Modelagem computacional de formação e evolução de zonas de dano em falhas geológicas.


Aluno
Thiago Juvêncio de Andrade

Curso
Mestrado

Área
Estruturas

Linha de pesquisa
Computação Gráfica Aplicada

Data de defesa
06/08/2021

Orientadores
Deane de Mesquita Roehl

Graduação
Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ

Banca julgadora
Deane de Mesquita Roehl; Roberto Juan Quevedo Quispe - Instituto Tecgraf / PUC-Rio; Raul Rosas e Silva; Melissa Duque Nogueira Kiewiet - CSIRO

Palavras-chave

Zonas de dano; falhas geológicas; método do elementos finitos; plasticidade; Damage zones; geological faults; finite element method; plasticity.


Resumo
As zonas de falha são compostas por um núcleo, onde a maior parte da deformação é acomodada, e uma zona de dano, com deformação menos intensa. A zona de dano pode atuar como caminho de fluxo preferencial devido à presença de fraturas, ou como barreira devido às bandas de deformação. Portanto, sua caracterização é essencial para a adoção de estratégias de produção adequadas em campos de petróleo. Os métodos geofísicos geralmente utilizados, porém, dificilmente permitem a identificação das zonas de dano devido à baixa resolução sísmica. Como alternativa, empregam-se observações em afloramentos superficiais. Contudo, há uma grande dispersão de dados, que pode estar relacionada a uma variedade de fatores, como as propriedades da rocha protólita e os mecanismos de deformação atuantes. Neste sentido, este trabalho apresenta duas metodologias baseadas no método dos elementos finitos (MEF) para analisar a formação e evolução das zonas de dano em escala de reservatório. Na primeira abordagem, a zona de falha é totalmente representada através de um meio contínuo, enquanto que na segunda, a falha é representada como um plano por meio de uma descontinuidade. Em ambas aproximações, a zona de dano é estabelecida através das regiões plastificadas. Os resultados numéricos obtidos se aproximaram das observações de campo e possibilitaram a identificação das vantagens e limitações das duas abordagens baseadas no MEF. Por fim, os resultados também permitiram identificar os principais parâmetros geomecânicos que influenciam o desenvolvimento das zonas de dano, bem como os diferentes mecanismos de deformação que ocorrem ao longo da zona de dano.


Fonte de recurso: CAPES; FAPERJ; PUC-Rio


Anexos

Texto completo
8.72 MB