Modelagem em elementos finitos multiescala de fluxo em meios porosos fraturados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Salabarria, Jose Ballardo Villegas, 1990-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17475
Resumo: Orientador: Philippe Remy Bernard Devloo, Omar Yesid Durán Triana
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Um dos principais desafios deste trabalho é a inclusão de fraturas discretas na malha de simulação. A incorporação de uma rede de fraturas implica na modificação geométrica das malhas de simulação, podendo, em alguns casos, gerar fraturas sobrepostas. Para isto utiliza-se uma ferramenta especializada para criação robusta de malhas fraturadas. Sobre essa malha, constroem-se espaços de aproximação MHM-H(div) entre os elementos de rocha porosa e fraturas. A implementação do método é comparada com resultados dos 4 casos do benchmarks descrito em Berre et al., 2018, e um caso de segregação gravitacional en 3D, similar ao já publicado para duas dimensões . Com essas validações, resolve-se um caso de um reservatório em escala real. Para problemas não-lineares é utilizado um esquema sequencial completamente implícito (SFI). Por fim, desenvolve-se uma otimização significativa ao método MHM-H(div) ao se isolar a condensação de graus-de-liberdade internos (upscaling) da iteração dos termos não-lineares. Assim, o complemento de Schur é computado apenas uma vez e a iteração se atualiza com uma multiplicação de um escalar por matrizes condensadasAbstract: The focus of this thesis is on the development of a prototype for a multiscale two-phase reservoir simulator (iMRS - Innovative Multiscale Reservoir Simulator). The simulator is based on the finite element method and the NeoPZ object-oriented finite element library. Using this simulator, pressure and flow fields can be approximated using Darcy's law, which is then used to approximate phase saturation distributions. A primary challenge of this work is the inclusion of discrete fractures in the simulation mesh. The incorporation of a fracture network implies geometric modifications of the simulation meshes, leading, in some cases, to overlapping fractures. The robust creation of fractured meshes is achieved with the aid of a specialized tool. On this mesh, approximation spaces MHM-H(div) are constructed between the porous rock elements and fractures. A comparison was made between the results of the method's implementation and those of four benchmark cases described in Berre et al., 2018, as well as one similar to one previously published for two dimensional gravitational segregation. With these validations, a real-scale reservoir case is modeled. For nonlinear problems, a fully implicit sequential scheme (SFI) is used. Furthermore, significant optimizations to the MHM-H(div) method are developed by separating the iteration of nonlinear terms from the internal degrees-of-freedom condensation. Thus, the Schur complement is computed only once, and the iteration is updated with a scalar multiplication by condensed matricesAbertoDoutoradoExplotaçãoDoutor em Ciências e Engenharia de PetróleoCAPES001[s.n.]Devloo, Philippe Remy Bernard, 1958-Duran Triana, Omar Yesid, 1986-Pavanello, RenatoCastro, Marcelo Souza deGuimarães, Leonardo Jose do NascimentoSantos, Erick Slis RaggioUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de GeociênciasPrograma de Pós-Graduação em Ciências e Engenharia de PetróleoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSalabarria, Jose Ballardo Villegas, 1990-20232023-09-18T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (183 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/17475SALABARRIA, Jose Ballardo Villegas. Modelagem em elementos finitos multiescala de fluxo em meios porosos fraturados . 2023. 1 recurso online (183 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17475. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1384725Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1384725porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-05-15T18:27:15Zoai::1384725Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-05-15T18:27:15Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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