Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-28T21:21:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Tarcisio Augusto da Silva.pdf: 3259202 bytes, checksum: 1388511178e9383528116b5b028ba7f9 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-06T22:35:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Tarcisio Augusto da Silva.pdf: 3259202 bytes, checksum: 1388511178e9383528116b5b028ba7f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-06T22:35:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Tarcisio Augusto da Silva.pdf: 3259202 bytes, checksum: 1388511178e9383528116b5b028ba7f9 (MD5) Previous issue date: 2017-07-31 / O fechamento de fraturas, devido a depleção, nos reservatórios naturalmente fraturados sensíveis ao estado de tensões pode promover uma redução significativa da permeabilidade da formação geológica. Compreender as características hidráulicas da rede de fraturas como função das tensões atuantes é fundamental para a concepção do plano de desenvolvimento do reservatório. Na presente dissertação foi proposto um modelo de fechamento de fraturas durante a produção de fluidos em reservatórios, pós-fraturamento hidráulico, utilizando para isso, uma modificação do modelo constitutivo de Barton-Bandis, objetivando simular o efeito do propante tanto na produção de fluidos como nas tensões atuantes na formação. Este modelo é capaz de reproduzir, adequadamente, o comportamento do fechamento de fraturas submetidas a uma tensão normal compressiva. É um modelo hiperbólico de fechamento com uma rigidez inicial, que converge assintoticamente para o fechamento máximo da fratura. Considera-se também a existência de um propante com diâmetro e rigidez especificado, de modo a dificultar o fechamento da fratura hidráulica, alterando desta forma o estado de tensões na região adjacente a fratura, neste sentido, a implementação em um programa de elementos finitos do modelo Barton-Bandis com propante simula um comportamento que permite um melhor entendimento do fenômeno de fraturamento hidráulico em formações rochosas bem como um aumento de produtividade em poços de petróleo decorrente do aumento da permeabilidade na fratura com propante. / The closure of fractures, due to depletion, in the naturally fractured reservoirs sensitive to the stress state can promote a significant reduction of the permeability of the geological formation. Understanding the hydraulic characteristics of the fracture network as a function of the operating voltages is fundamental for the design of the reservoir development plane. In this dissertation, a model of fracture closure was proposed during the production of fluids in reservoirs, post-hydraulic billing, using a modification of the constitutive model of Barton-Bandis, aiming to simulate the effect of the proppant in both fluid production and Stresses in training. This model is able to adequately reproduce the behavior of the closure of fractures subjected to a normal compressive stress. It is a hyperbolic closure model with initial rigidity, which converges asymptotically to maximum fracture closure. It is also considered the existence of a proppant with specified diameter and rigidity, in order to make it difficult to close the hydraulic fracture, thus altering the state of tensions in the region adjacent to the fracture, in this sense, the implementation in a finite element program of the Model Barton-Bandis simulates a behavior that allows a better understanding of the phenomenon of hydraulic fracturing in rock formations as well as an increase in productivity in oil wells due to the increase of permeability in proppant fracture.

Submitted by Aldo Theodoro Gaiotto Junior (engenhotto@hotmail.com) on 2018-09-03T14:22:00Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO ALDO GAIOTTO.pdf: 6437864 bytes, checksum: 350d39f461d7eb07f22b0d4b350f05b5 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-09-04T12:15:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gaiottojunior_at_me_bauru.pdf: 5958184 bytes, checksum: cf475013b5ae09ce289691e5d961d76d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-04T12:15:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gaiottojunior_at_me_bauru.pdf: 5958184 bytes, checksum: cf475013b5ae09ce289691e5d961d76d (MD5) Previous issue date: 2018-07-30 / O estudo acerca dos efeitos provocados pelos processos de exploração de fontes de hidrocarbonetos em rochas reservatório está cada vez mais presente nos processos investigativos que visam mitigar e remediar os impactos ambientais originários desta prática, de modo que se possa explorá-los por mais tempo e com menos danos ao meio ambiente. Visando o desenvolvimento de novas técnicas que possibilitem compreender melhor estes efeitos, o presente trabalho estuda as potencialidades de um novo modelo constitutivo, baseado no modelo de fechamento de juntas proposto por Barton e na teoria de dano contínuo, denominado “Modelo de Contato Progressivo”. Desenvolvido para simular o processo de fechamento mecânico das fraturas existentes em rochas em uma condição de contato entre interfaces, o modelo possui uma formulação adaptada à situação pretendida. O processo de fechamento das fraturas ocorre de acordo com a variação da poropressão da rocha. À medida que as paredes das fraturas se aproximam, a área de contato entre elas aumenta, causando um aumento na rigidez compressiva da fratura, segundo a relação hiperbólica dada por Barton-Bandis entre a componente normal da tensão e o deslocamento normal relativo. Por meio de uma abordagem 2D em elementos finitos é analisado o comportamento da poropressão em fraturas submetidas a tensões de compressão. Para representar explicitamente a fratura são utilizados elementos finitos com elevada razão de aspecto, estrategicamente posicionados. São realizados testes computacionais via códigos de programação próprios para validar o modelo. Os testes mostram que os elementos de interface são apropriados para representar as fraturas naturais e que o modelo de contato progressivo é capaz de reproduzir o efeito de fechamento de fraturas. O modelo pode ser empregado em reservatórios naturalmente fraturados para relacionar a tensão normal e a deformação no plano da fratura, além de fornecer valores de permeabilidade equivalente. / The study of the effects caused by the processes of hydrocarbon sources exploration in reservoir rocks is becoming widely present in investigative processes aimed at mitigating and remedying the environmental impacts originating from this practice, so that it can be explored for more time and with less damage to the environment. Aiming the development of new techniques to better understand these effects, the present work studies the potentialities of a new constitutive model, based on Barton's closure model and the continuous damage theory, called "Progressive Contact Model". Developed to simulate the process of fractures mechanical closure in rocks with contact between interfaces condition, the model has a formulation adapted to the intended situation. The fractures closure process occurs according to rock porepressure variation. As the walls of the fractures approach each other, the contact area between the walls increases, causing a growth in the compression stiffness of the fracture, according to the hyperbolic relationship given by Barton-Bandis between the normal component of the stress and the relative normal displacement. Using a 2D approach in finite elements, the porepressure in fractures submitted to compression is analyzed. To represent explicitly the fracture, finite elements with a high aspect ratio, strategically positioned, are used. Computational tests via own programming codes are performed to validate the model. The tests show that the interface elements are appropriate to represent the natural fractures and the progressive contact model is able to reproduce the fracture closure effect. The model can be used in naturally fractured reservoirs to relate normal stress and deformation to the fracture plane, besides to provide equivalent permeability values.