EVENTO
Modelagem Computacional Multiescala de Descontinuidades em Reservatórios Não-Convencionais
Tipo de evento: Exame de Qualificação
O objetivo deste trabalho é o de propor novos métodos computacionais multiescala para descrever a presença de fraturas condutoras e seladas em reservatórios não-convencionais tais como os de gás de folhelho (shale gas) e do pré-sal brasileiro.As fraturas podem ser consideradas seladas ou condutoras, dependendo do estado de tensão ao qual estão submetidas bem como seu comportamento em relação ao escoamento de fluidos. As condutoras (ou fraturas ativas) apresentam permeabilidade elevada em relação a das formações vizinhas, dando origem a saltos no fluxo normal do fluido (Frih et al, 2008). Por outro lado, as seladas estão mecanicamente inativas e possuem permeabilidade muito baixa, levando à presença de descontinuidades no campo de poro pressão (Martin et al, 2005).Um dos nossos objetivos neste trabalho de doutorado é a modelagem multiescala do processo de reativação de falhas no caso das formações geológicas que compoem o pré-sal brasileiro. Para tanto, propomos a utilização de um método numérico de elementos finitos multiescala, o MHM (Multiscale Hybrid-Mixed) o qual faz uso da solução de problemas locais na construção de funções de forma que incorporam heterogeneidades advindas da microescala, sendo posteriormente empregadas no contexto de uma formulação macroscópica híbrida global (Harder et al, 2013). Como as falhas possuem abertura muito menor do que comprimento característico do reservatório, essas serão tratadas como heterogeneidades presentes na escala microscópica.Em relação às condutoras, nos restringiremos a analisar o papel das fraturas provenientes do processo de fraturamento hidráulico analisando sua influência sobre a hidrodinâmica do metano presente em reservatórios de gás de folhelho. Esse problema é caracterizado pelo acoplamento entre a hidrodinâmica do gás na matriz do folhelho e nas fraturas hidráulicas. A matriz é composta por matérias orgânicas e inorgânicas e possui baixa permeabilidade da ordem de nanodarcys (nd), onde 1 darcy equivale a 1 (μm)². Já as fraturas hidráulicas, são preenchidas por um material poroso, conhecido como propante, que possui papel estrutural evitando o fechamento das mesmas, ao mesmo tempo que mantém a permeabilidade dessas controlada bem maior do que a do bloco, da ordem de 100 md.Postulamos que o movimento do gás é descrito por equações não-lineares de difusão na matriz porosa e nas fraturas. Neste cenário aplicamos uma técnica de redução de dimensão que consiste em tomar a média dos campos na abertura das fraturas tratando-as como interfaces com elementos sujeitos a uma fonte de massa proveniente do salto de fluxo normal de gás. As equações obtidas serão discretizadas pelo método de elementos finitos mistos objetivando a conservação local de massa em cenários de heterogeneidades presentes nas formações geológicas. Bibliografia: Harder, C., Paredes, D., & Valentin, F. (2013). A family of multiscale hybrid-mixed finite element methods for the Darcy equation with rough coefficients.Journal of Computational Physics, 245, 107-130. Frih, N., Roberts, J. E., & Saada, A. (2008). Modeling fractures as interfaces: a model for Forchheimer fractures. Computational Geosciences, 12(1), 91-104. Martin, V., Jaffré, J., & Roberts, J. E. (2005). Modeling fractures and barriers as interfaces for flow in porous media. SIAM Journal on Scientific Computing,26(5), 1667-1691. Zoback, Mark D. Reservoir geomechanics. Cambridge University Press, 2010.
Data Início: 14/04/2015 Hora: 09:30 Data Fim: 14/04/2015 Hora: 12:00
Local: LNCC - Laboratório Nacional de Computação Ciêntifica - Auditorio A
Aluno: Josué dos Santos Barroso - -
Orientador: Marcio Arab Murad - Laboratório Nacional de Computação Científica - LNCC
Participante Banca Examinadora: Abimael Fernando Dourado Loula - Laboratório Nacional de Computação Científica - LNCC Antônio André Novotny - LNCC - LNCC Eurípedes Vargas - PUC/RJ - PUC/RJ João Nisan Correia Guerreiro - Laboratório Nacional de Computação Científica - LNCC
