Integració de noves metodologies per a la planificació i anàlisi mediambiental de jaciments petrolífers
Producció d’hidrogen amb llum solar
octubre 1, 2018
Reducció del consum d’aigua i energia en processos làctics
octubre 1, 2018El centre Mathematical and Computational Modeling (LaCàN UPC) ha desenvolupat una nova metodologia numèrica per a la simulació eficient i fiable del comportament de jaciments petrolífers. El nou entorn de simulació millora l’anàlisi d’escenaris realistes, augmenta la fiabilitat dels resultats i en redueix el cost computacional. D’aquesta manera, es pot analitzar un nombre més gran de configuracions, incrementar-ne la complexitat i augmentar l’aplicabilitat i utilitat de les simulacions.
Un aspecte bàsic en la gestió, planificació i anàlisi de l’impacte mediambiental de l’explotació de jaciments petrolífers és la predicció fiable del seu comportament. Per a això, el model computacional disposa de dos elements bàsics. D’una banda, algoritmes avançats per a la generació de malles d’alt ordre que proporcionen una representació precisa de la complexa geometria del jaciment (definició dels límits, localització de falles, cavitats, estrats, pous d’injecció i d’extracció... ). De l’altra, mètodes numèrics robustos i eficients que permeten predir amb molta precisió, tant en el temps com en l’espai, el comportament del jaciment.
Les noves tècniques numèriques desenvolupades per LaCàN UPC resolen les dificultats que plantegen els models físics que s’utilitzen actualment i que poden donar lloc a incoherències o errors de precisió considerables. Per exemple, a prop dels pous o prop de les falles es produeixen grans gradients de pressió i, per tant, els canvis de velocitat més grans. Per capturar correctament aquests canvis bruscos que influeixen dràsticament en la fiabilitat dels resultats, els paquets comercials generen malles excessivament fines, ja que utilitzen mètodes de primer ordre. Això comporta uns grans costos computacionals, en molts casos prohibitius, per obtenir prediccions amb la precisió necessària.
El mètode de Galerkin d’alt ordre discontinu i hibriditzable (HDG) permet superar aquests reptes. En primer lloc, la nova tècnica numèrica millora la representació discreta del jaciment a través d’un nou algoritme per a la generació de malles 3D d’alt ordre i d’alta qualitat per discretitzar el model geomètric d’un jaciment. En segon lloc, el model físic es resol mitjançant una formulació que combina una formulació de Galerkin d’alt ordre discontinu i hibriditzable (HDG) amb esquemes d’integració temporal també d’alt ordre. Aquesta combinació permet incrementar la precisió de les simulacions de fluxos en un jaciment petrolífer.
El projecte compta amb el suport de l’Institut de Recerca en Energia de Catalunya, IREC, i PetroSoft com a entitats promotores observadores (EPO), i ha rebut finançament del Ministeri d’Economia i Competitivitat.
Projectes Relacionats
- El grup de recerca Barcelona Fluids & Energy Lab (IFLUIDS) i el Centre d'Innovació Tecnològica en Convertidors Estàtics i Accionaments (CITCEA) de la UPC participen en el projecte europeu H-HOPE, centrat en el desenvolupament de solucions per produir energia neta a partir de fonts hídriques encara sense explotar, com ara canonades i canals d’aigua.
- Combinar l'activitat agrícola i la producció d'energia solar a partir de plaques fotovoltaiques és l’objectiu de SYMBIOSYST, un projecte impulsat per un consorci de 16 socis europeus entre els quals s’inclou la UPC. En el marc d’aquest projecte, es desenvoluparan eines tecnològiques per contribuir a generar energia neta per al sector agrícola a Europa.
- La producció de biogàs a partir de la digestió anaeròbia està experimentant un creixement exponencial a Europa en els últims anys, ja que pot ser produït localment i perquè té un clar efecte positiu sobre el reciclatge dels residus, la generació d'energia neta, el desenvolupament sostenible o l'acció pel clima. En aquest context es desenvolupa el projecte FertiLab, en el qual participen investigadors del Departament d'Enginyeria Agroalimentària i Biotecnologia (DEAB) de la UPC.
- La flexibilitat dels sistemes elèctrics és fonamental en el procés de transició energètica cap a models de generació d’energia més sostenibles. La Comissió Europea promou el desenvolupament de solucions que donin resposta als reptes de la gestió de les xarxes de distribució elèctrica del futur sistema energètic basat en fonts renovables. Una quota cada vegada més gran de generadors d’electricitat fluctuant, com els sistemes eòlic i solar, fa que sigui més difícil calcular les càrregues que s’estan alimentant.
