Análise estatística de parâmetros de sistemas fraturados aplicada à modelagem e simulação de fluxo

Abstract

Dados individuais de falhas e fraturas podem ser determinados a partir de secções 2D e 1D empregando técnicas como a de scanlines. No entanto essas medidas quase sempre não são obtidas com exatidão e o nível de acurácia desejada. As medidas são fortemente dependentes da escala de observação. Assim, este trabalho apresenta métodos de análise e modelagem das informações referentes à variabilidade das medidas espaciais das famílias de fraturas coletadas em afloramentos análogos de reservatórios de petróleo, obtidas a partir da técnica de scanlines lineares. A caracterização de diferentes níveis de incertezas no processo de execução das scanlines estudando a variabilidade referente à posição, formato e orientação das fraturas no espaço representa o maior desafio enfrentado. O estudo foi realizado em calcários laminados da Formação Crato (Bacia do Araripe) localizada na região Nordeste do Brasil. A aquisição dos dados de fraturas e as análises estatísticas possibilitaram a construção de modelos simplificados nos quais foram realizadas simulações utilizando o código in house CODE-BRIGHT, que é um programa computacional que utiliza o método de elementos finitos para solucionar problemas acoplados termo-hidro-mecânico e químico. Para a realização das simulações foram criados scripts em MATLB que utilizam informações de scanlines para obtenção de redes discretas de fraturas (DFN - Discrete Fracture Network) e incorporá-las em uma malha de elementos finitos honrando as características de variabilidade e distribuição espacial destas estruturas. A pesquisa realizou, a partir de simulações estocásticas, estudos da influência ou propagação dos erros, incertezas e imprecisões de medidas nos dados das scanlines quando considerada a lei de potência, obtidas com sua aplicação. Também foi possível determinar a sensibilidade das variáveis que influenciam os coeficientes da lei de potência, bem como determinar intervalos com 95% de confiança para esses coeficientes. Tudo isso permite obter modelos DFN com maior representatividade do meio geológico. Por fim, os modelos foram estudados, a partir de simulações de fluxo monofásico com o objetivo de encontrar tamanhos de malhas de elementos finitos, para um modelo DFN, que melhor representasse as propriedades das fraturas numa malha com elementos quadriláteros.