Desarrollo de un modelo computacional para flujo bifásico en tres dimensiones usando el método de volumenes finitos

Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)Calvete González, Fernando EnriqueQuintero Valero, Nelson Enrique2024-03-0320122024-03-0320122012https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/27590El método de los volúmenes finitos permite discretizar y resolver numéricamente ecuaciones diferenciales que modelan el comportamiento de flujo de calor, flujo de fluidos o acoplados. Es un método que tiene la flexibilidad de los elementos finitos en cuanto al manejo de mallas estructuradas y no estructuras (ortogonales o no ortogonales) y la robustez y convergencia de las diferencias finitas. La principal propiedad es que la solución obtenida del sistema discretizado satisface en forma exacta las ecuaciones de conservación masa y energía independientemente del tamaño de la malla. En este trabajo se desarrolló la primera etapa de implementación de un simulador numérico de flujo bifásico agua-petróleo tridimensional, para el modelamiento de procesos de recuperación primaria de petróleo e inyección de agua. El sistema de ecuaciones que representa el flujo de fluidos bifásico agua-petróleo en el medio poroso, se obtienen al combinar la ecuación de conservación de la masa con la ecuación de movimiento de Darcy para cada fase (Thomas, 1982). Las incógnitas del sistema son la presión de petróleo y la saturación de agua para cada elemento de la malla. A las ecuaciones obtenidas se discretizan en volúmenes finitos y se aplica un método de solución simultanea semi-implícito en el tiempo, donde las variables principales son implícitas y las variables secundarias explicitas. Al ensamblar estas variables se obtiene una matriz asimétrica y altamente dispersa. El sistema lineal que se obtiene se resuelve mediante el método iterativo de gradiente biconjugado. Para la evaluación de los resultados se plantearon dos casos: uno donde los cambios de presión son predominantes en el tiempo (producción primaria) y otro donde se producen fuertes cambios en la saturación (recobro secundario). Estos son implementados en eclipse 100 para un análisis comparativo.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Volúmenes finitosSimulación de yacimientosMétodos numéricosIngeniería de yacimientos.Desarrollo de un modelo computacional para flujo bifásico en tres dimensiones usando el método de volumenes finitosUniversidad Industrial de SantanderTesis/Trabajo de grado - Monografía - MaestriaUniversidad Industrial de Santanderhttps://noesis.uis.edu.coFinite volume methodReservoir simulationNumerical methodsReservoir engineering.Development of a computational model for two-phase flow in three dimensions using finite volume method.info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)