Contribuições ao estudo de fluxo em meios fraturados deformáveis : fator de forma, pseudoacoplamento e análise topológica

Abstract

Atualmente, existem diferentes metodologias que permitem a simulação numérica de um reservatório naturalmente fraturado. Alguns modelos são mais precisos do que outros, o que sempre envolve altos custos computacionais e incertezas relacionadas às aproximações feitas ao caracterizar esse tipo de reservatório. Além disso, se for considerado o efeito do estado de tensões na rede de fraturas e na rocha, a incerteza e o custo numérico e computacional da caracterização desses reservatórios aumentam. Dentro da caracterização deste tipo de reservatório, estão variáveis como o fator de forma, que define a transferência de fluidos entre as fraturas e a matriz, a permeabilidade das fraturas e da rocha, e a topologia, que permite definir o grau de conectividade da rede de fraturas mediante as intersecções das fraturas. Neste trabalho, é apresentada uma avaliação do efeito geomecânico nas simulações de fluxo via modelos de dupla porosidade/permeabilidade e aplicada a teoria de topologia de fraturas para entender como a rede de fraturas afeta parâmetros chave do comportamento hidráulico dos reservatórios fraturados e deformáveis, como o fator de forma e a permeabilidade equivalente, à luz da formulação de pseudoacoplamento. Todas as simulações foram realizadas no simulador interno CODE_BRIGHT, no qual a metodologia de descontinuidades embebidas é usada para representar o sistema de fraturas. A teoria de pseudoacoplamento é usada no modelo de duplas porosidade e permeabilidade (2phi2k) e de porosidade simples (1phi1k) para considerar o efeito do fechamento de fraturas naturais com a depleção do reservatório. Foram comparados os resultados obtidos mediante os diferentes modelos (1phi1k, 2phi2k e DFN) usando a teoria de pseudoacoplamento e foi possível observar a importância de considerar o efeito geomecânico na modelagem dinâmica de um reservatório naturalmente fraturado, bem como a caracterização de fraturas naturais ao recriar o conjunto de fraturas como parâmetro de entrada para o simulador. Também observamos o impacto da densidade de fraturas na vazão de produção do reservatório e seus efeitos na produtividade dos poços na área. Ao analisar a topologia de fraturas se chegou em resultados que permitem definir uma relação direta entre a conectividade das fraturas naturais e a transferência de fluidos entre a matriz e a rocha relacionada ao fator de forma.