Descrição

O interesse em estudos sobre fraturamento hidráulico, técnica responsável pela viabilização econômica de muitos campos petrolíferos em todo o mundo, é crescente. A compreensão dos mecanismos envolvidos no processo e a busca por métodos que permitam prever a geometria da fratura induzida e determinar a pressão de fraturamento é fundamental para se otimizar a produtividade de poços.

A complexidade dos processos físicos envolvidos na técnica de fraturamento hidráulico resulta em um problema acoplado, onde a integração entre propriedades da rocha, estado de tensões in-situ e heterogeneidades do maciço determina a geometria e orientação da fratura induzida. A simulação numérica é uma importante ferramenta aliada no estudo deste tipo de problema e é grande o número de trabalhos na literatura que usam a modelagem para reproduzir os efeitos do processo de fraturamento hidráulico.

Dentre os vários métodos numéricos usados na modelagem de problemas como o de fraturamento hidráulico, com acoplamento hidromecânico, o Método dos Elementos Finitos (MEF) é um dos mais versáteis e vem sendo usado ao longo das últimas décadas para em problemas de propagação de fraturas. Nesta linha de pesquisa serão utilizadas duas técnicas distintas para representar o comportamento das descontinuidades em malhas de elementos finitos, a técnica de descontinuidades incorporadas no elemento finito e a de fragmentação de malha. Ambas as técnicas são fundamentadas na teoria da Aproximação Contínua de Descontinuidades Fortes (ACDF).

Objetivos

O objetivo estratégico desta linha de pesquisa consiste em desenvolver ferramentas computacionais eficientes e robustas para simular de forma totalmente acoplada o problema de fraturamento hidráulico em formações rochosas pelo método dos elementos finitos, usando a aproximação contínua de descontinuidades fortes (ACDF)