Nova metodologia para caracterização litológica das rochas carbonáticas do pré-sal com base na perfilagem e espectroscopia de poço

O cenário mundial de crescimento está favorecendo uma demanda cada vez maior por petróleo e gás. Para se adequar a esta demanda crescente, as companhias petroleiras têm perfurado em regiões de águas profundas e com caráter geológico particular, como os depósitos carbonáticos recém explorados no Brasil pela Petrobras e que entraram em produção a partir de 2008. Para a produção de hidrocarbonetos é preciso um conhecimento profundo das rochas que os contém. Isto se deve ao fato que os sensores usados para detectar hidrocarbonetos no processo conhecido como perfilagem de poço na indústria petroleira são influenciados em suas medições pelas características das rochas. No caso deste trabalho, carbonatos do pré-sal, aparece uma complicação adicional em termos litológicos que é a presença do mineral Estevensita que não é comumente encontrado em ambientes carbonáticos. Em função de não haver uma forma de detectar sem ambiguidades o mineral Estevensita (rico em magnésio) com a Dolomita (também rica em magnésio), e levando-se em consideração o fato de que a Estevensita fecha os poros da rocha (rocha não reservatório) enquanto a Dolomita normalmente pode ser uma excelente rocha reservatório é de fundamental importância conhecer se o magnésio é proveniente da Estevensita ou do processo de dolomitização do carbonato (substituição de cálcio por magnésio). Não existe hoje em dia uma metodologia de perfilagem de poço que possa indicar a proveniência do magnésio. Estevensita ou Dolomita? Rocha reservatório ou não-reservatório? O objetivo deste trabalho é prover respostas às perguntas acima. Desenvolver uma forma de analisar os minerais presentes no pré-sal através da perfilagem e espectroscopia de poço e fazer a separação entre os diversos constituintes das rochas encontradas no pré-sal. O pré-sal brasileiro é constituído por litologia carbonática complexa, sendo a seção rifte formada por coquinas e a seção sag por microbialitos. Estas rochas foram depositadas antes da deposição da camada de sal no fim do Aptiano. Para atingir o resultado esperado neste trabalho serão utilizadas medições convencionais e não convencionais no laboratório com rochas análogas ao pré-sal e minerais puros tais como a Estevensita a fim de determinar respostas padrão para serem utilizados em programas de análise de registros de perfilagem. O produto final deste trabalho é desenvolver um procedimento para determinação de litologia no pré-sal brasileiro através de registros a cabo (wireline) ou enquanto se perfura (Logging While Drilling - LWD)

LES and hybrid LES/RANS simulations for conjugate heat transfer over a matrix of cubes

Large Eddy Simulation (LES) and a novel k -l based hybrid LES/RANS approach have been applied to simulate a conjugate heat transfer problem involving flow over a matrix of surface mounted cubes. In order to assess the capability and reliability of the newly developed k -l based hybrid LES/RANS, numerical results are compared with new LES and existing RANS results. Comparisons include mean velocity profiles, Reynolds stresses and conjugate heat transfer. As well as for hybrid LES/RANS validation purposes, the LES results are used to gain insights into the complex flow physics and heat transfer mechanisms. Numerical simulations show that the hybrid LES/RANS approach is effective. Mean and instantaneous fluid temperatures adjacent to the cube surface are found to strongly correlate with flow structure. Although the LES captures more mean velocity field complexities, broadly time averaged wake temperature fields are found similar for the LES and hybrid LES/RANS. Copyright © 2005 by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. All rights reserved.

Towards jet flow LES of conceptual nozzles for acoustic predictions

Progress in simulating chevron nozzle jet flows using ILES/RANS-ILES approaches and using the Ffowcs Williams and Hawkings (FW-H) surface integral method to predict the radiated far field sound is presented in this paper. With the focus on the realistic chevron geometries, SMC001 and SMC006, coarse and fine meshes are generated in the range of 3∼13 million mesh cells. Throughout this work, to minimize numerical dissipation introduced by mesh quality issues, the hexahedral cell type is used. Numerical simulations are then carried out with cell-vertex and cell-centered codes. Despite the modest grids, mean velocities and turbulent statistics are found to be in reasonable accord with measurements. Also, far field sound levels predicted by the FW-H post processor are encouraging. Copyright © 2008 by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc.

Hybrid LES - RANS of complex geometry jets

Large eddy simulation (LES) type studies are made of a realistic geometry coaxial nozzle with a pylon. For the LES, since the solver being used tends towards having dissipative qualities, the subgrid scale (SGS) model is omitted, giving Numerical LES (NLES). To overcome near wall streak resolution problems a near wall RANS (Reynolds averaged Navier Stokes) model is used giving a hybrid NLES-RANS approach.The pylon is shown to influence the flow development, having a significant impact on peak turbulence levels and spreading rates. The results show that real geometry effects are influential and should be taken into account when moving towards real engine simulations. If their effects are ignored then, based on the studies here, key turbulence parameters will have significant error.