Integración de nuevas metodologías para la planificación y análisis medioambiental de yacimientos petrolíferos

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El centro Mathematical and Computational Modeling (LaCàN UPC) ha desarrollado una nueva metodología numérica para la simulación eficiente y fiable del comportamiento de yacimientos petrolíferos. El nuevo entorno de simulación mejora el análisis de escenarios realistas, aumenta la fiabilidad de sus resultados y reduce su coste computacional. De esta forma, se puede analizar un mayor número de configuraciones, incrementar su complejidad y aumentar la aplicabilidad y utilidad de las simulaciones.



Un aspecto básico en la gestión, planificación y análisis del impacto medioambiental de la explotación de yacimientos petrolíferos es la predicción fiable de su comportamiento. Para ello, el modelo computacional cuenta con dos elementos básicos. Por un lado, algoritmos avanzados para la generación de mallas de alto orden que proporcionan una representación precisa de la compleja geometría del yacimiento (definición de los límites del mismo, localización de fallas, cavidades, estratos, pozos de inyección y de extracción...). Por otro, métodos numéricos robustos y eficientes que permiten predecir con alta precisión, tanto en el tiempo como en el espacio, el comportamiento del yacimiento.

Las nuevas técnicas numéricas desarrolladas por LaCàN UPC resuelven las dificultades que plantean los modelos físicos que se utilizan actualmente y que pueden dar lugar a incoherencias o errores de precisión considerables. Por ejemplo, cerca de los pozos o cerca de las fallas se producen grandes gradientes de presión y, por lo tanto, los mayores cambios de velocidad. Para capturar correctamente estos cambios bruscos que influyen drásticamente en la fiabilidad de los resultados, los paquetes comerciales generan mallas excesivamente finas, ya que utilizan métodos de primer orden. Esto conlleva grandes costes computacionales, en muchos casos prohibitivos, para obtener predicciones con la precisión requerida.



El método de Galerkin de alto orden discontinuo e hibridizable (HDG) permite superar estos retos. En primer lugar, la nueva técnica numérica mejora la representación discreta del yacimiento a través de un nuevo algoritmo para la generación de mallas 3D de alto orden y de alta calidad para discretizar el modelo geométrico de un yacimiento. En segundo lugar, el modelo físico se resuelve mediante una formulación que combina una formulación de Galerkin de alto orden discontinuo e hibridizable (HDG) con esquemas de integración temporal también de alto orden. Esta combinación permite incrementar la precisión de las simulaciones de flujos en un yacimiento petrolífero.

El proyecto cuenta con apoyo del Institut de Recerca en Energia de Catalunya, IREC, y PetroSoft como entidades promotoras observadoras (EPO), y ha recibido financiación del Ministerio de Economía y Competitividad.