Trabalho De Reservatorio

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Universidade Potiguar Aluno: Robson Gonçalo do Oliveira Júnior Epeg - 4ma Relatório de Engenharia de Reservatório Natal/ Novembro de 2011 AQUECIMENTO ELETROMAGNÉTICO Conceito O aquecimento eletromagnético é baseado na transformação de energia elétrica em térmica através da interação direta entre o campo eletromagnético de excitação e as partículas eletricamente sensíveis do meio. Aplicação Os métodos térmicos ocupam uma posição de destaque entre os métodos de recuperação avançado de óleo, devido a sua grande aplicabilidade em reservatórios com óleo pesados. Esses métodos consistem em fornecer calor ao óleo de modo a reduzir as forças viscosas, seja por injeção de um fluido quente, como vapor ou ar aquecido, ou pela ação de ondas eletromagnéticas sobre os fluidos da formação. O princípio do aquecimento eletromagnético é a interação entre o campo elétrico aplicado e as partículas eletricamente sensíveis do meio, que podem ser íons ou moléculas polares como já foi dito no conceito. Quando aplicado o campo elétrico, essas partículas tendem a se deslocar ou se alinhar de acordo com o campo, provocando o aquecimento através de condução ou vibração molecular. Viabilidade Agora sabendo o que é, e como funciona o aquecimento eletromagnético, vem a pergunta: esse método é viável ? A resposta é sim! Estudos sobre esse método comprovam sua viabilidade como método térmico de recuperação de petróleo. Nesse processo de aquecimento, o volume de reservatório aquecido por energia de radiofreqüência, como resultado da interação entre a onda eletromagnética e as partículas eletricamente sensíveis do meio, é grande. Ao contrário dos métodos térmicos convencionais, este fenômeno não depende da difusão térmica do meio, mas somente da disposição dos eletrodos que compõem a malha de injeção de corrente elétrica. Visando aperfeiçoar o processo de recuperação, tanto técnica quanto economicamente, optou-se por associar o método térmico em estudo com a injeção de água. Apenas o aquecimento eletromagnético já é suficiente para reduzir a viscosidade do óleo, mas com a água injetada objetiva-se aumentar ainda mais a produtividade da jazida através do deslocamento do óleo em direção aos poços produtores. Quanto à avaliação do desempenho técnico pode-se concluir que o método de aquecimento eletromagnético pode ser aplicado para aumentar o fator de recuperação de jazidas de petróleo. Ao contrário de alguns outros métodos de recuperação suplementar, ele não apresenta limitações, sobretudo quanto à profundidade da zona de interesse. Porém, algumas condições podem apresentar-se como ideais para a sua aplicação, tais como: quanto mais viscoso o óleo, melhor a eficiência deste método térmico; a temperatura pode ser qualquer desde que não ultrapasse a temperatura de ebulição da água nas condições de reservatório; uma maior salinidade da água de formação favorece a condutividade elétrica; uma saturação de água não muito elevada para não prejudicar a viabilidade econômica do processo. Deve-se saber também que a maior fração recuperada não implica necessariamente em um maior valor presente líquido. Isto porque há casos em que se consegue aumentar a fração recuperada, porém, com um maior custo de produção o que leva a um menor VPL. Um maior custo de produção pode ser devido ao custo de tratamento de uma produção excessiva de água, ou ainda, devido à necessidade de aplicação de uma maior quantidade de energia elétrica o que eleva o custo de energia fornecida ao sistema. O fato de conseguir obter um fator de recuperação maior é tecnicamente interessante, porém, para a análise econômica leva-se em consideração o caso que proporcionar o maior valor presente líquido, tendo este a maior fração recuperada ou não. Esta é uma ferramenta de gerenciamento de projetos de recuperação suplementar de petróleo muito útil na tomada de decisões. Tipos de aquecimentos eletromagnéticos Convecção Quando se fala de convecção, estamos falando de fluidos, os líquidos e os gases são bons condutores de calor. No entanto, eles transferem calor de uma forma diferente. Esta forma é denominada convecção. Esse é um processo que consiste na movimentação de partes do fluido dentro do próprio fluido. Como o processo trata da movimentação de óleo que é um fluido, a convecção pode agir como o agente que irá fazer o óleo ficar menos denso ( ou menos viscoso ) e assim ele subir para a superfície mais facilmente. Mas como isso acontece? Quando certa massa de um fluido é aquecida suas moléculas passam a mover-se mais rapidamente, afastando-se, em média, uma das outras. Como o volume ocupado por essa massa fluida aumenta, ela torna-se menos densa. A tendência dessa massa menos densa no interior do fluido como um todo é sofrer um movimento de ascensão ocupando o lugar das massas do fluido que estão a uma temperatura inferior. A parte do fluido mais frio (mais densa) move-se para baixo tomando o lugar que antes era ocupado pela parte do fluido anteriormente aquecido. Esse processo se repete inúmeras vezes enquanto o aquecimento é mantido dando origem as chamadas correntes de convecção. São as correntes de convecção que mantêm o fluido em circulação. Ondas eletromagnéticas, como a luz, podem ser facilmente geradas e manuseadas, podendo ser destinadas a uma ampla faixa de aplicações seja industrial, médica ou qualquer outra coisa. Estas ondas podem transportar uma grande quantidade de energia sem necessitar de um meio físico contendo matéria para se propagar, como acontece no caso da luz. Quando as ondas eletromagnéticas estão em um meio físico contendo material, estas também podem se propagar. No entanto, os meios físicos materiais, em geral, não são favoráveis á propagação desse tipo de energia, para absorver parte da energia das ondas eletromagnéticas. Assim a energia absorvida pelo meio físico aumenta o grau de agitação de suas moléculas implicando em aumento de sua temperatura. Uma aplicação muito comum de aquecimento por radiação eletromagnética são os fornos de microondas que geram e emitem radiação. Condução Pode-se dizer que é a mesma coisa que indução. Essa forma de aquecimento utiliza o principio de funcionamento dos transformadores, a lei de Faraday. Esta lei é uma lei da física que quantifica a indução eletromagnética, que é o efeito da produção de corrente elétrica em um circuito colocado sob efeito de um campo magnético variável ou por um circuito em movimento em um campo magnético constante. Ou seja, a proximidade de um campo magnético variante no tempo ou no espaço, excita as partículas eletricamente sensíveis, fazendo co quem estas se movam de acordo com o campo aplicado. Dessa forma, a fricção das partículas eletricamente sensíveis com as demais partículas do meio promove um aquecimento na região de atuação do campo magnético semelhante ao que ocorre no aquecimento elétrico resistivo. Rotação Há várias formas de aquecer uma formação utilizando aquecimento eletromagnético, dependendo da freqüência do sinal e da corrente elétrica utilizada. Na faixa de altas freqüências o aquecimento dielétrico prevalece e os dipolos formados pelas moléculas de água tendem a se alinhar com o campo elétrico aplicado. A alteração deste campo induz ao movimento de rotação das moléculas dos dipolos, com a velocidade proporcional a freqüência de oscilação do campo de excitação. GAS ASSISTED GRAVITY DRAINAGE (GAGD) Hoje em dia o Brasil e o mundo estão à procura, desenvolvimento e à espera de novas tecnologias e processos que possam elevar o fator de recuperação de óleo em seus reservatórios, com um equilibrado custo-benefício. Na procura de novas tecnologias foi desenvolvido o processo de drenagem gravitacional assistida por gás (GAGD – Gas Assisted Gravity Drainage) que foi classificado como um dos métodos de recuperação avançada de óleo. Funcionamento Este método consiste em injetar gás no topo de um reservatório através de poços injetores verticais ou horizontais e deslocar o óleo, aproveitando a segregação gravitacional natural dos fluidos, para um poço produtor horizontal colocado na base do reservatório. Para estudar este processo foi idealizado um reservatório homogêneo e um modelo de fluido multicomponente com características parecidas aos campos de óleo leve do Brasil para que, através de um simulador composicional, se analisem os parâmetros operacionais. O processo foi simulado num programa comercial onde os parâmetros operacionais estudados foram a vazão de injeção de gás, o tipo de gás injetado (gás natural e CO2), a localização do poço injetor e do poço produtor. Também foi estudada a presença de aqüífero no processo. Os resultados mostraram que o máximo espaçamento vertical entre os dois poços, provocou a máxima recuperação de óleo no GAGD. Também, verificou-se que a maiores vazões de injeção, se obtiveram os maiores fatores de recuperação. Este parâmetro controlou a velocidade da frente do gás injetado e determinou se a força gravitacional domina ou não sobre o processo na recuperação de óleo. O gás natural teve melhor desempenho que o CO2 e que, a presença de aqüífero no reservatório influenciou pouco no processo. Na análise econômica verificou-se que a injeção de gás natural obteve o melhor beneficio econômico que com CO2. Detalhando o processo do GADG, o mesmo é injetado através de poços verticais acumulada no topo do reservatório devido a segregação gravitacional deslocando o óleo, o qual drena para o poço produtor horizontal situado na parte inferior do reservatório. Como a injeção contínua, a câmara cresce no sentido descendente resultando em uma larga porção do reservatório varrida sem o aumento da saturação da água. Isso maximiza a eficiência do varrido volumétrico. A segregação gravitacional do CO² também ajuda atrasando, ou eliminando a irrupção do gás no produtor bem como prevenindo a competição com o óleo no fluxo no sentido do poço horizontal, resultando em uma baixa queda de pressão e aumento na injetividade do gás. Se a formação é molhada preferencialmente pela água, é provável que a água fique retida nos poros por pressão capilar enquanto o óleo será preferencialmente deslocado pelo CO². Se a formação é molhada preferencialmente pelo óleo, um filme contínuo de óleo ajudará a formar trajetos preferenciais para o óleo fluir até o poço produtor. Portanto o processo GAGD parece ser capaz de eliminar não somente o principal problema do processo WAG, mas também aumenta a permeabilidade relativa do óleo próximo ao produtor e elimina o fluxo do gás para o poço horizontal, antecipando o fluxo do óleo. O processo faz uso dos poços verticais existentes no campo para a injeção do gás e necessita somente da perfuração dos longos poços produtores horizontais. O custo na perfuração dos poços horizontais tem sido reduzido nos recentes anos devido aos avanços na tecnologia de perfuração. Com isso, o processo proposto possui não somente o potencial de aumentar a recuperação final do óleo, mas também mantém igualmente ou ás vezes superior as taxas de produção comparada com o processo de injeção alternada de água e gás que é muito utilizado no mundo todo.