[en] FAILURE PHENOMENA AND FLUID MIGRATION IN NATURALLY FRACTURED ROCK FORMATIONS

[pt] FENÔMENOS DE FALHA E MIGRAÇÃO DE FLUIDO EM FORMAÇÕES ROCHOSAS NATURALMENTE FRATURADAS

[pt] JULIO ALBERTO RUEDA CORDERO

[pt] METODO DO ELEMENTO FINITO

[pt] INTERSECAO ENTRE FRATURAS

[pt] FRAGMENTACAO DE MALHA

[pt] SIMULACAO DE RESERVATORIOS

[pt] FRATURAMENTO HIDRAULICO

[en] FINITE ELEMENT METHOD

[en] INTERSECTION BETWEEN HYDRAULIC AND NATURAL FRACTURES

[en] MESH FRAGMENTATION

[en] RESERVOIR SIMULATION

[en] HYDRAULIC FRACTURING

[pt] O presente estudo propõe modelos numéricos robustos para simular os fenômenos presentes nos problemas de propagação de fraturas e migração de fluidos em formações fraturadas. Uma técnica de fragmentação de malha com uma abordagem de zona poro-coesiva é desenvolvida para simular a propagação não planar de fraturas em formações fraturadas. O modelo proposto permite estudar os efeitos dos parâmetros primários sobre a interação de fraturas hidráulicas e naturais. O trabalho desenvolve uma nova formulação hidromecânica 3D do dupla porosidade e dupla permeabilidade aprimorada para a representação mais realista do médio fraturado em simulações de reservatório. O modelo permite estudar o impacto de fraturas naturais de múltiplas escalas e orientações no desempenho do reservatório. Finalmente, o trabalho propõe uma nova metodologia que integra os modelos robustos de propagação de fratura e simulação de reservatório, para aprimorando a avaliação do desempenho da produção. Foram simulados múltiplos cenários de fraturamento hidráulico para avaliar a produção dos reservatórios. Também foram integrados modelos de fratura discreta e dupla porosidade-dupla permeabilidade para estudar os efeitos de fraturas de múltiplas escalas no reservatório estimulado hidraulicamente. Os modelos desenvolvidos foram comparados com testes experimentais, soluções analíticas e numéricas. Os resultados mostram excelente concordância e validam as formulações hidromecânicas. A partir dos resultados numéricos, se identificaram os parâmetros dominantes que influenciam o resultado do fraturamento hidráulico e a produção dos depósitos hidraulicamente estimulados.

[en] The presented study proposes robust numerical models to simulate the phenomena present in fracture propagation and fluid migration problems in fractured media. An innovative mesh fragmentation technique with an intrinsic pore-cohesive zone approach is developed to simulate unrestricted hydraulic fracture propagation in fractured media. The proposed method allows studying the effect of some primary parameters on hydraulic and natural fracture interaction. A new 3D hydromechanical formulation for an enhanced dual-porosity/dual-permeability model is proposed to represent a fractured porous formation more realistically in reservoir simulations. The new model allows the study of the impacts of natural fractures with different orientations at multiple scales on the hydromechanical behavior of the reservoir. Finally, this research work proposes a new methodology that integrates a robust fracture propagation model and reservoir simulation, improving the evaluation of production performance. We simulate several hydraulic fracturing scenarios for the assessment of the cumulative production of the reservoir. Moreover, we combined discrete fracture and enhanced dual porosity-dual permeability models to study the effects of fractures of multiple lengths on the hydraulically stimulated reservoir. The developed models are compared against experimental tests, analytical and numerical solutions. The comparative results show excellent agreement and validate the fully coupled hydromechanical formulations. From the numerical results, it was possible to identify the dominant parameters that influence hydraulic fracturing and the production performance of the hydraulically stimulated deposits.

DEANE DE MESQUITA ROEHL

ELEAZAR CRISTIAN MEJIA SANCHEZ

LUIZ FERNANDO CAMPOS RAMOS MARTHA

CELSO ROMANEL

DEANE DE MESQUITA ROEHL

ELEAZAR CRISTIAN MEJIA SANCHEZ

LEONARDO CABRAL PEREIRA

MARCELO JAVIER SANCHEZ CASTILLA

FRANCISCO HENRIQUES FERREIRA

2021-11-08

2021-07-29

[pt] TEXTO

application/pdf

INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55732@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55732@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.55732