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Título: Unified formulation of enhanced oil-recovery methods
Unified formulation of enhanced oil-recovery methods
Autores: 
Palabras clave: enhanced oil recovery; mathematical models; black-oil model; compositional model; non-isothermal compositional model
EOR; recuperación mejorada; modelación matemática; modelo del petróleo negro; modelo composicional; procesos térmicos
Fecha de publicación: 13-Sep-2011
Editorial: Instituto de Geofísica
Descripción: At present enhanced oil recovery (EOR) techniques are essential for maintaining the oil supplies of the world. In turn, mathematical and computational models of the processes that occur in EOR are fundamental for the application and advancement of such methods. Due to the great diversity of processes occurring in EOR, it is valuable to possess unified general procedures for constructing them, which can be easily applied independently of the complexity of the system considered. The leitmotiv of this paper is to present a unified mathematical model, including both: the governing system of partial differential equations and shock conditions. It is based on an axiomatic formulation, since axiomatic formulations are the most effective means for achieving generality, simplicity and clarity. In the approach here proposed, the construction of the mathematical model is to a large extent automatic; all what is required in order to define the partial differential equations and the shock conditions that constitute such a basic model is to identify the phases and extensive properties that participate in the EOR system. Such a basic model supplies a very firm basis on which the phenomenology is incorporated. The procedure is illustrated by deriving the mathematical models of the most commonly occurring EOR models: black-oil, compositional and non-isothermal compositional. An exhaustive description of the shocks that may occur in black-oil models is also included.
En la actualidad las técnicas de recuperación mejo-rada de petróleo (EOR, por sus siglas en inglés) son esenciales para mantener los suministros de petróleo del mundo. A su vez, los modelos matemáticos y computacionales de los métodos EOR son fundamentales para su aplicación y per-feccionamiento. Debido a la gran diversidad de procesos que ocurren en la EOR, es valioso contar con procedimientos generales unificados para la construcción de los mismos, que puedan aplicarse fácilmente independientemente de la complejidad del sistema considerado. El objetivo de este trabajo es presentar un modelo matemático unificado, que incluya ambos: el sistema gobernante de las ecuaciones en derivadas parciales y las condiciones de choque. Éste se basa en una formulación axiomática, pues las formulaciones axiomáticas son el medio más eficaz para lograr generalidad, sencillez y claridad. En el enfoque que se propone aquí, la construcción del modelo matemático es en gran medida automática, todo lo que se requiere a fin de definir las ecuaciones en derivadas parciales y las condiciones de choque que constituyen un modelo básico consiste en identificar las fases y las propiedades extensivas que participan en el sistema de la EOR. Este modelo básico proporciona una base muy firme para incorporar la fenomenología. El procedimiento se ilustra derivando los modelos matemáticos más utilizados en la tecnología EOR; en particular, se derivan los modelos de petróleo negro y los composicionales, tanto en su versión isotérmica como sus variantes térmicas, en las cuales es indispensable incluir el balance de energía. Para ilustrar la aplicación de la formulación axiomática a modelos con discontinuidades, se realiza también una descripción exhaustiva de los choques que pueden ocurrir en el Modelo de Petróleo Negro.
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