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[en] COMPUTATIONAL ANALYSIS OF THE STABILITY OF FRACTURED ROCK MASSES / [es] IMPLEMENTACIÓN COMPUTACIONAL PARA EL ESTUDIO DE ESTABILIDAD DE MACIZOS ROCOSOS FRACTURADOS / [pt] IMPLEMENTAÇÕES COMPUTACIONAIS PARA O ESTUDO DA ESTABILIDADE DE MACIÇOS ROCHOSOS FRATURADOSJULIO ERNESTO MACIAS ALVARENGA 06 September 2001 (has links)
[pt] O presente trabalho apresenta aplicações das técnicas de
Relaxação Dinâmica e Análise Limite ao estudo da
estabilidade de maciços rochosos fraturados.
O maciço é modelado como um meio descontínuo formado por
blocos rígidos com deformação concentrada nas juntas.
A técnica de Relaxação Dinâmica é usada para a solução do
problema de equilíbrio resultante, através do programa
BLOCO. As expressões desenvolvidas para a matriz de
rigidez
tangente, usando o modelo de Barton & Bandis, foram
implementadas no programa BLOCO.
Exemplos para a validação do algoritmo são apresentados.
A partir do trabalho de Faria (1992), foi implementado um
procedimento automatizado e otimizado para a solução do
problema de Análise Limite em um meio formado por blocos
rígidos. O procedimento desenvolvido permitiu a solução
de
problemas de porte relatados na literatura. / [en] This work presents some applications of the Dynamic
Relaxation and Limit Analysis techniques, to the study of
the stability of fractured rock masses. Rock mass is
modeled as a discontinuum formed by rigid blocks with
deformable joints. Dynamic Relaxation was applied to solve
the resulting equilibrium problem, using the program BLOCO.
Expressions obtained for tangent stiffness matrix, derived
from Barton & Bandis model, were implemented into the BLOCO
program. In order to extend Faria`s (1992) work, an
automatic and optimized procedure, to solve the Limit
Analysis problem of a media formed by rigid blocks was
implemented. The developed procedure was applied to the
study of relatively large dimensions problems, reported in
the literature. / [es] Este trabajo presenta aplicaciones de las técnicas de
Relajación Dinámica y Análisis Límite al estudio de la
estabilidad de macizos rocosos fracturados. EL macizo es
modelado como un medio discontinuo formado por bloques
rígidos con deformación concentrada en las juntas. La
técnica de Relajación Dinámica se utiliza para resolver el
problema de equilíbrio resultante, a través del programa
BLOQUE. Las expresiones desarrolladas para la matriz de
rígidez tangente, usando el modelo de Barton & Bandis, se
implementaron en el programa BLOQUE. Se presentan algunos
ejemplos para la evaluación del algoritmo. A partir del
trabajo de Faria (1992), fue implementado un procedimiento
automatizado y optimizado para la solución del problema de
Análisis Límite en un medio formado por bloques rígidos. El
procedimiento desarrollado permitió resolver problemas de
porte relatados en la literatura.
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[en] OIL WELLS STABILITY IN FRACTURED MEDIA USING THE DISCRETE ELEMENT METHOD / [pt] ESTABILIDADE DE POÇOS DE PETRÓLEO EM MEIOS FRATURADOS EMPREGANDO O MÉTODO DOS ELEMENTOS DISCRETOSJUAN DAVID VELILLA URIBE 07 October 2013 (has links)
[pt] A estabilidade de poços de petróleo é convencionalmente analisada empregando soluções analíticas que não são adequadas para modelagem de meios fraturados, devido a suposições de meio continuo. Esta dissertação tem como objetivo principal desenvolver uma metodologia computacional para geração de janela operacional utilizando uma solução numérica, adequada para meios fraturados. No trabalho foi escolhido o software UDEC (Universal Distinct Element Code), que é baseado no método dos elementos discretos (MED). Este método considera o maciço rochoso como a união de blocos de rocha intactos, unidos pelas fraturas e cujo comportamento físico para cada elemento pode ser analisado individualmente. A modelagem computacional no UDEC foi realizada mediante uma analise hidromecânica acoplada. Esta modelagem permitiu avaliar a influencia de alguns mecanismos que governam a estabilidade de poços, como: as tensões in situ, a poropressão e a orientação, espaçamento e persistência das famílias de fraturas. Os resultados numéricos mostram o efeito das fraturas na orientação e magnitude das tensões, além da magnitude da poropressão resultando em cálculos dos limites de colapso inferior e fratura superior da rocha mais realistas. / [en] The stability of oil wells is conventionally analyzed using analytical solutions that are often not suitable for modeling fractured media due to assumptions of continuous medium. This work has as main objective to develop a computational method for generating mud window using a numerical solution, suitable for fractured media. The software chosen for this work was the UDEC (Universal Distinct Element Code), which is based on discrete element method (DEM). This method considers the rock mass as the union of blocks of intact rock jointed by fractures, and whose physical behavior for each element can be analyzed individually. Computational modeling in UDEC was carried out in a coupled hydromechanical analysis. This modeling allowed to evaluate the influences of some of the mechanisms that govern the stability of wells, as in situ stresses, pore pressure and orientation, spacing and persistence of families of fractures. Numerical results show the effect of fracture orientation and magnitude of the stresses, besides the magnitude of the pore pressure resulting in more realistic calculations of lower collapse and upper fracture of the rock mass.
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