BRPI0923011B1

BRPI0923011B1 - método para gerar modelo de uma corrente de turvação em um fluido

Info

Publication number: BRPI0923011B1
Application number: BRPI0923011A
Authority: BR
Inventors: Li Dachang; Van Wagoner John; Sun Tao; Wu Xiao-Hui
Original assignee: Exxonmobil Upstream Res Co
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2019-10-22
Also published as: WO2010071722A1; CA2745285C; CA2745285A1; US8825461B2; US20110240310A1; CN102257377A; EP2376893A1; EP2376893B1; ES2804470T3; EP2376893A4; BRPI0923011A2; CN102257377B

Abstract

método para gerar modelo de uma corrente de turvação em um fluido um método para gerar um modelo de uma corrente de turvação em um fluido é exposto. uma primeira camada de fluxo na corrente de turvação é definida. o método define sucessivamente pelo menos mais uma camada de fluxo na corrente de turvação. cada camada de fluxo sucessiva inclui a camada de fluxo definida previamente. um conjunto de variáveis de fluxo de profundidade rateada para cada camada de fluxo é definido. um modelo é desenvolvido que descreve a corrente de turvação. o modelo usa equações de fluxo de fluido e o conjunto de variáveis de fluxo de profundidade rateada para cada camada de fluxo para predizer fluxo de fluido em cada camada de fluxo. o modelo é então emitido.

Description

“MÉTODO PARA GERAR MODELO DE UMA CORRENTE DE TURVAÇÃO EM UM FLUIDO”

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO [0001] Este pedido reivindica o benefício de Pedido de Patente Provisório US 61/138.889, depositado em 18 dezembro de 2008, intitulado OVERLAPPED MULTIPLE LAYER DEPTH AVERAGED FLOW MODEL OF A TURBIDITY CURRENT, a totalidade de qual está incorporada por referência aqui.

CAMPO DA INVENÇÃO [0002] Esta invenção relaciona-se geralmente a calcular e modelar correntes de turvação, e mais especificamente, a calcular e modelar eficientemente correntes de turvação com misturas de sedimento de distribuições bimodais ou multi-modais contendo uma quantidade significante de materiais finos.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO [0003] Esta seção é pretendida para introduzir vários aspectos da arte, que podem estar associados com Modalidades da invenção. Uma lista de referências é provida ao término desta seção e pode ser referida em seguida. Esta discussão, incluindo as referências, é acreditada ajudar em prover uma estrutura para facilitar um melhor entendimento de aspectos particulares da invenção. Por conseguinte, esta seção deveria ser lida nesta visão, e não necessariamente como admissões da técnica anterior.

[0004] Nas indústrias de petróleo e gás, dados e informação sobre reservatórios de subsuperfície são entrados em modelos com bases em física e processo, que são então usados para construir modelos geológicos, e interpretação e caracterização de reservatório, e executar quantificação de geração de e incerteza de cenário múltiplo. A técnica se torna especialmente importante em indústrias de petróleo e gás quando reservatórios de interesse são formados em um ambiente confinado ou em colocações como bacia encerrada.

[0005] Uma característica de fluxo de fluido é conhecida como uma corrente de turvação, que pode ser definida como uma corrente fluente de fundo resultando de um fluido que tem densidade mais alta porque contém sedimento suspenso. Correntes de turvação (também referidas aqui como fluxos de turvação) são

Petição 870190056774, de 19/06/2019, pág. 7/13

2/26 tipicamente intermitentes, mas elas possuem poder corrosivo considerável e transportam volumes apreciáveis de sedimento. Uma corrente de turvação é intrinsecamente tridimensional. Em correntes de turvação naturais, sedimentos com tamanhos de partícula grandes, tais como areia, são principalmente transportados na camada de fundo do fluxo enquanto sedimentos com tamanhos de partícula menores tais como argila e xisto são transportados mais uniformemente pela camada de fluxo inteira. Isto é mostrado na Figura 1, que é uma vista de elevação lateral de uma corrente de turvação 10 em cima de uma superfície sólida tal como um leito fluvial 11.0 limite entre água turva e água clara, mais alto no fluxo de fluido, é mostrado em 12. A região inferior 13 da corrente de turvação pode ser chamada a porção arenosa porque a maioria do sedimento transportado por esse meio tem um tamanho de partícula grande. A região superior 14 da corrente de turvação pode ser chamada a porção barrenta porque a maioria do sedimento transportado por esse meio tem um tamanho de partícula menor. A quantidade de sedimento transportada pelas regiões inferior e superior da corrente de turvação é ilustrada pelos perfis de concentração de sedimento sobreposta 15, 16, que representam a concentração relativa de lama e areia, respectivamente, como uma função de profundidade de fluxo. Os perfis de concentração de sedimento 15, 16 são usados para definir o limite 17 entre as regiões superior e inferior 12, 13 da corrente de turvação e servem como uma divisão entre elas. Esta divisão ou estratificação dos tipos de transporte de sedimento pode ser vista facilmente da Figura 1. Estratificação tem impactos significantes nas características de fluxo, nas interações entre o fluxo e a topografia subjacente, como também na forma e nas distribuições espaciais dos depósitos que o fluxo forma. Os impactos são especialmente fortes quando correntes de turvação ocorrem em um ambiente confinado. Figura 2 descreve uma seção transversal de uma corrente de turvação estratificada 20 em um canal de água profunda 21. A direção de fluxo principal é perpendicular a e fluindo para fora do desenho. Quando água clara de acima do limite de água clara/turva 22 é arrastada ou incorporada na corrente de turvação debaixo de limite 22, a espessura de fluxo global é freqüentemente maior do que a profundidade Z do canal de água profunda 21. Conseqüentemente, a

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 8/41

3/26 corrente de turvação 20 derrama fora do canal, como indicado por setas 23. Por causa da estratificação da porção barrenta 24 e da porção arenosa 25 da corrente de turvação (como novamente demonstrado pelos perfis de concentração de sedimento respectivos 26 e 27), só materiais de tamanho de grão fino associados com a porção barrenta 24 da corrente de turvação são transportados fora do canal, enquanto os materiais mais grossos relativos associados com a porção arenosa 25 são todos retidos no canal. Este processo é conhecido como separação de fluxo. Se não houvesse nenhuma estratificação, ou se os modelos de fluxo não fazem ou não podem responder por estratificação, seria predito que a corrente de turvação derramando do canal conteria sedimento de ambas porção arenosa 25 e porção barrenta 24 da corrente de turvação. [0006] Enquanto o impacto de estratificação no transporte e deposição de sedimentos nas correntes de turvação é mais pronunciado em um ambiente confinado onde as interações entre o fluxo e os limites circunvizinhos são os mais fortes, o impacto não está limitado a só essas colocações onde o fluxo é confinado. Estratificação também pode causar divergência das direções de fluxo entre a porção arenosa do fluxo e o fluxo global se houver uma variação significativa da topografia subjacente à corrente de turvação. Como mostrado nas Figuras 1 e 2, a porção arenosa da corrente de turvação é freqüentemente muito mais fina do que a profundidade total da corrente de turvação. Portanto, a direção de fluxo da porção arenosa é muito mais provável do que a corrente de turvação inteira ser afetada pelos contornos ou topografia do leito fluvial ou solo oceânico no qual flui. Figura 3 é uma vista de topo de uma corrente de turvação 30 tendo um padrão de fluxo representado por curva 31. A porção arenosa da corrente de turvação tem um padrão de fluxo representado por curva 32. Pode ser visto que a porção arenosa 32 seguirá a topografia de fundo, como ilustrado por uma série de linhas de contorno 34, muito mais perto que a corrente de turvação global 30. A divergência da porção arenosa da corrente de turvação da corrente global significa que materiais arenosos grossos e materiais barrentos finos na corrente podem ser transportados em direções diferentes dentro da mesma corrente de turvação e podem ser depositados ou evacuados em lugares diferentes igualmente. Os reservatórios formados ou

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 9/41

4/26 influenciados por tais correntes de turvação divergentes podem ser portanto impactados significativamente com respeito à formação de compartimentos e/ou conectividade.

[0007] Modelos com bases em processo que são usados para ajudar interpretação ou construir modelos geológicos de reservatórios nas colocações de deposição deveríam ser capazes de capturar as características do fluxo de turvação, tal como separação de fluxo e divergência de fluxo como descrito aqui. Infelizmente, enquanto modelos de fluxo tridimensionais completos são capazes de computar precisamente as estruturas tridimensionais completas do fluxo, eles são computacionalmente formidáveis e caros e não são práticos para uso nos modelos com bases em processo que são projetados para simular a formação de reservatórios com escalas espaciais variando de centenas de metros a centenas de quilômetros, e com escalas de tempo variando de centenas a milhões de anos. Por outro lado, os modelos de fluxo médio de profundidade bidimensionais para turvação atualmente usados em modelos com bases em processo conhecidos não são capazes de modelar separação de fluxo e a divergência das camadas de fluxo de fundo do fluxo médio de profundidade global. Portanto, é acreditado que nenhum método existente pode capturar o efeito de separação de fluxo como também a divergência das direções de fluxo de camada de fundo da direção de fluxo global, contudo ainda ser computacionalmente eficiente bastante para ser usado em modelos com bases em processo projetados para escala grande e simulações de longo prazo.

[0008] A discussão precedente de necessidade na técnica é pretendida ser representativa em lugar de exaustiva. Uma tecnologia tratando uma ou mais tais necessidades, ou alguma outra desvantagem relacionada no campo, beneficiaria planejamento de perfuração e desenvolvimento de reservatório, por exemplo, provendo decisões ou planos para desenvolver um reservatório mais efetivamente e mais lucrativamente.

[0009] Outro material relacionado pode ser achado no seguinte: Pedido de PCT W02006/036389; Garcia e Parker, Entrainment of bed sediment into suspension, J. Hyd. Eng., 117(4), 414-435, 1991; e Parker G. Fukushima, Y., e Pantin, Η. M., Self

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 10/41

5/26

Accelerating Turbidity Currents, J. Fluid Mech., 171, 145-181, 1986.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0010] A invenção provê um método de gerar um modelo de uma corrente de turvação em um fluido. Uma primeira camada de fluxo na corrente de turvação é definida. O método define sucessivamente pelo menos mais uma camada de fluxo na corrente de turvação. Cada camada de fluxo sucessiva inclui a camada de fluxo definida previamente. Um conjunto de variáveis de fluxo de profundidade rateada para cada camada de fluxo é definido. Um modelo é desenvolvido que descreve a corrente de turvação. O modelo usa equações de fluxo de fluido e o conjunto de variáveis de fluxo de profundidade rateada para cada camada de fluxo para predizer fluxo de fluido em cada camada de fluxo. O modelo é então produzido.

[0011] A invenção também provê um método para gerar um modelo de uma corrente de turvação em um fluido. Primeira e segunda camadas de fluxo na corrente de turvação são definidas. A primeira e segunda camadas de fluxo são não sobrepostas, e são definidas baseadas em concentração de sedimentos diferentemente dimensionados arrastados nelas. Um primeiro conjunto de variáveis de fluxo de profundidade rateada é definido com base em características da primeira camada de fluxo. Um segundo conjunto de variáveis de fluxo de profundidade rateada é definido com base nas características da primeira e segunda camadas de fluxo combinadas. Um modelo é desenvolvido descrevendo a corrente de turvação. O modelo usa equações de fluxo de fluido e o primeiro e segundo conjuntos de variáveis de fluxo de profundidade rateada para predizer fluxo de fluido em cada camada de fluxo. O modelo é então produzido.

[0012] A invenção ainda provê um método de predizer produção de hidrocarbonetos de um reservatório de hidrocarbonetos. Um fluxo de fluido dentro do reservatório de hidrocarboneto está localizado. Uma corrente de turvação no fluxo de fluido é definida. Uma primeira camada de fluxo na corrente de turvação é definida. O método define sucessivamente pelo menos mais uma camada de fluxo na corrente de turvação.

[0013] Cada camada de fluxo sucessiva inclui a camada de fluxo prévia. Um

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 11/41

6/26 conjunto de variáveis de fluxo de profundidade rateada é definido para cada camada de fluxo. A corrente de turvação é modelada usando equações de fluxo de fluido e os dois ou mais conjuntos de variáveis de fluxo de profundidade rateada para predizer fluxo de fluido em cada camada de fluxo. O reservatório de hidrocarbonetos é modelado usando o modelo da corrente de turvação. Produção de hidrocarbonetos é predita com base no modelo do reservatório de hidrocarbonetos.

DESCRIÇÃO BREVE DOS DESENHOS [0014] As vantagens antecedentes e outras da invenção podem se tornar aparentes ao revisar a descrição detalhada seguinte e desenhos de exemplos não limitantes de Modalidades, em que:

[0015] Figura 1 é uma vista de elevação lateral de perfis de concentração em uma corrente de turvação;

[0016] Figura 2 é uma seção transversal de corrente de turvação estratificada em um canal de água profunda;

[0017] Figura 3 é um diagrama esquemático mostrando a divergência de direções de fluxo para a parte de fundo da camada arenosa do fluxo da direção do fluxo global;

[0018] Figura 4 é uma vista de elevação lateral de uma corrente de turvação ilustrando um modelo de fluxo de duas camadas de acordo com a invenção;

[0019] Figura 5 é uma vista de elevação lateral ilustrando um modelo de fluxo de três camadas de acordo com a invenção;

[0020] Figura 6 é um fluxograma mostrando um método de acordo com a invenção;

[0021] Figura 7 é um fluxograma mostrando outro método de acordo com a invenção; e [0022] Figura 8 é um diagrama de bloco mostrando um ambiente de computação de acordo com a invenção.

[0023] A invenção será descrita com relação a suas Modalidades preferidas. Porém, à extensão que a descrição detalhada seguinte é específica a uma Modalidade particular ou um uso particular da invenção, esta é pretendida ser

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 12/41

7/26 ilustrativa somente, e não é para ser interpretada como limitando a extensão da invenção. Pelo contrário, é pretendida cobrir todas as alternativas, modificações e equivalentes que podem ser incluídos dentro do espírito e extensão da invenção, como definida pelas reivindicações anexas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE COCRETIZAÇÕES PREFERIDAS [0024] Na seção de descrição detalhada seguinte, as Modalidades específicas da invenção são descritas com relação às Modalidades preferidas. Porém, à extensão que a descrição seguinte é específica a uma Modalidade particular ou um uso particular da invenção, esta é pretendida ser por exemplo somente e simplesmente provê uma descrição das Modalidades providas aqui como exemplos representativos da invenção. Por conseguinte, a invenção não está limitada às Modalidades específicas descritas abaixo, mas em lugar disso, a invenção inclui todas as alternativas, modificações, e equivalentes caindo dentro do espírito e extensão das reivindicações anexas. Além disso, todas as publicações, patentes, e pedidos de patente mencionados nesta especificação estão incorporados aqui por referência à mesma extensão como se cada publicação individual, patente, ou pedido de patente fosse cada especificamente e individualmente indicado para ser incorporado por referência.

[0025] Algumas porções da descrição detalhada que segue são apresentadas em termos de procedimentos, etapas, blocos lógicos, processamento e outras representações simbólicas de operações em bits de dados dentro de uma memória de computador. Estas descrições e representações são os meios usados por aqueles qualificados nas artes de processamento de dados para levar mais efetivamente a substância do seu trabalho a outros qualificados na arte. Nesta descrição detalhada, um procedimento, etapa, bloco lógico, processo, ou similar, é concebido para ser uma seqüência auto-consistente de etapas ou instruções conduzindo a um resultado desejado. As etapas são aquelas requerendo manipulações físicas de quantidades físicas. Normalmente, embora não necessariamente, estas quantidades tomam a forma de sinais elétricos ou magnéticos capazes de serem armazenados, transferidos, combinados,

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 13/41

8/26 comparados, e caso contrário manipulados em um sistema de computador.

[0026] A menos que especificamente declarado caso contrário como aparente das discussões seguintes, termos tais como definindo, incluindo, desenvolvendo, usando, produzindo, predizendo, caracterizando, localizando, modelando, ou similar, podem se referir à ação e processos de um sistema de computador, ou dispositivo de computação eletrônico semelhante, que manipula e transforma dados representados como quantidades físicas dentro dos registros e memórias do sistema de computador em outros dados representados semelhantemente como quantidades físicas dentro das memórias ou registros de sistema de computador ou outros tais dispositivos de armazenamento, transmissão ou exibição da informação. Estes termos e semelhantes são para serem associados com as quantidades físicas apropriadas e são meramente rótulos convenientes aplicados a estas quantidades.

[0027] Modalidades da invenção também relacionam-se a um aparelho para executar as operações aqui. Este aparelho pode ser construído especialmente para os propósitos exigidos, ou pode incluir um de computador de propósito geral seletivamente ativado ou reconfigurado por um programa de computador armazenado no computador. Tal programa de computador pode ser armazenado em um meio legível por computador. Um meio legível por computador inclui qualquer mecanismo para armazenar ou transmitir informação em uma forma legível por uma máquina, tal como um computador ('máquina' e 'computador' são usados aqui intercambiavelmente). Como um exemplo não limitante, um meio legível por computador pode incluir um meio de armazenamento legível por computador (por exemplo, memória só de leitura (ROM), memória de acesso aleatório (RAM), meio de armazenamento de disco magnético, meio de armazenamento óptico, dispositivos de memória flash, etc.), e um meio de transmissão legível por computador (tal como forma elétrica, óptica, acústica ou outra de sinais propagados (por exemplo, ondas portadoras, sinais de infravermelho, sinais digitais, etc.)).

[0028] Além disso, como será aparente a alguém de habilidade ordinária na técnica pertinente, os módulos, características, atributos, metodologias, e outros

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 14/41

9/26 aspectos da invenção pode ser implementados como software, hardware, firmware ou qualquer combinação disso. Onde quer que um componente da invenção seja implementado como software, o componente pode ser implementado como um programa independente, como parte de um programa maior, como uma pluralidade de programas separados, como uma biblioteca ligada estaticamente ou dinamicamente, como um módulo carregável de núcleo, como um acionamento de dispositivo, e/ou em todo e qualquer outro modo conhecido agora ou no futuro àqueles de habilidade na técnica de programação de computação. Adicionalmente, a invenção não está limitada a implementação em qualquer sistema ou ambiente operacional específico.

[0029] A invenção é um método para representar e calcular correntes de turvação com múltiplas camadas sobrepostas. O método captura estruturas de fluxo verticais essenciais achadas em correntes de turvação que são importantes para representar e modelar precisamente transporte e deposição de sedimento, e subseqüentemente a formação e evolução de corpos sedimentares e arquiteturas de reservatório. A invenção é eficiente computacionalmente e pode ser usada em aplicações onde cálculo e modelagem de correntes de turvação estão envolvidos. Exemplos destas aplicações incluem engenharia litoral, pesquisa e administração ambiental, engenharia naval, projeto e planejamento de guerra submarina, construção e manutenção de cabos de telecomunicação submersos, e indústrias de petróleo e gás.

[0030] De acordo com a invenção, corrente de turvação é descrita por múltiplos conjuntos de variáveis de fluxo de profundidade rateada correspondendo a múltiplas camadas estratifiçadas no fluxo. Todas estas camadas são sobrepostas, no senso que a (n+1)-ésima camada sempre inclui a n-ésima camada. Por exemplo, Figura 4 descreve um modelo de uma corrente de turvação ou fluxo 40 usando uma camada de fundo 42 e uma camada de topo 44. Um modelo de duas camadas assume que o fluxo de turvação sob consideração pode ser descrito por duas camadas estratificadas. Como ilustrado na Figura 4, o fluxo inteiro é caracterizado por dois conjuntos de variáveis de fluxo de profundidade rateada. O primeiro conjunto de variáveis de fluxo representa a camada de fundo 42 do fluxo, onde toda a areia é

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 15/41

10/26 transportada. O primeiro conjunto de variáveis de fluxo inclui a profundidade h_s(medida relativa a um dado selecionado 45), o componente x da velocidade de fluxo de profundidade rateada u_xs, o componente y da velocidade de fluxo de profundidade rateada u_ys, a concentração de areia Ci, com i = 1, 2,..., n_s, onde n_s é o número discreto de caixas selecionadas de acordo com tamanhos de grão diferentes da areia envolvida no transporte, com a concentração de areia total Cs sendo dada por:

íl [0031] O segundo conjunto de variáveis de fluxo usado para caracterizar o fluxo representa o fluxo inteiro que inclui todas as camadas estratificadas, que no exemplo descrito na Figura 4 incluiría camada de fundo 42 e camada de topo 44. O segundo conjunto de variáveis de fluxo inclui a profundidade de fluxo total h, o componente x da velocidade de fluxo de profundidade rateada u_x para o fluxo inteiro, o componente y da velocidade de fluxo de profundidade rateada u_y para o fluxo inteiro, a concentração de lama Ci, com i = n_s + 1, n_s + 2,..., n, onde n é o número total das caixas para tamanhos diferentes de ambos materiais de areia e lama. A convenção que será usada assume que as primeiras n_s caixas são para tamanhos de grão de areia discretos, e as n - n_s caixas restantes são para tamanhos de grão de lama discretos. Concentração de lama total Cm é então:

[2] [0032] O modelo da corrente de turvação, que é caracterizado completamente pelo primeiro e segundo conjuntos de variáveis de fluxo como definido acima, é então obtido resolvendo o conjunto seguinte de equações.

[0033] O equilíbrio de equação de momento para o componente x do fluxo inteiro pode ser escrito como:

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 16/41

11/26 du_xh du² _xh du_xuh l dC_{mj2 D} „ dh _{7 D t} „ , ãdq -ir⁺^⁺~ir=~2^Rs^^h _n „ dh. 1 _ , 2 3C. .2

-a_sRgC_sajigh -^-~u dx 2 dx ^u _xb^u_xb + u_yb

T Δ_χ [3] [0034] O equilíbrio de equação de momento para o componente y do fluxo inteiro pode ser escrito como:

du h du_xu h du²h

--i— --i— q--í— dt dx dy jxgj^-RgC^k-Rgt.CJt + C.kfj

- a.XgC, & -^-a,Rgh,² - u ‘ —+Λ, ² [4] [0035] A equação de conservação de massa para o fluido para o fluxo inteiro pode ser escrita como:

dh duji duh _{+ Í}....₊ Z_.

dt dx dy «*w [5] [0036] A equação de conservação de massa para os materiais barrentos para o fluxo inteiro pode ser escrita como:

dhC_{i 1} dhu dhuC; , —--q---XJ. q----2.--= £.-£). 1=/1+1,/2+2,...,/2 dt dx dy para [0037] A equação de equilíbrio de momento para o componente x para a camada arenosa do fluxo pode ser escrita como:

ΚΛ , ; du_xsu_ysh_s dt dx dy

L_asRg^._hj -._ap_gc_:;^_hs-Rg(c₅ +c_a)~^h_s

- RgC_m ^h₃-Rgh,\h-±h_s]^-lú y + Δ_Χί dx \ 2 ) dx + [7] [0038] A equação de equilíbrio de momento para o componente y para a camada arenosa do fluxo pode ser escrita como:

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 17/41

12/26 du_xsuh_s du² _sh_s —-r--------H-3í dx dy

-~a_sRg^h_s ².......a_xRgC_s -Rg(C + CJ^-h_s dy dy dy

- RgC„ ^~h_s- Rghí h-±h, W ............_{+ Δ} l 2 J aj 7^+4 [8] [0039] de areia

A equação de e partículas de conservação de massa para o fluido (incluindo partículas lama) para a camada arenosa do fluxo pode ser escrita como:

'wa ; KÁ du_ysh_s _ dt dx dy ^w’ ^Wí [9] [0040] A equação de conservação de massa para os materiais arenosos pode ser escrita como:

	dh,C, Sh,u,C, Sh^C, dt dx dy ' ' i = l,2,...,n_a [10] para
[0041]	Nas equações anteriores, g é a constante gravitacional, η é a elevação do

leito fluvial ou solo oceânico com respeito ao dado 45, e R é o peso específico Ps — Pw submergido dos sedimentos, onde R = e p_s e p_w são a densidade de sedimento e densidade de água, respectivamente. Nas equações [3], [4], [7] e [8], oc_sé o parâmetro de estratificação que caracteriza a variação vertical de concentração de areia dentro da camada arenosa do fluxo. Nas mesmas equações, u* é a velocidade de cisalhamento para o fluxo de leito próximo, que é a velocidade de fluxo de fluido adjacente ao fundo não arrastado ou não erodido de um reservatório, e Uxb e Uyb são os componentes x e y da velocidade de fluxo de leito próximo, respectivamente, onde:

	\u_x, if h > 0 1 n ' lA if h_s = 0
[0042]	Semelhantemente:

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 18/41

13/26 [0043] Na equação [5], e_w é a função de arrastamento e ôw é a função de evacuação. A função de arrastamento caracteriza a taxa à qual água clara estacionária, sobre água turva fluente, é arrastada na água turva, assim se tornando parte do fluxo. Há muitas formas diferentes da função de arrastamento. Uma função de arrastamento preferida, usada por Parker et al. (1986), é:

0.00153 ^ 0.0204 + /?; ’ onde Ri é o número de Richardson e iguala o inverso da raiz quadrada do número de Froude bem conhecido F_r, isto é:

^Ri=f2> [14] e

[15]

RghC [0044] A função de evacuação caracteriza a deposição do sedimento da parte mais alta do fluxo, que evacua água clara da corrente de turvação e a retorna atrás ao ambiente circunvizinho. A função de evacuação também está relacionada à redução da altura de fluxo total devido à deposição do sedimento da parte mais alta do fluxo de turvação. Uma função de evacuação aceitável, aplicável a correntes de turvação levando sedimentos de grãos de tamanhos múltiplos, é ^ = u(p*)> [16] onde D* é o tamanho de grão efetivo que caracteriza a interface de deposição global do fluxo de turvação e v_s é a velocidade de deposição correspondendo a D_s* O valor real de D* podería variar do tamanho de grão mínimo ao tamanho de grão médio geométrico do sedimento presente no fluxo. Um exemplo

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 19/41

14/26 das possíveis escolhas para D* é:

D*=Dw (17) onde D10 é o diâmetro dos 10° percentil na distribuição de areia. Outras funções de evacuação também podem ser usadas com a invenção.

[0045] Semelhante, mas não idêntico a e_w e ôw, as funções e_ws e ôws na equação [9] são a função de arrastamento inter-camada e evacuação inter-camada, que caracterizam a taxa à qual a camada barrenta da água acima é arrastada na camada arenosa móvel do fluxo abaixo, e a taxa da redução da altura de fluxo arenosa devido à deposição dos materiais arenosos da parte de topo da camada de fluxo arenosa, respectivamente. O método seguinte pode ser usado para estimar o coeficiente de arrastamento inter-camada e_ws:

0,00153

0,0204 + 7ζ ’ [18] em que Rs é o número de Richardson efetivo para a camada arenosa do fluxo, que pode ser avaliado de:

IK - «Q² + &_ys -U_y)²+ul+ ul + [19] [0046] A taxa de arrastamento inter-camada pode então ser avaliada usando a fórmula seguinte:

- 7^ ^+M^s)^eHS · [20] [0047] Equação [14] é acreditada representar uma melhoria sobre a definição original para o número de Richardson usando a velocidade de fluxo de profundidade rateada simples U:

R_s =

[21] [0048] A velocidade de fluxo de profundidade rateada U é assim substituída com a velocidade de cisalhamento efetiva no limite inter-camada da camada estratificada.

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 20/41

15/26 [0049] O modelo de arrastamento inter-camada descrito acima da presente invenção responde por propriedades turbulentas do fluxo quando a velocidade de cisalhamento inter-camada efetiva é estimada. A formulação para a velocidade de cisalhamento inter-camada efetiva mostrada na equação [19] pode ser alcançada como segue. Deixe _xs e _ys denotar as flutuações turbulentas da velocidade de fluxo na camada de areia (camada 2 na Figura 4), e “_xe ^_y denotar as flutuações turbulentas da velocidade de fluxo na camada inteira, isto é, a camada de fundo (camadas 1 e 2 combinadas). Da definição do fluxo turbulento, segue que:

=[22] {u_ys + U_ys) = U_ys[23]

R+ =[24] (m,+ =[25] onde () denota média de tempo através de escalas de tempo de remoinho turbulentos característico.

[0050] O quadrado da magnitude média da velocidade de cisalhamento no limite da camada de areia pode ser estimado por:

U² = ψ((Μϊ + ux - uxs - uxs)² + (uy + u_y- u_ys - u_ys)²} = ψ[(*ς - + {u_y - u_ys)² + u² + «2 + % + ίξΐ ][26] = ψ[(_Μ, - uj² + (uy - MyJ)² + u² + 4 + w² + U²ys ] onde ψ é um fator constante a ser determinado. Nas etapas mostradas na equação [26], a ordem seguinte de aproximações de magnitude (ίζ²)~(Μ²)==Μ²[27] [28] <[29] [30] foi usada.

[0051] Para fluxo de camada única onde u_x=u_y=0, o quadrado da magnitude

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 21/41

16/26 média da velocidade de cisalhamento dada por equação [26] é 2ψ(υ²χδ +u²ys) e deveria igual a (u²xs +u²ys) de acordo com a definição clássica para o número de Richardson. Portanto, está claro que:

Ψ=1 (31) e

U^{2 =}-[(^Mx^_í/„)² + + + [32] que conduz à estimação de Ris dada na equação [19], [0052] Nas equações [6] e [10], Ei e Di são as funções de erosão e deposição que caracterizam a taxa de erosão de sedimento na i-ésima caixa de tamanho de grão do fundo no fluxo e a taxa de deposição de sedimento na i-ésma caixa de tamanho de grão ao fundo do fluxo, respectivamente. Uma função de erosão geralmente usada Ei expressa a taxa de arrastamento (ou erosão) de sedimento de caixa de tamanho de grão i no fluxo do leito é;

„ a_zZ*

E_s =..... 7 v,,G,· [33] + ¾⁵ e

onde Zi é uma função definida como:

z _λ 0.2 _ ,u- S D, )

Ζ,=Λ-/(Λ„)-^ [34] \ ^50 J em que:

/(^) = λ = 1 -0,228σ > 2,36 £2^6 (36) [0053] Na equação [33], Gi é a porcentagem volumétrica dos sedimentos de caixa de tamanho de grão i na camada de superfície, a_z é uma constante e tipicamente tem um valor de 1,3x10^-7, e_m é o valor máximo da

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 22/41

17/26 taxa de erosão sem dimensão —— e fixa o limite superior da função de ^Vsfii erosão. Na equação [34], Dso é o diâmetro do grão de sedimento no 50° percentil na distribuição. Na equação [36], σ é o desvio-padrão da distribuição de tamanho de grão nas unidades de phi logarítmico familiares a geólogos. Outras funções de erosão podem ser usadas com a invenção como desejado.

[0054] Uma função de deposição Di que pode ser usada com a invenção é a função de deposição para sedimento em água parada, expressa como:

Di ⁼ roCiVsi (37) onde ro é um coeficiente de modelo que se relaciona à concentração de sedimento volumoso à concentração de leito próximo, e v_Si é a velocidade de deposição dos sedimentos em caixa de tamanho de grão i.

[0055] A função de velocidade de deposição v_s(D) para um grão de sedimento com diâmetro D pode ser especificada de vários modos diferentes como é conhecido na arte.

[0056] Nas equações [3] e [4], Δχ e A_y são a taxa de mudança (diminuição) dos componentes x e y do momento de fluxo devido à evacuação líquida da água. Eles podem ser avaliados como:

^-^<0-0[38] θθ ou ^Δχ=° e_w~£_w>0.0[39] [0057] Semelhantemente,

A₇=(e_w-4)_Sse£w-J_w<0.0[40] ou ^Á>^=ose^^^>0·^0[41] [0058] Correspondendo a Δχ e Δ_γ nas equações [3] e [4], Δ_Χδ e A_ys nas equações [7] e [8] são a taxa da mudança dos componentes x e y da camada arenosa do momento de fluxo devido ao arrastamento inter-camada líquido ou evacuação inter

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 23/41

18/26 camada do fluxo. Eles podem ser calculados de:

Δ = (ε — δ )h ε — Ô < 0.0[42]

OU ^Δ« = - <Ã>z _co ” 4, > °·⁰ ·[43] νΰ [0059] Semelhantemente, ^Δ _K = (e_w - õ_ws )w e_w - <0.0[44] se ou <US _co -<Ã_S >0·0[45] [0060] No presente método inventivo, nem todas as camadas precisam estar presentes a todos os pontos ao longo de um caminho de fluxo durante o curso de uma simulação. Sem perda de generalidade, a configuração de duas camadas é usada abaixo como um exemplo disto. Uma corrente de turvação com mistura de areia e lama é representada no modelo por uma camada de areia ao fundo da camada de fluxo inteira. Quando a corrente de turvação flui da extremidade proximal da bacia à extremidade distai da bacia, areia é depositada. Na mesma extremidade distai da bacia, podería haver um ponto além do qual nenhuma areia mais é transportada no fluxo. Desse ponto em diante, a camada de areia terá espessura zero, e o modelo não precisa incluir uma segunda camada nesses locais. Assim, o modelo terá só uma camada nesses locais. Por outro lado, quando um fluido tal como uma corrente de turvação barrenta passa através de um leito arenoso, a corrente de turvação pode começar a arrastar areia. Se a corrente de turvação barrenta não continha previamente areia e não tinha nenhuma camada de areia, o modelo então precisará iniciar a camada de areia para representar a areia arrastada recentemente no fluxo.

[0061] Iniciação de uma camada de areia pode ser operada no presente método inventivo como segue. Quando há arrastamento de areia de um leito arenoso em um fluxo que não contém areia previamente, uma camada arenosa é criada no fluxo para representar a porção de areia recentemente adicionada no fluxo. A

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 24/41

19/26 profundidade inicial Ah, velocidade de fluxo inicial u_xs, u_ys da camada de areia recentemente criada, e a concentração de areia associada na nova camada de areia Ci, para i=1,2, 3,..., n, pode ser dada por:

<0 < ή„ [46] ^7^+^-^^P [47] + [48] [49] [50] <^7^w*^+mp

E.

_se------........ í >C_W ^+WT parar = 1,2,.. λ, [51] para 1 = 1,2,..^ [52]

/1 onde os parâmetros hm, Cím e e_max podem ser definidos por:

u¹40.00153— [54]

Uíf 'iM ” r_nv.

para [55]

0.00153

0.0204+K, £,«0

0.00153

0.0204 [56] [0062] Na equação [54], c =tc [57]

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 25/41

20/26 [0063]

Na equação (54), hm é obtido com base na consideração que:

0.00153

0.0204+^ = ^ = 0,) [58] para a camada arenosa recentemente formada.

Como previamente explicado, modelos diferentes de erosão e re[0064] suspensão podem ser usados com a invenção. A velocidade de cisalhamento de leito próximo u* usada em modelos de erosão e re-suspensão pode ser avaliada usando a velocidade de camada média correspondendo à camada mais ao fundo existindo nesse local. Por exemplo, na configuração de duas camadas, se houver uma camada de areia no local, a velocidade de cisalhamento u* pode então ser calculada:

[59] [0065] Se não houver nenhuma camada de areia no local, a velocidade de cisalhamento u* pode então ser avaliada como:

[60] [0066] Um modo alternativo para calcular u* é ligá-la à energia cinética turbulenta de camada média em cada uma camadas de fluxo diferentes, isso é K e K_s na configuração de duas camadas. Nesse caso, K é a energia cinética turbulenta calculada em média através da camada de fluxo inteira e K_s é aquela calculada em média através da camada de areia. Se houver uma camada de areia no local, a velocidade de cisalhamento u* será então calculada como:

[61] ou se não houvesse nenhuma camada de areia no local, a velocidade de cisalhamento u* será então avaliada como:

u=aK. [62] [0067] Nas equações anteriores, a energia cinética turbulenta K e Ks pode ser obtida resolvendo simultaneamente as equações de conservação de energia cinética

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 26/41

21/26 turbulenta de camada média mostradas abaixo com as outras equações governantes entre as equações [3] a [10], A conservação da energia cinética turbulenta para a camada de areia pode ser expressa como:

dK_sh_s j Bu_xsK_sh_{s ;} du_ysK_sh_sdt dx dy = « ......u_xs + u ~+ Δ,,.

\^Uxb ^{+ U}yb yUxb ^{+ U} yb + ⁺ “ <?_w) ~ βκ&)²

- 2a,Kgh, £ »„C„ - a,RgC,h,^„ +<(£_- á„)

Í=1 [63] e para a camada inteira é dada por:

dKh du,Kh . du_vKh 9í ⁺

Λ ' Λ ^U'²......í.............2......^{+ U}*² ~ ^Ax»z ~ ^AU, + »p)(A ~ ^A) ^dX ^b+^yb2

- δ_λ + Δ_& +1(^+^)(^ - A,)-A*^3/2

-Rgh 'Z_Jv_SÍC_Mi--RgC_Mh)) + u² ₁,£_w--Rgh Σν_Λ,.(£_;-r₀C_MÍ) í=»_s+l b*n_s+l n_s _ n

-~~ A,) 'Σ- f_aC_s!) í=iM [64] [0068]

Na equação [63], ^A _& =^(Us +))

WJ [65] ^Α _& = 2^“^ί5-)(Μ»· + Ο [66] [0069] modelo usadas para criar um

As equações e relações expostas aqui foram de duas camadas para fluxo de turvação. Modelos empregando mais que duas camadas estão dentro da extensão da invenção. Por exemplo, Figura 5 descreve esquematicamente uma corrente de turvação que é subdividida em três

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 27/41

22/26 camadas estratificadas 52, 54 e 56. A camada de fundo 52 representa a porção da corrente levando sedimentos grossos tendo um diâmetro relativamente grande, e a camada mediana 54 representa a porção da corrente levando sedimentos tendo um diâmetro um pouco menor. A camada de topo 56 representa a porção da corrente levando sedimentos tendo um diâmetro até menor. A corrente de turvação pode então ser analisada resolvendo para as variáveis de fluxo para o camada de fundo 52. A seguir, as variáveis de fluxo para a camada de fundo 52, combinada com a camada mediana 54, são computadas. Finalmente, as variáveis de fluxo para a camada de fundo 52, camada mediana 54, e camada de topo 56 combinadas são analisadas. Usando os conceitos contidos aqui, a derivação das equações de fluxo para três ou mais camadas é considerada estar dentro da habilidade ordinária na arte.

[0070] A computação de variáveis de fluxo para várias camadas estratificadas foi exposta como começando da camada mais ao fundo e trabalhando para cima. A invenção também pode resolver para as variáveis de fluxo começando na camada mais alta da corrente de turvação. Por exemplo, o modelo de fluxo de turvação de três camadas mostrado na Figura 5 pode ser analisado primeiro resolvendo para as variáveis de fluxo relativas à camada de topo 56. A seguir, as variáveis de fluxo relativas às camadas de topo e mediana combinadas 56, 54 são analisadas. Finalmente, as variáveis de fluxo relativas às camadas de topo, mediana, e de fundo 56, 54, e 52 combinadas são analisadas.

[0071] Métodos de exemplo podem ser melhor apreciados com referência a fluxogramas. Enquanto para propósitos de simplicidade de explicação, as metodologias ilustradas são mostradas e descritas como uma série de blocos, será apreciado que as metodologias não estão limitadas pela ordem dos blocos, como alguns blocos podem ocorrer em ordens diferentes e/ou simultaneamente com outros blocos desse mostrado e descrito. Além disso, menos que todos os blocos ilustrados podem ser exigidos para implementar uma metodologia de exemplo. Blocos podem ser combinados ou separados em múltiplos componentes. Além disso, metodologias adicionais e/ou alternativas podem empregar blocos adicionais

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 28/41

23/26 não mostrados aqui. Enquanto as figuras ilustram várias ações ocorrendo serialmente, é para ser apreciado que várias ações poderíam ocorrer em série, substancialmente em paralelo, e/ou a pontos substancialmente diferentes em tempo. [0072] Figura 6 é um fluxograma mostrando um método 60 para gerar um modelo de uma corrente de turvação de acordo com a invenção. A corrente de turvação pode ser definida como parte de um fluxo de fluido atual ou passado em um reservatório de hidrocarbonetos para qual ótimos parâmetros de extração de hidrocarboneto são desejados serem obtidos. No bloco 61, uma primeira camada de fluxo na corrente de turvação é definida. A primeira camada de fluxo pode ser definida como a camada de fluxo onde substancialmente todo sedimento grande, tal como areia, é arrastado. No bloco 62, uma camada de fluxo adicional é definida. A camada de fluxo adicional pode ser definida como sendo maior do que a primeira camada de fluxo e incluindo a primeira camada de fluxo. No bloco 63, é determinado se mais camadas de fluxo são para serem definidas. Se sim, o método repete os blocos 62 e 63 até que todas as camadas de fluxo tenham sido definidas. A última camada de fluxo a ser definida é a corrente de turvação inteira. No bloco 64, um conjunto de variáveis de fluxo de profundidade rateada é definido para cada camada de fluxo. De acordo com a invenção, as variáveis de fluxo de profundidade rateada podem incluir a profundidade de cada camada de fluxo, componentes horizontais ortogonais (isto é, as direções x e y de fluxo como definido nas Figuras 4 e 5) da velocidade de fluxo de profundidade rateada para cada camada de fluxo, a distribuição por tamanho de sedimentos de tamanho grande (tal como areia) na primeira camada de fluxo, e a distribuição por tamanho de sedimentos menores (tal como lama) nas outras camadas de fluxo. No bloco 65, um modelo descrevendo a corrente de turvação é desenvolvido usando o conjunto de variáveis de fluxo de profundidade rateada para cada camada de fluxo, como também equações de fluxo de fluido. As equações de fluxo de fluido podem incluir, mas não estão limitadas ao seguinte: uma equação de conservação de massa para fluxo de fluido na primeira camada de fluxo, uma equação de conservação de massa para fluxo de fluido em todas as camadas de fluxo, uma equação de conservação de massa para sedimento

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 29/41

24/26 transportado pela primeira camada de fluxo, uma equação de conservação de massa para sedimento transportado por todas as camadas de fluxo, equilíbrio de equações de momento para componentes horizontais ortogonais de fluxo de fluido combinado em todas as camadas de fluxo, equilíbrio de equações de impulso para componentes horizontais ortogonais de fluxo de fluido na primeira camada, conservação de energia cinética turbulenta para a primeira camada, e conservação de energia cinética turbulenta para a primeira e segunda camadas de fluxo combinadas. Exemplos destas equações de fluxo de fluido são providos aqui. No bloco 66, o modelo descrevendo a corrente de turvação é produzido. O modelo pode ser produzido para outros modelos geológicos predizendo o comportamento de um fluxo ao qual a corrente de turvação pertence. O modelo também pode ser iterado para predizer efeitos de turvação através de centenas, milhares, ou até mesmo milhões de anos. Tais modelos e predições podem ser usados para predizer a estrutura e/ou desempenho de um reservatório de hidrocarboneto de subsuperfície para otimizar a extração de hidrocarbonetos de lá.

[0073] Figura 7 é um fluxograma mostrando outro método 70 para gerar um modelo de uma corrente de turvação de acordo com a invenção. No bloco 71, uma pluralidade de camadas de fluxo não sobrepostas na corrente de turvação é definida. Para o propósito de explicar o fluxograma, a pluralidade igualará dois. As camadas de fluxo podem ser definidas baseadas na concentração de arrastada de sedimentos dimensionados diferentemente nas camadas de fluxo. Por exemplo, a primeira camada de fluxo pode ser definida como a camada de fluxo onde substancialmente todo sedimento grande, tal como areia, é arrastado. No bloco 72, um primeiro conjunto de variáveis de fluxo de profundidade rateada é definido com base em características da primeira camada de fluxo. No bloco 73, um segundo conjunto de variáveis de fluxo de profundidade rateada é definido com base nas características da primeira e segunda camadas de fluxo combinadas, que juntas definem a corrente de turvação inteira. No bloco 74, um modelo descrevendo a corrente de turvação é desenvolvido, em que o modelo usa equações de fluxo de fluido e o primeiro e segundo conjuntos de variáveis de fluxo de profundidade

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 30/41

25/26 rateada para predizer fluxo de fluido em cada camada de fluxo. No bloco 75, o modelo descrevendo a corrente de turvação é produzido como descrito previamente. [0074] Figura 8 descreve um diagrama de bloco de uma ambiente de computação 80 que pode implementar um ou mais dos métodos expostos de acordo com a invenção. Ambiente de computação 80 inclui um computador de sistema 82, que pode ser implementado como qualquer computador pessoal convencional ou estação de trabalho, tal como uma estação de trabalho baseada em llnix. O computador de sistema 82 está em comunicação com dispositivos de armazenamento de disco 84, 86 e 88, cada um dos quais pode ser qualquer tipo conhecido de meio de armazenamento legível por computador tais como dispositivos de armazenamento de disco rígido externos que tanto são conectados diretamente ao computador de sistema ou acessados usando uma rede local ou por acesso remoto. Embora dispositivos de armazenamento de disco 84, 86 e 88 sejam ilustrados como dispositivos separados, um único dispositivo de armazenamento de disco pode ser usado para armazenar qualquer e todas as instruções de programa, dados de medição, e resultados como desejado.

[0075] Em uma modalidade, os dados de entrada são armazenados em dispositivo de armazenamento de disco 86. O computador de sistema 82 pode recobrar os dados apropriados do dispositivo de armazenamento de disco 86 para executar o desenvolvimento de modelo e predição de desempenho de reservatório de acordo com instruções de programa que correspondem aos métodos descritos aqui. As instruções de programa podem ser escritas em uma linguagem de programação de computação, tal como C++, Java e similar. As instruções de programa podem ser armazenadas em uma memória legível por computador, tal como de dispositivo de armazenamento de disco de programa 88. Computador de sistema 82 apresenta saída principalmente sobre uma exibição de texto/gráfico 90, ou alternativamente a uma impressora 92. O computador de sistema 82 pode armazenar os resultados dos métodos descritos acima em armazenamento de disco 84, para uso posterior e análise adicional. Um teclado 94 e um dispositivo apontador (por exemplo, um mouse, 'trackball', ou similar) 96 pode ser provido o computador de

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 31/41

26/26 sistema 82 para habilitar operação interativa. O computador de sistema 82 pode estar localizado em um centro de dados remoto do reservatório. Adicionalmente, enquanto a descrição acima está no contexto de instruções executáveis por computador que podem correr em um ou mais computadores, aqueles qualificados na técnica reconhecerão que o assunto como reivindicado também pode ser implementado em combinação com outros módulos de programa e/ou como uma combinação de hardware e software.

[0076] Experiência indica que o presente método inventivo para cálculo de fluxo em uma corrente de turvação usando múltiplas camadas leva só duas vezes tanto esforço computacional quanto o modelo de profundidade rateada simples convencional. Em contraste com o modelo de profundidade rateada de uma camada convencional, o método inventivo pode capturar as características tridimensionais importantes de correntes de turvação que são essenciais para simulações da formação e evolução de corpos sedimentares, especialmente em colocações confinadas. Especificamente, modelar o movimento e comportamento completos de uma corrente de turvação permite a um modelo incorporar os efeitos de separação de fluxo e divergência de fluxo causados pela natureza complexa da corrente de turvação.

[0077] Enquanto a invenção pode ser suscetível a várias modificações e formas alternativas, as Modalidades discutidas acima só foram mostradas por meio de exemplo. A invenção não é pretendida ser limitada às Modalidades particulares expostas aqui. A invenção inclui todas as alternativas, modificações, e equivalentes caindo dentro do espírito e extensão das reivindicações anexas.

Petição 870190035189, de 12/04/2019, pág. 32/41

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método compreendendo:

definir uma primeira camada de fluxo (42, 52, 61) em uma corrente de turvação (40, 50) compreendendo sedimento;

caracterizado pelo fato de definir sucessivamente pelo menos mais uma camada de fluxo (44, 54, 56) na corrente de turvação (40, 50), cada camada de fluxo sucessiva incluindo a camada de fluxo definida previamente; em que as camadas de fluxo são definidas com base no tamanho do sedimento;

definir um conjunto de variáveis (64) de fluxo de profundidade rateada para cada camada de fluxo;

desenvolver um modelo (65) descrevendo a corrente de turvação (40, 50), em que o modelo usa equações de fluxo de fluido e o conjunto de variáveis (64) de fluxo de profundidade rateada para cada camada de fluxo para predizer fluxo de fluido em cada camada de fluxo; e emitir o modelo (66).
2. Método de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a corrente de turvação (40, 50) transporta sedimento tendo primeira e segunda faixas de tamanho não contíguas, e em que a primeira camada de fluxo (42, 52) é uma camada de fundo contendo substancialmente todo do sedimento da primeira gama de tamanho, e ainda em que a pelo menos mais uma camada de fluxo é uma segunda camada definida como a corrente de turvação inteira.
3. Método de acordo com reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as variáveis (64) de fluxo de profundidade rateada incluem pelo menos uma de uma profundidade de cada camada de fluxo, componentes ortogonais de velocidade de fluxo de profundidade rateada para cada camada de fluxo, uma distribuição por tamanho dos sedimentos da primeira gama de tamanho na primeira camada de fluxo (42, 52), e uma distribuição por tamanho dos sedimentos da segunda gama de tamanho na segunda camada de fluxo.
4. Método de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que

Petição 870190056774, de 19/06/2019, pág. 8/13

2/3 as equações de fluxo de fluido incluem pelo menos uma de:

uma equação de conservação de massa para fluxo de fluido na primeira camada de fluxo, uma equação de conservação de massa para fluxo de fluido em todas as camadas de fluxo, uma equação de conservação de massa para sedimento transportado pela primeira camada de fluxo, e uma equação de conservação de massa para sedimento transportado por todas as camadas de fluxo.
5. Método de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as equações de fluxo de fluido incluem pelo menos um de:

uma equação de equilíbrio de momento para um primeiro componente direcional de fluxo de fluido combinado em todas as camadas de fluxo, uma equação de equilíbrio de momento para um segundo componente direcional de fluxo de fluido combinado em todas as camadas de fluxo, o segundo componente direcional sendo substancialmente ortogonal ao primeiro componente direcional, uma equação de equilíbrio de momento para o primeiro componente direcional de fluxo de fluido na primeira camada, e uma equação de equilíbrio de momento para o segundo componente direcional para fluxo de fluido na primeira camada.
6. Método de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda incluir:

definir um primeiro local e um segundo local ao longo da corrente de turvação (40, 50); e desenvolver o modelo descrevendo a corrente de turvação a cada um do primeiro e segundo locais usando equações de fluxo de fluido e as variáveis de fluxo de profundidade rateada para cada camada de fluxo.
7. Método de acordo com reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que uma profundidade da primeira camada de fluxo (42, 52) é zero a um do primeiro e

Petição 870190056774, de 19/06/2019, pág. 9/13

3/3 segundo locais, e em que a profundidade da primeira camada de fluxo é maior do que zero no outro do primeiro e segundo locais.
8. Método de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o modelo inclui uma função de taxa de arrastamento inter-camada para cada interface entre camadas de fluxo, a função de arrastamento inter-camada caracterizando uma taxa à qual fluido em uma das camadas de fluxo é arrastado em uma camada de fluxo adjacente, o modelo ainda incluindo uma função de evacuação inter-camada para cada interface entre camadas de fluxo, em que a função de evacuação inter-camada caracteriza uma taxa à qual fluido na primeira camada de fluxo é evacuado de uma das camadas de fluxo em uma camada de fluxo adjacente.
9. Método de acordo com reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que as equações de fluxo de fluido incluem pelo menos uma de:

conservação de energia cinética turbulenta para a primeira camada de fluxo, e conservação de energia cinética turbulenta para o fluxo de fluido combinado em todas as camadas de fluxo.