"estudio de mallas dinámicas empleadas en la simulación de yacimientos de hidrocarburos"

Abstract

Investigaciones recientes han mostrado que los errores más significativos en la simulación de yacimientos son el resultado de la dispersión numérica de las concentraciones y las saturaciones. Diferentes métodos se han investigado sin grandes éxitos. La dispersión numérica ha sido nefasta para los métodos numéricos de solución de ecuaciones diferenciales parciales desde sus inicios. Mucho trabajo ha sido realizado dentro de la industria del petróleo y en otras partes para solucionar este problema. La solución más viable a la fecha parece ser la reducción del tamaño de celdas o bloques de malla. Sin embargo, celdas más pequeñas reducen la dispersión numérica pero también aumentan los tiempos de cómputo. Para minimizar el incremento en el numero de bloques y sus costos inherentes, muchos investigadores han considerado un enmallado dinámico en el cual solo son refinadas las áreas en donde la dispersión es severa. Celdas son constantemente introducidas dentro de la simulación y removidas a medida que la dispersión cambia de localización. En este trabajo se describirán los principios del método de enmallado dinámico para mantener una representación fina sobre el área de interés (frentes de desplazamiento entre otros, los cuales serán identificados mediante el movimiento de grandes gradientes de propiedades especificas como temperaturas, composiciones y saturaciones de fluido) y un enmallado grueso en las regiones alejadas de ésta, logrando así un ahorro en los tiempos de cómputo. Se mostrará la técnica de enmallado dinámico mediante ejemplos de simulación así como su exitosa implementación en un simulador térmico, (STARS, un producto de CMG, mediante la modificación de su código fuente). Usando ejemplos de combustión y SAGD, mostraremos que el tiempo de CPU se puede reducir en un factor de 2 a 3 sin perder la exactitud de la simulación. Esta técnica es muy efectiva y reduce sustancialmente la dispersión numérica. El método también puede incluir otros fenómenos físicos para los cuales aplican las ecuaciones de diferencias finitas