A new sequential model for coupling flow and geomechanics in poroelastoplastic reservoirs

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Silva, Rafael de Oliveira da
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Laboratório Nacional de Computação Científica
Coordenação de Pós-Graduação e Aperfeiçoamento (COPGA)
Brasil
LNCC
Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://tede.lncc.br/handle/tede/295
Resumo: We develop an innovative computational model for single phase flow of a slightly compress- ible fluid in a rock displaying elastoplastic behavior. The new geomechanical formulation revolves around the fixed stress split algorithm within the class of sequential methods, where the subproblems of flow and geomechanics are solved in an iterative fashion for a frozen total mean stress. We show that in the general case where the Biot-Willis coeffi- cient is modified in the plastic regime, additional complexity arises in both equilibrium and flow equations. Considering the plastic flow governed by Terzaghi’s effective stress, a new nonlinear Biot-Willis parameter naturally appears in the overall equilibrium of the solid-fluid mixture. The new model is discretized by the finite element method and numerical simulations are presented considering a 2D slab arrangement representing a section between an injection and a production well. The simulations illustrate the role of the source terms, involving the time derivative of the total mean stress, in production and reservoir compaction in the plastic regime.