreu uma taxa de ´oleo relativamente alta no in´ıcio da produc¸˜ao para ambos os modelos e foi decaindo com o tempo devido `a diminuic¸˜ao de reserva de ´oleo. Observou-se ainda que a taxa de ´oleo na combust˜ao molhada estava sempre acima da taxa de ´oleo na combust˜ao seca e que havia uma maior diferenc¸a na taxa ´oleo entre os modelos nos primeiros dias.

Enquanto o modelo de combust˜ao seca teve um FRO de 70,42%, a combust˜ao molhada produziu 78,75% do ´oleo contido no reservat´orio.

Como j´a era de se esperar, no processo de combust˜ao molhada foi produzida muito mais ´agua em relac¸˜ao ao processo de combust˜ao seca. O primeiro produziu 10445,2 m3 de ´agua enquanto o outro produziu 811,533 m3, cerca de 10%.

No final da vida dos poc¸os, o modelo de combust˜ao molhada teve um corte de ´agua de 86,90% enquanto que o processo de combust˜ao seca teve o valor de 24,23%.

Para o caso de combust˜ao molhada se teve RAO de 2,05, ou seja, para cada barril de ´oleo foram produzidos um pouco mais de dois barris de ´agua. O outro teve RAO de 0,18; isto ´e, para um pouco mais de 5 barris de ´oleo seriam produzidos somente um barril ´agua. Embora o processo de combust˜ao molhada tenha produzido muito mais ´agua do que o processo de combust˜ao seca, nesses dois modelos teve-se uma RAO abaixo de uma m´edia mundial, RAO ≃ 3.

Foi constatado que a medida que se diminu´ıa a reserva de ´oleo do poc¸o, RGO crescia. At´e os 1500 dias n˜ao houve um grande variac¸˜ao dessa taxa nos modelos estudados. A partir

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