SIMULACIÓN NUMÉRICA DE FLUJO MULTIFÁSICO A ESCALA DE PORO EN UNA CELDA REPRESENTATIVA 3D.
En este trabajo se presenta una metodología para la simulación numérica de flujo multifásico a escala de poro durante procesos de imbibición y drene. En ingeniería de yacimientos, la imbibición corresponde al desplazamiento de la fase no mojante por una fase mojante dentro de una roca porosa, mientras que el drene describe el proceso inverso, en el que la fase no mojante desplaza a la fase mojante debido a que el petróleo generalmente migra y ocupa inicialmente el espacio poroso como fase no mojante, la carga inicial del yacimiento se considera un proceso de drene.
Para el desarrollo de esta investigación se utilizó COMSOL Multiphysics, mediante el cual se diseñó una celda unitaria representativa de una roca caliza. El dominio computacional fue discretizado mediante un mallado de nodos y elementos y resuelto a través del método de elementos finitos. Esta aproximación permitió modelar el flujo multifásico utilizando las ecuaciones de Navier–Stokes, con el propósito de estimar los campos de velocidad y presión de las fases presentes. Asimismo, se empleó el método Phase Field in Fluids para rastrear la evolución de las interfaces fluido–fluido y fluido–sólido durante los procesos de desplazamiento. Por otra parte, la ley de Darcy expresada en su forma vectorial, se utilizó para determinar la permeabilidad absoluta y las permeabilidades relativas bajo diferentes condiciones de saturación y mojabilidad.
Los resultados obtenidos muestran una buena concordancia con datos reportados en la literatura especializada, validando la metodología propuesta y evidenciando su potencial para el estudio de fenómenos de transporte multifásico a escala de poro. En este sentido, el trabajo constituye una contribución relevante al campo de la microfluídica aplicada a la caracterización petrofísica y al análisis de procesos de recuperación secundaria de hidrocarburos.