ESTUDO NUMÉRICO E ANALÍTICO DE UM ENSAIO DE FRATURAMENTO HIDRÁULICO

Autores

  • George Simonelli Universidade Federal da Bahia https://orcid.org/0000-0002-8031-1401
  • Lucas Silva e Silva
  • Rômulo S. Vilares Filho
  • Paulo Gustavo Cavalcante Lins

DOI:

https://doi.org/10.18540/jcecvl5iss2pp0189-0194

Palavras-chave:

Fraturamento hidráulico, Elasticidade, Elementos finitos, Mecânica da fratura

Resumo

Os resultados de um ensaio de fraturamento hidráulico de laboratório são analisados por modelos da elasticidade e da mecânica da fratura. Uma solução analítica para uma abertura circular em meio infinito com tensões in situ não hidrostáticas, uma carga interna e um modelo de elementos finitos do ensaio apresentam tensões de tração máximas que superam a resistência à tração do material. Estes dois modelos explicam a iniciação da fratura. Soluções de referência de mecânica da fratura e modelos de elementos finitos para representar o fraturamento no ensaio, quando comparados com tenacidade à fratura, explicam o processo de propagação da fratura. O conjunto dos modelos permite um melhor entendimento do processo da mecânica do fraturamento. As tensões in situ, a pressão interna do furo e a pressão na fratura possuem papeis distintos no referido processo.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

George Simonelli, Universidade Federal da Bahia

Possui graduação em Engenharia Química, especialização em Gestão e Educação Ambiental, mestrado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais e doutorado em Engenharia Química. Atualmente é professor da Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia (UFBA) e revisor de periódicos científicos. Tem experiência na área de Engenharia Química, com ênfase em Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.

Referências

BACKERS, T. Fracture toughness determination and micromechanics of rock under mode I and mode II loading. 2004. 94 f. Thesis (PhD in Geology) - University of Potsdam, Germany, 2004.
BRADLEY, W. B. Failure of inclined boreholes. Journal of Energy Resources Technology, v. 101, n. 4, p. 232-239, 1979.
CIMNE. GiD: The personal pre and post processor. 2017. Available at: <www.gidhome.com>. Accessed on November 29th, 2017.
FJÆR, E.; HOLT, R.M.; HORSRUD, P.; RAAEN, A.M. & RISNES, R. Petroleum Related Rock Mechanics. 2nd ed., Amsterdam: Elsevier, 2008.
HAIMSON, B.; FAIRHURST, C. Ln-situ stress determination at great depth by means of hydraulic fracturing. In: 11th US SYMPOSIUM ON ROCK MECHANICS, 16-19 June 1969, Berkeley, California. Proceedings… New York: AIME, 1970, p. 559-584.
HAIMSON, B. Hydraulic fracturing in porous and nonporous rock and its potential for determining in-situ stresses at great depth. 1968. 234 f. Thesis (PhD in Geology), University of Minnesota, United States of America, 1968.
LAZARUS AND FREE PASCAL TEAM. Lazarus. 2014. Available at: <http://www.lazarus.freepascal.org/>. Accessed on March 13th, 2014.
SAMMIS, C. G.; ASHBY, M. F. The failure of brittle porous solids under compressive stress states. Acta metallurgica, v. 34, n. 3, p. 511-526, 1986.
TADA, H.; PARIS, P.C.; IRWIN, G.R. The stress analysis of cracks handbook. 3rd ed. New York: ASME Press, 2000.
WAWRZYNEK, P.; INGRAFFEA, A. FRANC2D: A two dimensional crack propagation simulator. 1993. User's Guide. Version 3.1. Available at: <http://www.cfg.cornell.edu/doc/F2D_V3.1.pdf>. Accessed on February 3rd, 2014.
ZHAO, H.; LI, Z.; ZHU, C.; RU, Z. Reliability analysis models for hydraulic fracturing. Journal of Petroleum Science and Engineering, v. 162, p. 150-157, 2018.
NARDELLI, A. M. B.; GRIFFITH, J. J. Theoretical model for understanding corporate environmentalism in the Brazilian forestry sector. Revista Árvore, v. 27, n. 6, p. 855-869, 2003.

Downloads

Publicado

2019-04-26

Como Citar

Simonelli, G., Silva, L. S. e, Vilares Filho, R. S., & Lins, P. G. C. (2019). ESTUDO NUMÉRICO E ANALÍTICO DE UM ENSAIO DE FRATURAMENTO HIDRÁULICO. The Journal of Engineering and Exact Sciences, 5(2), 0189–0194. https://doi.org/10.18540/jcecvl5iss2pp0189-0194

Edição

Seção

Engineering of Petroleum, Natural Gas and Biofuels