Foi realizado ainda um estudo da vazão de injeção de ar, fixando a completação do poço injetor na base da zona de óleo e a completação do poço produtor em toda a zona de óleo, variando as vazões de injeção em 2000 m³std, 5000 m³std, 10000 m³std, 20000 m³std, 30000 m³std, 40000 m³std e 50000 m³std, a fim de verificar sua influência no fator de recuperação do óleo.
A Figura 5.31 apresenta as curvas de fator de recuperação para as vazões de injeção de ar em função do tempo.
Figura 5.31 - Fator de recuperação versus Tempo - Estudo da vazão de injeção de ar. A Figura 5.31 mostra que o fator de recuperação aumenta com o aumento da vazão de injeção de ar. Porém vazões de injeção muito baixas, como a de 2000 m³std e 5000 m³std,
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com uma menor quantidade de oxigênio injetada, dificultam a manutenção da frente de combustão. E apesar das altas vazões de injeção promoverem a antecipação da produção, vazões muito altas, como 40000 m³std e 50000 m³std já não apresentam essa antecipação nem um incremento significante no fator de recuperação, mostrando que há um limite para a vazão de injeção de ar.
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Conclusões e Recomendações
Nesta seção são observadas as principais conclusões obtidas deste trabalho e algumas recomendações para trabalhos futuros.
Conclusões
Este estudo comprovou a eficiência do processo térmico de combustão in situ (CIS) em reservatórios de petróleo pesado promovendo um incremento no fator recuperação de óleo em torno de 80% em relação ao processo de recuperação primária, favorecendo também a distribuição de calor por meio do aquecimento com a formação da frente de combustão no interior do reservatório.
Dos parâmetros analisados, a vazão de injeção de ar foi a que apresentou maior influência no processo ao longo dos 20 anos de projeto, pois quanto maior a vazão de ar injetado, maior foi o fator de recuperação obtido. Isto foi devido a que o aumento da vazão de injeção favoreceu a manutenção e o avanço da frente de combustão ao longo do reservatório, além de promover uma antecipação da produção do óleo.
Quanto aos parâmetros completação do poço injetor e completação do poço produtor, para completações na base da zona de óleo, no topo da zona de óleo ou na zona de óleo completa, estes se mostraram pouco influentes no processo CIS, com incrementos no fator de recuperação, quando da variação de seus níveis, de menos de 1%.
Em todas as análises realizadas verificou-se que a produção do óleo foi mais acentuada nos primeiros anos de produção, e começando a estabilizar após 5 anos de produção, como pôde ser observado também nos mapas 3D. Conclui-se então que é possível reduzir o tempo de análise do projeto, reduzindo o tempo de simulação das análises, e reduzindo também os custos de projetos com a produção e com a compressão e injeção do ar.
Recomendações
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Realizar um estudo das cinéticas das reações químicas envolvidas no processo, relacionando-as às características dos reservatórios;
Estudar o processo CIS em reservatórios que possuam capa de gás; Fazer uma análise econômica do processo;
Comparar o processo CIS com outros métodos de recuperação;
Realizar um estudo do processo com injeção semi-contínua de ar ou interrupção da injeção após um período de tempo;
Realizar um estudo com um escalonamento na vazão de injeção de ar, isto é, iniciar o projeto com uma vazão mais elevada e diminuir gradativamente no tempo.
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Referências Bibliográficas
ARAÚJO, J. S. Influência das tensões tectônicas na permeabilidade da Formação Açu – Bacia Potiguar. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Petróleo. 122 p., Natal, 2008.
ARAÚJO, J. S. Estudo paramétrico do processo de combustão in situ como método de recuperação avançada. Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Petróleo. 175 p., Natal, 2012.
ARAÚJO, E. A. Estudo do processo de combustão in situ usando poços horizontais como produtores de óleo (Toe-to-Heel Air Injection). Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Petróleo. 136 p., Natal, 2012.
AWOLEKE, O. G. An Experimental Investigation of In situ Combustion in Heterogeneous Media. Society Petroleum Engineers – SPE 113022-STU (Student 2), 2007.
BARILLAS, J. L. M. Estudo do processo de drenagem gravitacional de óleo com injeção contínua de vapor em poços horizontais. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 163 p., Natal, 2005.
BARILLAS, J. L. M. Estudo da recuperação de óleo por drenagem gravitacional assistida por injeção de vapor. Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Petróleo. 165 p., Natal, 2008.
BARROS NETO, B.; SCARMINIO, I. S.; BRUNS, R. E. Como Fazer Experimentos. 3° Edição, Editora da UNICAMP, 2007.
BURGER, J. G.; SAHUQUET, B. C. Chemical Aspects of In-Situ Combustion – Heat of Combustion and Kinetics. Soc. Pet. Eng. J., v. 12, No 5, pp. 410-422, Outubro, 1972.
Heloize dos Santos Pereira 85
BUTTON, S. T. Apostila sobre metodologia para planejamento experimental e análise de resultados, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, Agosto, 2012.
CHICUTA, A. M. Estudo Experimental Sobre Recuperação de Óleo Pesado Através da Combustão In-Situ. Dissertação de Mestrado em Ciências e Engenharia de Petróleo, Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências, 2009.
CHICUTA, A. M.; TREVISAN, O. V. Experimental Study on In-Situ Combustion of a Brazilian Heavy Oil. SPE 122036, SPE Latin American and Caribbean Petroleum Engineering Conference, Junho de 2009, Cartagena, Colombia.
COATES, R.; LORIMER, S; IVORY, J. Experimental and Numerical Simulation of a Novel Top Down In Situ Combustion Process. Society Petroleum Engineers – SPE 30295, 1995. CORREIA, A. B. Avaliação do Projeto Piloto de Combustão In Situ em Carmópolis. Dissertação de Mestrado em Engenharia de Petróleo, Universidade Federal de Ouro Preto, Escola de Minas, Departamento de Mineração, Ouro Preto, 1986.
CRUZ, R. O. M. Combustão in situ: considerações sobre o projeto e simulações numéricas em escala de laboratório e de campo. Dissertação de Mestrado em Ciências e Engenharia de Petróleo, Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências, 2010.
DUNN-NORMAN, S.; et al. Recovery methods for heavy oil in ultra-shallow reservoirs. In: SPE Western Regional/AAPG Pacific Section Joint Meeting, SPE 76710, p. 1-4. Alaska, USA, 20-22, May, 2002.
FAROUQ ALI, S.M., A Current Appraisal of In-Situ Combustion Field Tests. SPE3350, Abril, 1972.
Heloize dos Santos Pereira 86
GERRITSEN, M.; et al. Experimental Investigation and High Resolution Simulator of In-Situ Combustion Processes; 1. Simulator Design and Improved Combustion with Metallic Additives. SPE 86962, 2004.
GONÇALVES, L. I. B. Estudo Experimental da Combustão Molhada na Recuperação de Óleo Pesado. Dissertação de Mestrado em Ciências e Engenharia de Petróleo, Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências, 2010. ISLAM, M. R.; CHAKMA, A.; FAROUQ ALI, S. M. State of the Art of In-Situ Combustion Modeling and Operations. SPE 18755, California Regional Meeting, Bakersfield, California, Abril, 1989.
KUHN, C. S.; KOCH, R. L. In situ Combustion – Newest Method of Increasing Oil Recovery. Oil and Gas Journal, 1953.
KUMAR, M. Simulation of Laboratory In Situ Combustion Data and Effect of Process Variations, PAPER 16027, Symposium on Reservoir Simulation held in San Antonio, Texas, 1987.
LIU, Z.; JESSEN, K.; TSOTSIS, T. T. Optimization of In Situ Combustion Processes: Reduction of CO2 Emissions – Preliminary Study. Society Petroleum Engineers – SPE 126687, 2009.
MEDEIROS, E. J. R. Estudo do Aquecimento Geral Indireto Como Método de Recuperação em Reservatórios Rasos e Óleos Pesados. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Petróleo. 197 p., Natal, 2008.
MEDEIROS, E. J. R. Estudo do Aquecimento Geral Indireto Como Método de Recuperação Avançada de Petróleo. Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Petróleo. 257 p., Natal, 2012.
Heloize dos Santos Pereira 87
MOORE, R. G. New Strategies for In Situ Combustion, JCPT, Vol. 32, No. 10, 11-13, Dezembro, 1993.
MOORE, R. G.; et al. A Canadian Perspective on In Situ Combustion. Journal of Canadian Petroleum Technology - JCPT Special Edition, Volume 38, No. 13, 1999 (B).
MOORE, R. G.; et al. A Downhole Catalytic Upgrading Process for Heavy Oil Using In Situ Combustion. Journal of Canadian Petroleum Technology - JCPT Special Edition, Volume 38, No. 13, 1999 (C).
PADURARU, R., PANTAZI, I. IOR/EOR – Over Six Decades of Romanian Experience. SPE 65169, 2000.
PANAIT-PATICA, A., SERBAN, D., LIE, N. Supaclu de Barcau Field – A Case History of a Successful In-Situ Combustion Exploitation, SPE 100346, 2006.
PEREIRA, A. N. Estudo Termoanalítico Cinético da Combustão de Óleo Pesado. Dissertação de Mestrado, Dep. Eng. Petróleo, Unicamp, Campinas, 2008.
RIBEIRO, G. B. Simulação Numérica de Combustão In Situ em Escala Laboratorial. Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia de Petróleo, Unicamp, Campinas, 2009.
RODRIGUEZ, J. R.; MAMORA, D. D. Analytical Model of the Combustion Zone in Oxygen-Enriched In Situ Combustion Tube Experiments. Petroleum Society – Canadian Institute of Mining, Metallurgy & Petroleum, Canadian International Petroleum Conference, 2005.
RODRIGUEZ, J. R. Experimental and Analytical Study to Model Temperature Profiles and Stoichiometry in Oxygen-Enriched In Situ Combustion. Texas A&M University, 2004.
Heloize dos Santos Pereira 88
ROJAS, J.; RUIZ, J.; VARGAS, J.; Numerical Simulation of an Enhanced Oil Recovery Process of Toe to Heel Air Injection (THAI), PAPER SPE 129215, Conference at Oil & Gas West Asia held in Muscat, Oman, 2010.
ROSA, A. J.; CARVALHO, R. S.; XAVIER, J. A. D. Engenharia de reservatórios de petróleo. Rio de Janeiro. Ed. Interciência: PETROBRAS, 2006.
SARATHI, P. In Situ Combustion Handbook Principles and Practices. Report DOE/PC/91008-0374, OSTI ID 3175, Janeiro, 1999.
SHECAIRA, F. S.; et al. IOR: The Brazilian Perspective. SPE 75170, 2002.
SHALLCROSS, D. C. “Devices and Methods for In-situ Combustion Ignition,” SUPRI TR 69, U.S. DOE Report DOE/BC/14126-12 (DE 89000766), Outubro 1989.
SILVA, R. R. C. Análise Numérica Dimensional Aplicada à Combustão In Situ (CIS). Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia de Petróleo, Unicamp, Campinas, 2010.
TABASINEJAD, F.; KARRAT, R. Feasibility Study of In-Situ Combustion in Naturally Fractured Heavy Oil Reservoirs, PAPER SPE 103969, Petroleum U. Technology, Iran, and S. Vossoughi, SPE, U. of Kansas, 2006.
THOMAS, J. E.; et al. Fundamentos de Engenharia de Petróleo. 2ª ed. Rio de Janeiro: Editora Interciência, 2001.