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Coleção Digital
Título: PROBABILISTIC METHOD FOR UNCERTAINTIES CONSIDERATION IN GEOMECHANICAL PROBLEMS BASED ON GREEN S FUNCTION APPROACH AND FIRST-ORDER SECOND-MOMENT METHOD Autor: LEONARDO CARVALHO MESQUITA
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):
ELISA DOMINGUEZ SOTELINO - ADVISOR
Nº do Conteudo: 62448
Catalogação: 04/05/2023 Idioma(s): ENGLISH - UNITED STATES
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62448@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62448@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.62448
Resumo:
Título: PROBABILISTIC METHOD FOR UNCERTAINTIES CONSIDERATION IN GEOMECHANICAL PROBLEMS BASED ON GREEN S FUNCTION APPROACH AND FIRST-ORDER SECOND-MOMENT METHOD Autor: LEONARDO CARVALHO MESQUITA
Nº do Conteudo: 62448
Catalogação: 04/05/2023 Idioma(s): ENGLISH - UNITED STATES
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62448@1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62448@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.62448
Resumo:
The present work proposes a computationally efficient stochastic statistical
method (called Green-FOSM) that considers uncertainties in geomechanical
problems, with the objective of improving the decision-making process related to
problems associated with the process of fluid injection or depletion. The novelty of the method lies in the use of the Green s function approach (GFA), which, together, with the first-order second-moment statistical method (FOSM), is used to propagate
uncertainties associated with the mechanical properties of material to the
displacement field of the geological formation. Furthermore, using the concepts of
stochastic grid and autocorrelation function, the proposed method allows the
consideration of the spatial variability of random variables that represent these
mechanical properties. The GFA uses the fundamental solutions of classical
mechanics (Kelvin fundamental solution, Melan fundamental solution, among
others) and the reciprocity theorem to calculate the displacement field of a
geological formation with irregular geometry, and different types of materials. The
great advantage of this method compared to the classical finite element method
(FEM) is that it does not require the imposition of boundary conditions and the
analysis of the problem can be performed considering only the reservoir or other
regions of interest. This modeling strategy decreases the degrees of freedom of the
model and the CPU time of the deterministic analysis. In this way, as the GFA
requires less computational effort, this approach becomes ideal for propagating the
uncertainties in geomechanical problems. Initially, an iterative version of the
Green-FOSM method was proposed, which presents statistical results similar to
those found through the classic Monte Carlo simulation (MCS). In this initial
version, the displacement field is calculated using an iterative numerical scheme,
which decreases the computational performance of the method and can generate
convergence problems. Such limitations would restrict the application of the
PUC-Rio - Certificação Digital number 1912634/CA
original GFA and the iterative Green-FOSM method in real problems. Thus, the
present work also developed a new version of the GFA, which uses a non-iterative
numerical scheme. For the proposed validation problems, the non-iterative method
proved to be up to 17.5 times faster than the original version. This version is able
to expand the applicability of the GFA, since the convergence problems were
eliminated and the results obtained by this method, when analyzing a representative
geological profile of the Brazilian pre-salt, are similar to those found via FEM.
Finally, based on the non-iterative GFA, a non-iterative version of the Green-FOSM
method was proposed. This non-iterative version is capable of probabilistically
analyzing complex geological formations, such as the Brazilian pre-salt geological
formations. Using the same computational resources, the non-iterative GreenFOSM method is at least 200 times faster than the iterative Green-FOSM method.
In general, the results found in the investigated analyzes (deterministic and
probabilistic) are close to the results obtained by the reference method (FEM and
MCS, respectively).
Descrição | Arquivo |
COMPLETE |