[pt] Simuladores de escoamento em reservatórios são ferramentas importantes na otimização do desenvolvimento de um campo de petróleo. Estes simuladores modelam o escoamento multifásico através de meios porosos compressíveis, levando em conta as equações de equilíbrio de fases, as leis de fluxo e a variação volumétrica do meio poroso associada à variação da pressão de poros do sistema. As tensões in situ são consideradas através da aplicação de tensões constantes no contorno do reservatório. Este trabalho descreve a utilização de um simulador convencional de reservatório, baseado em diferenças finitas com e sem um módulo geomecânico, e a utilização de um simulador acoplado, que resolve as equações de escoamento e de tensão num mesmo código de elementos finitos. Nesta dissertação são feitas comparações entre os modelos geomecânicos aproximado e rigoroso oferecidos pelos simuladores comerciais, além de ser apresentada uma análise de situações em que esta última forma deve ser realmente considerada. O objetivo deste trabalho é analisar a influência das tensões in situ em reservatórios de petróleo com base na comparação entre os campos de poropressões obtidos a partir da modelagem de um mesmo sistema com os dois simuladores geomecânicos. São apresentadas as formas de acoplamento e a formulação utilizada em cada um dos modelos. Os modelos geomecânicos utilizados em cada um dos simuladores são comparados. É feita uma comparação entre os resultados obtidos pelos dois simuladores a partir de um modelo bidimensional. / [en] Numerical simulators for reservoir flow analysis are important tools for the optimization of oil field development. These simulators model the multiphase flow through compressible porous medium taking into account the phase equilibrium equations, flow laws and the rock volumetric change associated to the pore pressure change during production. Some simulators have been associated with stress analysis modules in order to use the pore pressure field obtained by the flow simulator and update the stress field within the reservoir. This dissertation describes the use of a conventional reservoir simulator based on finite differences that models multiphase flow in porous media, with and without a geomechanical module, and the use of a fully-coupled simulator that solves both the flow and stress equations in a single finite element code. This dissertation compares the two geomechanical modules, the approximated and the precise, offered by commercial simulators, and analyses the situations in which the rigorous form should be considered, or not. The aim of this dissertation is to investigate the influence of in situ stresses in petroleum reservoirs based on the comparison of the pore pressure fields obtained from the modeling of the same system with both geomechanical simulators. The coupling and formulation used in each model are presented. The geomechanical models of both simulators are described. A comparison of the simulators is made using a bidimensional model.

[pt] A natureza física do amortecimento nos solos e sua formulação matemática têm sido objeto de intensa pesquisa ao longo do último meio século. Estes vários ensaios para explicar os mecanismos de perda de energia durante os episódios de vibração surgem da importância do amortecimento no problema de propagação de ondas para fins de engenharia. O objetivo deste estudo é propor uma maneira alternativa de analisar o fenômeno do amortecimento em solos, considerando o problema de vibração como um problema matemático poromecânico acoplado onde deslocamentos relativos e velocidades entre as duas fases que compõem o material geológico, fluido e sólido, gera forças de interação nas interfaces e pode desempenhar um papel importante na perda de energia vibracional dos solos. Presume-se que o problema seja resolvido na escala de poros, concentrando-se nas condições cinéticas e dinâmicas na interface entre o esqueleto sólido e o fluido de saturação. Variáveis adimensionais que misturam propriedades fluidas e sólidas permitem o acoplamento do problema, resultando no surgimento de uma massa aparente, coeficientes de amortecimento e rigidez que serão introduzidos posteriormente nas equações de movimento. A equação proposta de amortecimento será então justaposta a testes de laboratório e uma comparação com os modelos mais importantes da literatura será feita usando o software DEEPSOIL para análise de propagação de ondas para verificar sua validade. / [en] The physical nature of damping in soils and its mathematical formulation attempts have been the subject of intensive researches along the last half century. These several trials to explain the mechanisms of energy loss during vibration episodes arise from the importance of damping in the wave propagation problem for engineering purposes. The aim of this study is to propose an alternative way to analyze the damping phenomenon in soils by looking at the vibration problem as a coupled poromechanical mathematical problem where relative displacements and velocities in between the two phases that compose the geological material, fluid and solid, generates interaction forces at the interfaces and can play an important role in the vibrational energy loss of soils. The problem is assumed to be solved at the pore scale, focusing on the kinetic and dynamic conditions at the interface in between the solid skeleton and the saturating fluid. Dimensionless variables that mixes fluid and solid properties allows the coupling of the problem, resulting on the rising of an apparent mass, damping and stiffness coefficients that will be introduced later in the equations of motion. The proposed equation of damping will thus be juxtaposed to laboratory tests data and a comparison with the most important models in the literature will be done further using the software DEEPSOIL for wave propagation analysis to check its validity.