Com simulações mais rápidas e precisas, invento pode auxiliar engenheiros de petróleo na identificação antecipada de problemas geomecânicos associados aos reservatórios, reduzindo os custos relacionados a falhas estruturais e a chance de vazamentos
Texto: Nayara Campos | Imagens: GTEP PUC-Rio
Pesquisadores do Grupo de Tecnologia em Energia e Petróleo (GTEP) da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio) desenvolveram uma solução avançada para a análise geomecânica de reservatórios de petróleo, projetada para enfrentar os desafios complexos da indústria petrolífera. Denominada Suite Olympus, a invenção é composta por três softwares interligados: Gaia, Hermes e Chronos.
Aplicações práticas da tecnologia
A Suite Olympus foi criada para auxiliar engenheiros de petróleo na gestão de problemas geomecânicos associados aos reservatórios. Segundo Sergio Fontoura, professor do Departamento de Engenharia Civil da PUC-Rio e ex-vice-presidente do ISRM para a América do Sul e ISRM Fellow, “Estes reservatórios de petróleo, formados por rochas porosas saturadas com hidrocarbonetos — petróleo e/ou gás —, enfrentam desafios significativos durante a sua vida produtiva, como subsidência do fundo do mar, compactação do reservatório e perda de integridade estrutural”, explica. Estes problemas podem levar a graves consequências ambientais e econômicas, como vazamentos de óleo e danos à integridade dos poços.
De acordo com o pesquisador, a análise geomecânica de reservatórios é capaz de prever e prevenir problemas nos poços de petróleo. No entanto, este é um procedimento complexo, que necessita de um software computacional baseado em métodos numéricos para a realização da análise, justamente o papel da Suite Olympus.
A tecnologia desenvolvida pela PUC-Rio se destaca por sua usabilidade simplificada e pela robustez de seu esquema de acoplamento hidromecânico, com patentes depositadas no Brasil e nos Estados Unidos. O pacote de softwares é baseado em uma abordagem inovadora que combina o acoplamento preciso entre o fluxo de fluidos e a deformação das rochas com uma eficiência no tempo de processamento.
O software Hermes realiza o acoplamento hidromecânico entre o simulador de reservatórios IMEX/CMG e o programa de elementos finitos Chronos (in-house) que, por sua vez, é otimizado para rodar em GPUs NVIDIA. De acordo com Nelson Inoue, pesquisador Sênior do GTEP/PUC-Rio, “o esquema de acoplamento hidromecânico implementado na Suite Olympus é bastante preciso, pois apresenta resultados próximos ao acoplamento total (fully coupled). As análises geomecânicas de reservatórios que demoravam semanas ou até anos, podem ser simuladas em poucas horas ou, ainda,em poucos minutos”, ressalta.
Fluxograma do Workflow Gaia para análise geomecânica de reservatórios
O fluxo de trabalho da Suite Olympus, denominado Gaia, é estruturado em três etapas principais:
- Gaia: uma interface intuitiva para o pré-processamento, integrado ao software de modelagem geológica GOCAD.
- Hermes: programa que executa o acoplamento hidromecânico e gerencia a troca de dados entre o simulador de reservatórios e o programa de elementos finitos.
- Chronos: módulo de análise de tensões (elementos finitos) que utiliza processamento paralelo em GPUs para reduzir o tempo de processamento.
Impacto e benefícios da invenção para o setor petrolífero
A implementação da Suite Olympus pode oferecer vantagens significativas para a indústria de petróleo. Entre elas, os pesquisadores destacam a possibilidade de prever e identificar problemas geomecânicos, o que permite ações corretivas antes dos danos se tornarem críticos. Esta ação antecipada reduz os custos associados a falhas estruturais e vazamentos, economizando milhões de dólares. Garantindo mais eficiência com simulações mais rápidas e precisas, a tecnologia otimiza o tempo e os recursos na análise geomecânica.
Com mais de 30 anos de experiência em pesquisa, desenvolvimento e inovação, o Grupo de Tecnologia em Energia e Petróleo da PUC-Rio foi finalista do Prêmio ANP (Agência Nacional de Petróleo) de Inovação Tecnológica em 2015 e recebeu a chancela de ‘NVIDIA CUDA Research Center’, distinção dada pela fabricante americana de GPUs NVIDIA a laboratórios que se destacam em pesquisas para processamento científico em GPUs (Graphics Processing Unit — placas de processamento gráfico para computadores).“. Durante dez anos, as pesquisas para o desenvolvimento da Suite Olympus foram financiadas pela Petrobras, via Termo de Cooperação.
Com auxílio da Agência PUC-Rio de Inovação (AGI/PUC-Rio), a invenção tem patente junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) e faz parte do portfólio de patentes da PUC-Rio disponíveis para o licenciamento pelo setor industrial.
- Conheça as formas de conexão e licenciamento de tecnologia: https://www.agi.puc-rio.br/empresas
Veja outras tecnologias disponíveis para licenciamento na Vitrine Tecnológica da PUC-Rio: https://www.agi.puc-rio.br/vitrine-tecnologica/