Já falamos um pouco sobre as características dos reservatórios de petróleo e como conhecer determinadas propriedades intrínsecas de cada reservatório pode ajudar a entender melhor a produção de óleo. Todavia, a partir dessas informações, conseguimos definir onde perfurar? Quantos poços necessários? Qual tipo de método de recuperação utilizar? São muitas dúvidas, não é mesmo? A simulação de reservatório foi desenvolvidos justamente para sanar algumas delas.
O que é a simulação?
Simulação de reservatório é uma área da engenharia de reservatório na qual modelos computacionais são usados para predizer o fluxo de fluidos através de meios porosos, analisando e estimando o comportamento do escoamento multifásico, se aproximando o máximo possível das características intrínsecas do reservatório, fluidos e mesmo da relação entre o fluido e o reservatório. E são representados por meio de grids, que são pequenos elementos cúbicos que representam a área de contorno do reservatório
Os simuladores de sistemas podem ser classificados como físicos ou matemáticos. As simulações físicas compreendem, geralmente, modelos reduzidos ou mesmo protótipos. Os simuladores matemáticos, por sua vez, podem ser divididos em analíticos, que declara uma solução exata para o problema, e numérico, que sugere uma solução estimada para o problema. A solução numérica é a que costuma ser utilizada na engenharia de petróleo, a qual se utiliza basicamente de três características: tratamento matemático utilizado (volumétrico, composicional, térmico), número de dimensões (unidimensional, bidimensional, tridimensional) e número de fases admitidas (monofásico, bifásico, trifásico).
Entretanto, é importante entender que o nível computacional exigido de cada operação é aumenta com o nível de detalhamento de sua simulação, requerendo maior nível de processamento computacional.
Coleta de dados
Para a construção de um modelo bem elaborado, precisamos de dados empíricos que são extraídos de diversas etapas do estudo do reservatório. Isto inclui dados sobre a geologia (modelo geológico, mapas estruturais, mapas de isópacas, seções estratigráficas), da rocha (permeabilidade, porosidade, compressibilidade, permeabilidade relativa, saturação de fluidos na formação, pressão capilar), dos fluidos (análise PVT e análise do óleo, água e gás) e dados também de caráter de produção (histórico de produção, pressão e injeção, e testes de formação) e poço (completação, índice de produtividade/injetividade, histórico de completações, estimulações, restaurações e pressão na cabeça do poço).
Isto, quando inserido em um modelo numérico que detenha equações matemáticas fundamentadas na lei da conservação de massa, fenômenos do transporte e equação de estado, podem expressar comportamentos que nos permitam analisar o efeito ao longo do tempo nos reservatórios, análise de vazão da produção/injeção na recuperação, determinação do melhor esquema de desenvolvimento do campo. O nível de detalhamento pode ser alterado na etapa de “gridzação”, na qual é lançada uma malha sobre a área de contorno do reservatório e são inseridas as informações referentes àquele espaço em especifico.
Ajustes e extrapolação
Uma vez especificada e inserida cada característica do reservatório no simulador, a etapa seguinte é a de ajuste, a qual tem por objetivo calibrar o modelo numérico com os dados de produção de poço. Desta maneira, verificando se há concordância com os dados adquiridos na prática com os simulados, no caso em que a simulação não condiz com os parâmetros reais, dados como permeabilidade absoluta, permeabilidade relativa e porosidade podem ser alteradas para se atingir o valor adequado, desde que se restrinja dentro do escopo do projeto.
No caso em que o ajuste condiz fielmente com os dados mensurados na prática, pode-se utilizar o modelo para se efetuar previsões confiáveis do comportamento futuro do poço. Nessa condição, podem ser impostas vazões para os demais poços, bem como o reservatório em geral. Contudo, entende-se que, devido à heterogeneidade do reservatório, as informações inseridas em determinado grid podem não corresponder na prática com todo o espaço selecionado, e, dessa maneira, resulte em um resultado não satisfatório. Portanto, a extrapolação devido a diversos fatores, pode não corresponder ao comportamento real. No entanto, quanto mais informações de histórico, mais digna de confiança é a previsão perto do comportamento real.
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