Renderização volumétrica e realidade virtual aplicada a problemas de percolação na indústria do petróleo (Atena Editora)

Abstract

No processo da recuperação do petróleo, a heterogeneidade das rochas exerce um impacto enorme na forma como os líquidos se movem no reservatório, definindo quanto petróleo pode ser recuperado. Com a finalidade de estudar esta variabilidade, a teoria da percolação, que descreve fenômenos envolvendo geometria e conectividade, é um modelo muito útil, especialmente a percolação dinâmica, que trabalha com um limiar de percolação não prefixado, que pode evoluir com o tempo. Ela viabiliza o estudo da conectividade e dos caminhos preferenciais auxiliando a caracterização e interpretação de fluxos em meios porosos, em particular, em fluxos de modelos geológicos. A técnica matemática utilizada quando aplicada a diversos modelos geológicos permite selecionar o modelo para estudo da simulação do fluxo. Os resultados da simulação de percolação são de caráter tridimensional e não têm nenhum significado físico até que sejam visualizados em imagens ou animações.

O Professor Carlos Magno apresenta, de forma inovadora, em sua tese o uso da Renderização Volumétrica associada a técnicas de Realidade Virtual baseadas em estereoscopia como solução a compreensão dos fenômenos ocorridos durante o processo de injeção, trazendo com isto valiosa contribuição para a interpretação e análise da formação dos aglomerados na percolação, o que certamente pode levar a decisões melhores sobre a exploração e recuperação de petróleo.

Seu trabalho nos apresenta de forma simples e pedagógica a metodologia e teoria empregada no desenvolvimento da aplicação, tornando-se assim uma referência para o ensino das técnicas de Percolação Dinâmica. Os Ambientes Virtuais, Técnicas de Estereoscopia, assim como a Renderização Volumétrica foram introduzidos de forma singular, permitindo a compreensão do seu papel fundamental como ferramenta tecnológica a ser utilizada no estudo de fenômenos complexos modelados matematicamente e impossíveis de serem visualizados e compreendidos sem a aplicação desta técnica em realidade virtual.

A aplicação ZSweepVR foi especialmente desenvolvida para o uso da Renderização Volumétrica Direta em ambientes de Realidade Virtual aplicados a Percolação Dinâmica. Trata-se de situações que envolvem uma quarta dimensão, que é o tempo. Assim, permite-se que qualquer parte dos dados seja vista, incluindo as estruturas e os detalhes internos, permitindo que o usuário siga a evolução da formação dos aglomerados, e as interações entre eles. Estas interações ocorrem dentro do conjunto de dados volumétricos, sendo só possível sua visualização a partir de técnicas de Renderização Volumétrica, adicionando com isto mais realismo, com os detalhes do interior dos dados.

Este trabalho merecidamente recebeu o Prêmio Petrobras de Tecnologia pela sua contribuição para o desenvolvimento tecnológico da Indústria do Petróleo.