Simulación de Yacimientos: Principios, conceptos y construcción de mallas

Simulación de Yacimientos: Principios, conceptos y construcción de mallas

Este libro presenta los fundamentos teóricos básicos para la constitución de un simulador numérico de yacimientos, además de proporcionar herramientas para algunos casos especiales donde puede aplicarse la simulación matemática, como también se hace énfasis en el uso, clasificación, objetivos, alcances y formas de efectuar un estudio de simulación de yacimientos. Se analiza en forma clara los problemas inherentes asociados a la simulación numérica, como son el sistema de malla, precisión, truncamiento de las ecuaciones, balance de materia,solución de los sistemas algebráicos, ordenamiento y ajuste histórico, principalmente . Otro aspecto importante a cubrir es el tratamiento de los módelos matemáticos, considerando la comprensibilidad de los fluidos y la presencia de más de un fluido saturando el medio poroso. Para ello, durante varios años, los autores han recopilado información sobre el tema, con el objeto de presentar un texto práctico, útil y actualizado.
Introducción

Unidad 1
Introducción

1.1 Antecedentes
1.2 Definición
1.3 Breve historia de la simulación
1.4 Aspectos generales
1.5 Etapas para desarrollar un módelo
1.6 Como trabaja un modelo

Unidad 2
Información requerida para utilizar un simulador

2.1 Introducción
2.2 Descripción física del yacimiento
2.3 Mecanísmos de desplazamiento
2.4 Propiedades petrofísicas
2.5 Propiedades PVT de los fluidos
2.6 Información adicional
2.7 Permeabilidades relativas
2.8 Introducción de los datos al simulador

Unidad 3
Clasificación de los simuladores

3.1 Introducción
3.2 Tipo de yacimiento
3.3 Aproximaciones tradicionales de modelamiento
3.4 Nivel de simulación
3.5 Simulador
3.6 Tipo de fluido del yacimiento
3.7 Número de dimensiones
3.8 Geometría
3.9 Enmallado moderno
3.10 Uso de la clasificación

Unidad 4
Exactitud de las soluciones

4.1 Error de redondeo
4.2 Error de balance de materia (EBM)
4.3 Errores no lineales
4.4 Error de inestabilidad
4.5 Errores de truncamiento
4.6 Dispersión numérica
4.7 Problemas de orientación de la malla

Unidad 5
Ajuste histórico

5.1 Introducción
5.2 Comparación de la presión del simulador con los datos de presión de restauración
5.3 Presión de ajuste histórico
5.4 Pronóstico del comportamiento

Unidad 6
Principios básicos

6.1 Introducción
6.2 Tipos de energía en el tipo de fluidos en medios porosos
6.3 Potencial de flujo
6.4 Notación vectorial
6.5 Ley de Darcy
6.6 Efectos de la presión capilar
6.7 Fuerzas de flujo en el yacimiento
6.8 Ecuación de continuidad
6.9 Regla de la cadena
6.10 Linealidad
6.11 Ecuación de difusividad
6.12 Clasificación de laas ecuaciones diferenciales parciales de segundo orden
6.13 Comparación de la ecuación de Darcy con la ecuación de calor
6.14 Problemas con valor en la fronteras

Unidad 7
Ecuaciones fundamentales

7.1 Ecuación de continuidad
7.2 Ecuación de difusividad
7.3 Clasificación de los fluidos según su comprensibilidad
7.4 Ecuaciones de estado
7.5 Ecuación de difusividad para diferentes tipos de fluidos
7.6 Condición inicial y condiciones de frontera

Unidad 8
Ecuación de flujo para dos o más fases

8.1 Introducción
8.2 Flujo de fluidos sin cambio de fases
8.3 Ecuaciones de flujo multifásico composicional8.4 Modelo composicional simplificado

Unidad 9
Modelo numérico utilizando diferencias finitas

9.1 Introducción
9.2 Ecuaciones del simulador
9.3 Proceso de discretización
9.4 Polinomio de Taylor generado por una función
9.5 Diferencias finitas

Unidad 10
Esquema de solución de las ecuaciones de flujo (lineales)

10.1 Esquema de solución explícito
10.2 Esquema de solución implícito
10.3 Esquema de Crack-Nicholson
10.4 El concepto de transmisibilidad en los esquemas de solución

Unidad 11
Aproximación en diferencias finitas de las ecuaciones de flujo de un solo fluido

11.1 Problemas unidimensionales
11.2 Acoplamiento de las condiciones de frontera en lass ecuaciones en diferencias

Unidad 12
Conceptos relacionados con el modelo numérico

12.1 Errores
12.2 Estabilidad
12.3 Convergencia
12.4 Sistema de cuadrícula de la malla
12.5 Flujo monofásico

Unidad 13
Tipos de mallas

13.1 Malla de nodos distribuidos (cartesianas)
13.2 Malla de bloques centrados (cartesianas)
13.3 Mallas no-uniformes (Coordenadas cilíndricas, flujo radial)

Unidad 14
Solución de sistemas de ecuaciones algebráicas

14.1 Introducción
14.2 Métodos directos en la solución de sistemas de ecuaciones algebráicas
14.3 Métodos iterativos en la solución de sistemas de ecuaciones algebráicas
14.4 Ordenamiento de las ecuaciones (Numeración de bloques)
14.5 Métodos de dirección alternante y métodos afines
14.5.1 ADIP (Alternating Direction Implicit Procedure)- Método de Peaceman y Rachford
14.6 Solución de sistemas de ecuaciones no- lineales
14.7 Algoritmo de Thomas
14.8 Ecuación de balance de materia: EBM

Unidad 15
Caudales y presiones de pozos

15.1 Ecuaciones para pozos
15.2 Ecuaciones de paeceman
15.3 Comparación de presiones simuladas con datos de restauración de presión

Nomenclatura

Subíndices y superíndices

Bibliografía

  • TEC002000 TECNOLOGÍA E INGENIERÍA > Aeronáutica y Astronáutica
  • TRP
  • TTDS
  • Ingeniería en General