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Dissertação

Hydraulic fracturing: An overview and a geomechanical approach EVALUATED

Detalhes: Os custos elevados das operações de fracturação hidráulica e as particularidades dos reservatórios alvo obrigam a indústria a investir fortemente no desenvolvimento de ferramentas fiáveis para o seu pré-dimensionamento; pelo que se torna importante conhecer o efeito da orientação da perfuração no comportamento das fracturas induzidas, ao nível da sua iniciação e propagação, para garantir o sucesso das operações. Esta tese apresenta um estudo numérico pelo método XFEM (Extended Finite Element Method), em que se analisa o comportamento mecânico de fracturas induzidas, nomeadamente as condições de iniciação e propagação, quando se recorre à utilização de perfurações com diferentes orientações. Tendo em vista a validação da ferramenta de cálculo, procedeu-se à simulação de uma série de ensaios experimentais descritos por Abass et al. (1994). Apesar das simplificações introduzidas no modelo numérico, os resultados numéricos apresentam boa concordância com os dados experimentais. O mesmo modelo é utilizado para desenvolver um estudo paramétrico em que se analisa o efeito de um conjunto de parâmetros relevantes, nomeadamente o comprimento da perfuração, anisotropia de tensões, raio do furo e desalinhamento da perfuração, na iniciação e propagação de fracturas quando se utilizam perfurações orientadas. Os resultados obtidos permitem concluir que a pressão que provoca a iniciação da fractura é fortemente dependente das tensões tangenciais na ponta da fractura, enquanto a reorientação é controlada pela anisotropia de tensões, sendo que ambos os aspectos são determinados pelo estado de tensão na proximidade do furo.
Keywords: Fracturação hidráulica, perfurações orientadas, fractura, Abaqus, XFEM, geomecânica.

Discussão: julho 20, 2015, 9:30