Griffin

O Griffin é um aplicativo didático desenvolvido com o intuito de auxiliar na formação de estudantes que iniciam na área de simulação de reservatórios de petróleo.  Ele dispõe de ferramentas que permitem ao usuário compreender como ocorre o fenômeno do deslocamento de fluidos em reservatórios de petróleo, bem como os fatores que podem afetar este escoamento.  O download do aplicativo pode ser feito no link acima, onde também é disponibilizado um exemplo de sua aplicação. O manual teórico e do usuário, disponíveis no menu ajuda do aplicativo, podem auxiliar o usuário no entendimento dos modelos empregados no núcleo numérico e na utilização das funcionalidades presentes na interface gráfica, respectivamente.

Principais características

No núcleo numérico do Griffin estão inseridas algumas das metodologias e técnicas numéricas pesquisadas no Laboratório de Simulação Numérica em Mecânica dos Fluidos e Transferência de Calor da Universidade Federal de Santa Catarina (SINMEC/UFSC). O método dos volumes finitos baseado em elementos (EbFVM), base da formulação numérica do aplicativo, é um exemplo.  Com este método de discretização é possível empregar malhas não-estruturadas mantendo-se a filosofia do método clássico de volumes finitos para a obtenção das equações discretizadas.

O modelo numérico considerado no simulador do aplicativo possui as seguintes características:

• Representação bidimensional do reservatório no plano horizontal;
• Discretização espacial com malhas não-estruturadas de triângulos;
• Deslocamento bifáscio (água/óleo) imiscível e incompressível;
• Reservatório homogêneo e anisotrópico;
• Poços injetores e produtores com condições de vazão ou pressão prescrita;
• Algoritmo de solução baseado no método Implicit Pressure, Explicity Saturation (IMPES);
• Método Multigrid algébrico empregado para acelerar a solução dos sistemas lineares.

O aplicativo é independente, no sentido de que não necessita de nenhum outro programa auxiliar para realizar tarefas básicas de pré e pós-processamento. O procedimento completo, desde a entrada dos dados que definem o problema até a visualização dos resultados, pode ser realizado no próprio aplicativo de uma forma intuitiva e simples. Esta auto-suficiência é garantida por uma interface gráfica didática e amigável, com diversas ferramentas que facilitam as tarefas de entrada de dados, definição de geometria do reservatório, geração de malhas computacionais, execuções de simulações e, especialmente, visualização e análise de resultados. 

O desenvolvimento do núcleo numérico do Griffin foi todo realizado no laboratório SINMEC/UFSC. Já a interface gráfica  foi projetada e implementada em parceria com a empresa Engineering Simulation and Scientific Software (ESSS).  O desenvolvimento do aplicativo foi realizado como uma das atividades de P&D da Rede Temática de Simulação e Gerenciamento de Reservatórios (SIGER).

Definição da geometria e geração da malha

 A delimitação da geometria do reservatório é realizada de maneira simples e prática no Griffin. O seu contorno é definido como um conjunto de pontos unidos por segmentos de reta, que formam uma linha fechada. A ferramenta de CAD do aplicativo permite a criação de pontos através de um simples clique duplo do mouse na posição adequada. Para garantir um contorno fechado, o último ponto sempre é unido ao primeiro.  As definições de um poço e de uma fratura no domínio também são simples. Para o poço, é necessário somente associar sua localização a um dado ponto da geometria. Já para a fratura, cria-se uma sequência de pontos que definirá a linha sobre a qual ela estará localizada. Integrado ao Griffin, um gerador de malhas de triângulos é responsável pela geração das malhas a serem empregadas para executar as simulações.  A malha a ser gerada deve respeitar fielmente o contorno da geometria, poços e fraturas que já tenham sido definidos.

Propriedades físicas

A prescrição das propriedades físicas do reservatório, dos fluidos e da iteração entre rocha e fluidos também é feita de maneira prática no aplicativo. Há a possibilidade de alterar a unidade de medida de uma propriedade através de um simples clique do mouse. Para a definição das propriedades da iteração rocha/fluidos estão disponibilizadas três opções de correlação para definir a curva de permabilidade relativa.

Pós-processamento

O aplicativo possui ferramentas de pós-processamento dos resultados que permitem ao usuário a visualização dos campos de saturação e pressão no domínio, bem como a visualização de isolinhas destas variáveis e da velocidade dos fluidos. Através destas ferramentas é possível também gerar gráficos de variação espacial dos campos ao longo de linhas definidas pelo usuário e ainda gerar gráficos de variação temporal de variáveis associadas aos poços, como por exemplo, produção acumulada de óleo, vazão de água e corte de água. Com o aplicativo é possível também personalizar as curvas dos gráficos e analisar diferentes campos/variáveis em um mesmo gráfico.

Equipe de desenvolvimento (SINMEC/UFSC)

• Prof. Clovis R. Maliska
• Prof. António F. C. da Silva
• Fernando S. V. Hurtado
• Carlos N. Donatti
• Jaime Ambrus

Equipe de desenvolvimento (ESSS)

• Clovis R. Maliska Jr.
• Eduardo Kern 
• Maurício S. C. Rezende
• Vinícios Carlos

Período de desenvolvimento

• 2007-2008.

Dúvidas, sugestões e comentários, favor encaminhar ao e-mail  griffin@sinmec.ufsc.br.