Avaliação de modelos composicionais para predição da viscosidade de misturas de alcanos e dióxido de carbono

Abstract

Por conta de algumas características de campos do pré-sal – como valores de RGO elevados e altos teores de CO2 – a injeção de gases (gás natural, propano, CO2 e N2) apresenta-se como um dos principais métodos de recuperação empregados nesses campos. A viscosidade é uma propriedade importante para simulação e projeto de sistemas de subsuperfície, poços, linhas de transporte e reservatórios. No entanto, devido à forte influência de variáveis como composição, temperatura, pressão e estado da matéria, é extremamente difícil se ter dados experimentais dessa propriedade para todos os tipos de óleos e gases encontrados em reservatórios. Apesar de sua importância, a obtenção de dados experimentais de viscosidade de fluidos petrolíferos em amplos intervalos de composição, temperatura e pressão é uma tarefa bastante onerosa e complicada. Neste sentido, uma vez que as possibilidades de temperatura, pressão e composição dos fluidos petrolíferos são praticamente infinitas, a utilização de modelos preditivos para o cálculo desta propriedade em simulação e projetos torna-se essencial. A partir desse problema, neste trabalho foram avaliados modelos composicionais de viscosidade comumente encontrados em simuladores de reservatórios comerciais, a saber: LBC (LOHRENZ; BRAY; CLARK, 1964); o modelo baseado no princípio dos estados correspondentes proposto por Pedersen et al. (1984, 1987) – aqui denominado ECP1; e o modelo baseado no princípio dos estados correspondentes proposto por Aasberg-Petersen, Knudsen e Fredenslund (1991) – aqui denominado ECP2. Para a análise, 3.700 dados experimentais de 24 sistemas do tipo hidrocarboneto puro e hidrocarboneto + CO2 foram coletados da literatura. Os melhores resultados foram observados para o modelo ECP2, cujas médias dos desvios absolutos relativos (DRAM%) foram 8,18% para alcanos puros e 10,12% para misturas binárias de alcanos com CO2. No entanto, para os casos em que apenas hidrocarbonetos leves (C1-C4) estiverem presentes, o modelo ECP1 é o indicado, apresentando DRAM% de 9,97% para substâncias puras e de 10.46% para as misturas binárias com CO2