[pt] MODELAGEM DO COMPORTAMENTO TENSÃO-DEFORMAÇÃO DE ZONAS DE FALHAS EM TRAVERTINOS ATRAVÉS DO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

[en] MODELLING THE STRESS-STRAIN BEHAVIOUR OF FAULT ZONES IN TRAVERTINES USING FINITE ELEMENT METHOD

[pt] RODRIGO DOS SANTOS MAIA CORREA

[pt] ELEMENTO FINITO

[pt] COMPORTAMENTO HIDROMECANICO

[pt] TRAVERTINO

[pt] FALHA

[pt] PERMEABILIDADE

[en] FINITE ELEMENTS

[en] HYDROMECHANICAL BEHAVIOR

[en] TRAVERTINE

[en] FAILURE

[en] PERMEABILITY

[pt] A partir da amostragem de blocos de travertino cisalhados contendo materiais representativos de zona de dano e/ou núcleo de falhas geológicas, corpos-de-prova cilíndricos constituídos tanto por rocha intacta como por rocha de falha, foram submetidos a ensaios triaxiais multi-estágios com medição de permeabilidade na direção axial, com confinamentos efetivos variáveis de 2, 5, 11, 19 e 29 MPa. O presente trabalho avalia a adequação do modelo Mohr-Coulomb com endurecimento em representar o comportamento tensão-deformação de materiais de zona de falha em travertino observado nos ensaios de laboratório e determina os parâmetros que melhor representam o comportamento experimental, além de analisar a variação da permeabilidade. Para isso, é utilizado o método de elementos finitos, através do software ABAQUS, para modelar os corpos-de-prova e simular o comportamento tensão-deformação de dois dos ensaios triaxiais realizados. Ao final do estudo são determinados os parâmetros de rocha de falha que melhor ajustam aos dados experimentais. Além disso, são determinados fatores multiplicadores de permeabilidade que representam as variações de permeabilidade esperadas a partir das deformações volumétricas nesses materiais. Esse conhecimento tem importante contribuição na previsibilidade do comportamento hidromecânico de falhas geológicas, cujo equilíbrio é alterado com a explotação de reservatórios de petróleo.

[en] From sheared travertine blocks, containing both damage zone and/or gouge representative materials, cylindrical plugs were obtained containing both intact rock and fault materials, and were submitted to triaxial tests with axial permeability measurements in effective confinement pressures of 2, 5, 11, 19 e 29 MPa. This work assess the suitability of Mohr-Coulomb hardening model to represent stress-strain behaviour of travertine fault zone materials observed in laboratory measurements and determines the parameters that best fit the experimental behavior. Furthermore, a permeability variation analysis is conducted. For this, finite element method is used through ABAQUS software, to model the plugs and to simulate the stress-strain behaviour of three triaxial tests. It is possible after all, to determine rock parameters that adjust to experimental results. Besides that, permeability multipliers are determined to adjust permeability changes due to volumetric deformations in these materials. This knowledge is an important contribution to forecast hidromechanical behavior of geological faults that may have stability altered by hydrocarbon exploitation in petroleum reservoirs.

RAQUEL QUADROS VELLOSO

EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR

RAQUEL QUADROS VELLOSO

FLAVIA DE OLIVEIRA LIMA FALCAO

MELISSA CRISTINA DUQUE NOGUEIRA KIEWIET

2017-04-10

2016-07-15

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=29625@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=29625@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.29625