Saturação de água inicial

A amostra do ensaio 3 foi saturada utilizando-se a mesma metodologia implementada no ensaio 1 e adaptada de Tang e Firoozabadi (2001). Inicialmente, injetou-se óleo nas amostras 100% saturadas com água do mar por deslocamento forçado. Durante esta primeira etapa foi produzido 1,7 ml de água. Essa produção de água corresponde a um Swi de 72%. No entanto, durante o processo de vácuo, conseguiu-se obter uma produção adicional de 1,2 ml de água, sendo um total de 2,9 ml de óleo na amostra e um Swi de 52,5% para a amostra A3. Durante este procedimento foram realizadas duas tomografias: a primeira após o deslocamento forçado de óleo e a segunda após o processo de vácuo. A Tabela 4-25 apresenta as saturações de água e óleo calculadas por balanço de massa e tomografia computadorizada para cada condição.

Tabela 4-25: Saturações de água e óleo do modelo calculadas por balanço de massa e tomografia computadorizada durante o processo de saturação de água inicial

Saturação de água inicial

Sw [%] So [%] Sw [%] So [%]

Após deslocamento Após vácuo (Final)

Balanço de massa 71,2 27,8 52,5 47,5

Tomografia

Computadorizada 77,5 22,5 53,4 46,6

Amostra

k [mD]

Inicial Matrizes Fratura Modelo

A B

Os dados de saturação de água e óleo apresentados na Tabela 4-25 são representados na Figura 4-19. Observa-se que as saturações calculadas por balanço de massa e as determinadas mediante tomografia computadorizada, são muito próximas. Os valores obtidos apresentam representam a uma elevada saturação inicial de água, quando comparado com reservatórios reais, e esta condição poderia influenciar na recuperação de óleo como relatado por Tang e Firoozabadi (2001).

Figura 4-19: Saturações de água e óleo calculadas por balanço de massa (BM) e tomografia computadorizada (TC) durante o processo de Swi

Ainda, utilizando-se a técnica de tomografia computadorizada é possível determinar a saturação da fratura e das matrizes independentemente, cálculo que não é possível realizar pelo balanço de massa. A Tabela 4-26 resume as saturações de água e óleo para cada meio.

Tabela 4-26: Saturações de água e óleo da fratura, matrizes e modelo calculadas por analise de tomografia computadorizada

Condição Fratura Matrizes Modelo

Sw[%] So [%] Sw[%] So [%] Sw[%] So [%]

Após deslocamento 39 61 79 21 77 23

Após vácuo 37 63 58 42 53 47

4.3.3. Recuperação de óleo durante o deslocamento forçado

Durante o ensaio 3, as matrizes foram envelhecidas de modo a restaurar a molhabilidade inicial da rocha, molhabilidade preferencial ao óleo. No entanto, neste ensaio, diferentemente do primeiro, as amostras foram envelhecidas 100% com óleo, sem uma

0 20 40 60 80 100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Satu raç ão m éd ia [%]

Volume Poroso Injetado

condição de saturação inicial de água como foi detalhado no item 3.6.3. Após o envelhecimento, as matrizes foram submetidas ao processo de centrifugação para retirar o óleo e também foi utilizado ciclo hexano para auxiliar na remoção do óleo. As técnicas empregadas permitem remover o óleo sem alteração na condição de molhabilidade da rocha (Seyyedi et al., 2015). Em seguida, a amostra foi saturada e na sequência foi realizado o processo de saturação de água inicial. Portanto, provavelmente têm-se regiões saturadas com água do mar e outras com óleo, porém a amostra possui uma tendência de molhabilidade intermediária a molhável preferencialmente ao óleo.

Desta forma, durante o teste de deslocamento foram utilizadas duas salmouras de injeção. Iniciou-se com a injeção de água do mar (SW) e, após 12 dias, foi trocada para água do mar dez vezes diluída (SW10x). Essa segunda salmoura foi injetada por mais 6 dias. Durante a injeção de água do mar, foram utilizadas duas vazões de injeção 0,5 ml/min e 0,1 ml/min. A vazão baixa foi utilizada com o intuito de promover uma maior embebição e um maior tempo de contato no sistema óleo/salmoura/rocha.

No entanto, neste ensaio não foi possível observar uma produção de óleo significativa. Observa-se ainda que não houve recuperação adicional com a alteração da salmoura para SW10x. Devido a isso, não foi possível a determinação de saturações a partir de cálculos de balanço de massa, portanto, são apresentados unicamente os resultados determinados a partir dos dados de tomografia computadorizada.

Durante o ensaio de deslocamento foram realizadas 18 tomografias, sendo 13 tomografias durante a injeção de SW e 5 tomografias durante a injeção de SW10x. Estas tomografias são listadas na Tabela 4-27.

Tabela 4-27: Tomografias realizadas durante o teste de deslocamento forçado do ensaio 3

Salmoura SW SW10x

#TC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

VPI 1 1 2 2 4 12 28 73 144 146 167 213 283 307 330 353 376 425

A Figura 4-20 apresenta o perfil de saturação média do óleo calculado a partir da análise das tomografias realizadas para cada um dos meios: fratura, matrizes e modelo (fratura+matrizes). Observa-se que a variação da saturação de óleo, em relação ao tempo, é mínima.

Figura 4-20: Saturação média de óleo durante o teste de deslocamento forçado com SW e SW10x:

Observa-se que a saturação do óleo presente na fratura diminui de 63% para 43%, isto corresponde unicamente a aproximadamente 0,3 ml de óleo. Enquanto, a saturação de óleo presente na matriz aumentou de 42% para 43%, que corresponde a um volume de 0,1 ml de óleo. Acredita-se que esta diferença nas saturações de óleo na fratura e na matriz, representa uma transferência entre os meios devido à interação sistema óleo/salmoura/rocha.

Uma das hipóteses levantadas para este fenômeno é que a molhabilidade de toda a matriz foi restaurada durante o processo de envelhecimento, tendendo a uma molhabilidade intermediária a preferencial ao óleo, pois a amostra foi 100% saturada com óleo. Portanto, houve uma tendência a que uma parte do volume de óleo da fratura fosse embebido pela matriz, devido à preferência da matriz por este fluido. E consequentemente uma produção da água presente na matriz, considerando-se uma embebição contraria. Desta forma, não foi possível observar a alteração da molhabilidade da matriz e consequente recuperação do óleo presente nesse meio poroso.

No entanto, a saturação de óleo presente no modelo total diminui de 47% a 43%, o que representa em torno de 0,2 ml. O óleo produzido do modelo total representa um volume muito pequeno, que coincide aproximadamente com a diferença do volume produzido da fratura que não foi embebido pela matriz. Em termos de quantidade, essa variação na produção de óleo é muito baixa e não foi visível no separador bifásico. Provavelmente o óleo

0 10 20 30 40 50 60 70 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Sar ur aç ão m édi a d e ó leo [% ]

Volume Poroso Injetado

So_Fratura So_Matrizes So_Modelo

ficou preso nas linhas ou válvulas de saída do aparato experimental. No entanto, foi possível comprovar a hipótese levantada anteriormente. A Tabela 4-28 apresenta um resumo com as informações anteriores referentes as variações de saturação e volume de óleo na fratura, matriz e modelo durante o ensaio 3.

Tabela 4-28: Saturação e variação do volume de óleo produzido pela fratura, matriz e modelo durante o ensaio 3

Condição Fratura Matriz Modelo

So Vo ΔVo So Vo ΔVo So Vo ΔVo

Swi 63 0,67

0,3 42 2,18 0,1 47 2,86 0,2

Final 43 0,38 43 2,24 44 2,68

Desta forma, a Figura 4-21 apresenta os perfis de saturação de óleo presente na matriz nas condições de Swi e de saturação final (após o teste de deslocamento forçado). Observa- se que a saturação de óleo na matriz aumentou em alguns pontos, no entanto, evidenciando um avanço do óleo ao longo da amostra.

Figura 4-21: Perfil de saturação de óleo presente na matriz na condição de Swi e a saturação final (após o deslocamento forçado)

Por sua vez, a Figura 4-22 apresenta a saturação de óleo presente na fratura nas condições de Swi e de saturação final (após o teste de deslocamento forçado). Observa-se que ocorre uma dessaturação parcial do óleo presente na matriz , sendo que os pontos de maior saturação coincidem com as grades do espaçador, em aproximadamente 0 cm, 1,5 cm, 3,2 cm e 4,8 cm, que foram indicados no perfil de porosidade da Figura 4-18.

- 20 40 60 80 100 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Satu raç ão m éd ia d e ó leo [ %] Comprimento [cm]

Figura 4-22: Perfil de saturação de óleo presente na fratura na condição de Swi e a saturação final (após o deslocamento forçado)

Portanto, os perfis de saturação de óleo apresentados na Figura 4-21 e na Figura 4-22, correspondentes as matrizes e a fratura respectivamente, evidenciam a variação nas saturações que também foi apresentada na Figura 4-20. Sendo que a saturação do óleo presente na fratura, evidentemente diminui, porém, a saturação do óleo presente nas matrizes aumenta levemente.

Esse comportamento na variação da saturação evidencia que somente o mecanismo de embebição está sendo utilizado para a recuperação do óleo, uma vez que se outros mecanismos estivessem atuando, provavelmente seria possível observar alguma recuperação do óleo presente na matriz. Além disso, evidencia que a matriz tende a preferencialmente molhável ao óleo enquanto a presença da fratura, como um caminho preferencial de fluxo de alta permeabilidade, dificulta a interação do meio com a salmoura de injeção. Isso pode resultar em uma maior dificuldade da embebição ocorrer em rochas com molhabilidade intermediária e preferencial ao óleo devido as forças capilares negativas (Lemonnier e Borbiaux, 2010).

É importante salientar que, apesar da baixa recuperação de óleo no modelo durante o ensaio 3, a técnica de tomografia computadorizada permitiu verificar este comportamento, observando-se a lenta variação nas saturações. Por sua vez, o fato de ter utilizado água do mar durante o processo de saturação de água inicial para evitar a presença de mais de 3 fluidos móveis, favoreceu a análise das saturações por tomografia.

- 20 40 60 80 100 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Satu raç ão m éd ia d e ó leo [ %] Comprimento [cm]

Outro ponto importante a destacar é o aprimoramento no aparato experimental. O aparato experimental permaneceu na mesa do tomógrafo do início ao fim dos procedimentos, minimizando erros na tomografia. Assim como a mudança no sistema de produção. Ao incluir um separador bifásico foi possível ter o sistema de produção nas mesmas condições experimentais de temperatura e pressão, permitindo maior precisão na coleta de dados e evitando a presença de gás pela mudança nas condições de temperatura e pressão.

5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

Neste capítulo, estão apresentadas as conclusões do presente trabalho e as principais recomendações para trabalhos futuros.