Modelagem analítica e experimental da filtração em meios porosos

Deep bed filtration occurs in several industrial and environmental processes like water filtration and soil contamination. In petroleum industry, deep bed filtration occurs near to injection wells during water injection, causing injectivity reduction. It also takes place during well drilling, sand production control, produced water disposal in aquifers, etc. The particle capture in porous media can be caused by different physical mechanisms (size exclusion, electrical forces, bridging, gravity, etc). A statistical model for filtration in porous media is proposed and analytical solutions for suspended and retained particles are derived. The model, which incorporates particle retention probability, is compared with the classical deep bed filtration model allowing a physical interpretation of the filtration coefficients. Comparison of the obtained analytical solutions for the proposed model with the classical model solutions allows concluding that the larger the particle capture probability, the larger the discrepancy between the proposed and the classical models

A filtração profunda de suspensões particuladas ocorre em muitos processos industriais e ambientais, como filtração de água e contaminação do solo. Na indústria petrolífera, a filtração profunda ocorre próximo ao poço injetor durante a injeção de água, causando redução de injetividade. Este processo também ocorre durante a perfuração de poços de petróleo, o controle da produção de areia, o descarte de água produzida em aqüíferos, etc. A captura de partículas no meio poroso pode ser causada por diferentes mecanismos físicos (exclusão pelo tamanho, forças elétricas, gravidade, etc.). Neste trabalho, um modelo estatístico para a filtração em meios porosos é proposto e soluções analíticas para as concentrações de partículas em suspensão e retidas são obtidas. O modelo, que incorpora a probabilidade de captura de partículas, foi comparado com o modelo clássico permitindo uma interpretação física dos coeficientes de filtração. As soluções analíticas encontradas para o modelo proposto foram comparadas com a modelagem clássica, mostrando que quanto maior a probabilidade de captura de partículas durante o transporte em meios porosos, maior é a discrepância entre a modelagem clássica e o modelo proposto