EVENTO
Análise de Sensibilidade Topológica no Fraturamento Hidráulico
Tipo de evento: Defesa de Dissertação de Mestrado
A análise de sensibilidade topológica fornece uma função escalar, denominada derivada topológica, que mede a sensibilidade de um dado funcional de forma em relação a umaperturbação singular infinitesimal no domínio. Tal conceito vem sendo amplamente utilizado nas mais diversas aplicações e tem se demonstrado de grande relevância em problemas de engenharia. Nesse contexto, o presente trabalho tem por objetivo introduzir um modelo de fraturamento hidráulico baseado no conceito da derivada topológica. Essa técnica de estimulação do poço também conhecida como fracking foi proposta por Clark em 1949 e é vastamente utilizada pelas indústrias de petróleo e gás. Em linhas gerais, o fracking consiste em aumentar significativamente a área da superfície de produção de um meio poroso através da ativação de uma falha pré-existente de tal forma que o gás aprisionado possa ser coletadona superfície. Ademais, o processo de fracking é o objeto de estudo de diversos trabalhos recentes devido aos seus impactos ambientais, bem como por aspectos econômicos. Nesse contexto, estende-se um modelo de fraturamento hidromecânico existente em busca de um cenário mais próximo da realidade através da incoporação do estado inicial de tensões (in situ stress) e dos efeitos inerciais do fluido durante o processo de propagação da fratura. O presente modelo é resultado da adaptação do modelo de dano de Francfort-Marigo ao contexto do fraturamento hidráulico em conjunto com a teoria de consolidação de Biot. Considera-se uma idealização bidimensional em que o processo de fraturamento é ativado por um campo de pressão não-constante distribuído por todo o domínio. Um funcional de forma dado pela energia potencial total do sistema e um termo de dissipação do tipo Griffith é minimizado com respeito a um conjunto de inclusões circulares através do conceito da derivada topológica. Então, a derivada topológica associada é usada na construção de algoritmo de otimização topológica desenvolvido para simular os processos de nucleação e propagação. Por fim, alguns exemplos numéricos ilustram o efeito da tensão in situ na propagação de fratura, caminho específico de evolução (permitindo bifurcações)e a aplicabilidade da metodologia proposta.
Data Início: 08/06/2020 Hora: 09:00 Data Fim: 08/06/2020 Hora: 12:00
Local: LNCC - Laboratório Nacional de Computação Ciêntifica - Videoconferência
Aluno: Claudio Daniel Tenório de Barros - - LNCC
Orientador: Artur Ziviani - Laboratório Nacional de Computação Científica - LNCC
Participante Banca Examinadora: Alex Borges Vieira - Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF Fabio André Machado Porto - Laboratório Nacional de Computação Científica - LNCC Pablo Javier Blanco - Laboratório Nacional de Computação Científica - LNCC
Suplente Banca Examinadora: Antônio Tadeu Azevedo Gomes - Laboratório Nacional de Computação Científica - LNCC
