On the use of high aspect ratio finite elements to model hydraulic fracturing in deformable porous media

Manzoli, Osvaldo L.; Cleto, Pedro; Sánchez, Marcelo; Guimarães, L. J. N.; Maedo, Michael A.

doi:10.1016/j.cma.2019.03.006

Cited by 24 publications

(7 citation statements)

References 46 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The fluid pressure was considered continuous across the fracture in the latter approach, and discontinuous in the former, which led to more F I G U R E 1 Schematic diagram showing the fluid flow in the neighbourhood of a discontinuity in a porous medium accurate results. Manzoli et al 35 developed a formulation based on the finite elements with high aspect ratio to study the coupled hydro-mechanical behaviour of fractured porous media. In this formulation, depending on width of the discontinuity, both mechanical displacement and fluid pressure fields across the fracture could have a jump in their values either as weak discontinuous, or strong discontinuous.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Transverse and longitudinal fluid flow modelling in fractured porous media with non‐matching meshes

Damirchi

Carvalho

Bitencourt

et al. 2020

Num Anal Meth Geomechanics

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

A new discrete fracture model is introduced to simulate the steady-state fluid flow in discontinuous porous media. The formulation uses a multi-layered approach to capture the effect of both longitudinal and transverse permeability of the discontinuities in the pressure distribution. The formulation allows the independent discretisation of mesh and discontinuities, which do not need to conform. Given that the formulation is developed at the element level, no additional degrees of freedom or special integration procedures are required for coupling the non-conforming meshes. The proposed model is shown to be reliable regardless of the permeability of the discontinuity being higher or lower than the surrounding domain. Four numerical examples of increasing complexity are solved to demonstrate the efficiency and accuracy of the new technique when compared with results available in the literature. Results show that the proposed method can simulate the fluid pressure distribution in fractured porous media. Furthermore, a sensitivity analysis demonstrated the stability regarding the condition number for wide range values of the coupling parameter. K E Y W O R D S coupling finite elements, embedded discontinuity approach, fluid flow, fractured porous media, transverse fluid flow

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…The fluid pressure was considered continuous across the fracture in the latter approach, and discontinuous in the former, which led to more accurate results. Manzoli et al 35 . developed a formulation based on the finite elements with high aspect ratio to study the coupled hydro‐mechanical behaviour of fractured porous media.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Transverse and longitudinal fluid flow modelling in fractured porous media with non‐matching meshes

Damirchi

Carvalho

Bitencourt

et al. 2020

Num Anal Meth Geomechanics

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The application of the finite element method (FEM) to models of hydraulic fracturing of the formation in a porous medium is described in [15]. The gap and the jump in the fields of the head is "smoothed out" (reduces to a continuous case) through the introduction of the concept of "weak rupture".…”

mentioning

confidence: 99%

Numerical Simulation of the Effect of Chemical Osmosis on the Value of the Jumps of Pollution in the Geochemical Barrier

Ulianchuk-Martyniuk¹,

Michuta²

2021

Int. J. of Appl. Math.

View full text Add to dashboard Cite

“…На сегодняшний момент при создании ГГДМ карбонатных объектов нефтяных месторождений Пермского края зачастую не учитывают описанные выше особенности их строения, особенно стоить отметить, что зачастую вертикальную проницаемость принимают равной нулю, хотя это далеко не так и об этом говорится в работах [1,2]. Вертикальная проницаемость в карбонатных коллекторах играет особую роль в условиях активной роли пластовых вод [3][4][5][6][7]. Конус подошвенной воды часто образуется при нерациональной выработке запасов и необоснованных технологических режимах скважин.…”

unclassified

Оценка Технологической И Экономической Эффективности Гидравлического Разрыва Пласта С Использованием Геолого-Гидродинамической Модели, Учитывающая Особенности Строения Карбонатных Коллекторов

Менгалиев¹,

Мартюшев²

2020

IZVESTIYA

View full text Add to dashboard Cite

Актуальность работы.В настоящее время одним из эффективных методов интенсификации добычи нефти на территории Пермского края и во всем мире является гидравлический разрыв пласта. Проведенные мероприятия гидравлического разрыва пластачасто сопровождаются увеличением обводненности добываемой продукции в виду того, что в процессе проведения мероприятия трещина гидравлического разрыва пластараспространилась в вертикальном направлении и тем самым увеличила каналы, соединяющие водонасыщенную и нефтяную зоны. Данного негативного последствия вполне можно было избежать, если бы перед проведением работ на скважине данное мероприятие было смоделировано на геолого-гидродинамической модели, которая учитывает особенности геологического строения данной залежи. Знание особенностей строения карбонатных залежей позволяет значительно уточнить и улучшить действующие геолого-гидродинамические модели. Соответственно использование геолого-гидродинамической модели, которые учитывают особенности строения карбонатных объектов, позволит подобрать рациональную систему разработки и обеспечить оптимальные геолого-технологические мероприятия и как следствие приведет к снижению экономических рисков. Цель: оценка технологической и экономической эффективности гидравлического разрыва пласта с использованием гидродинамической модели, которая учитывает геологические особенности строения карбонатной залежи. Объект: фаменская карбонатная залежь Гагаринского месторождения. Методы: использование гидродинамического симулятораTempest версии 8.3.1 компании Roxar. Результаты. Полученные в ходе моделирования технологии гидравлического разрыва пластана шести скважинах-кандидатах результаты показали, что использование стандартной модели (применяется на сегодняшний момент) по сравнению с модифицированной геолого-гидродинамической моделью (учитывает анизотропию проницаемости и трещиноватость) приводит к завышению одних технологических показателей (прирост дебита нефти и накопленная добыча нефти) и к занижению других (обводненность добываемой продукции), что соответственно в последующем может привести к искажению картины экономической составляющей мероприятий.Проведенный экономический анализ позволил установить, что чистый дисконтированный доход, рассчитанный на модифицированной геолого-гидродинамической модели,оказались в 3,7 раз меньше по сравнению со стандартной, что является несомненно важными показателями при подборе скважин-кандидатов для планирования геолого-технологических мероприятий.

show abstract

On the use of high aspect ratio finite elements to model hydraulic fracturing in deformable porous media

Cited by 24 publications

References 46 publications

Transverse and longitudinal fluid flow modelling in fractured porous media with non‐matching meshes

Transverse and longitudinal fluid flow modelling in fractured porous media with non‐matching meshes

Numerical Simulation of the Effect of Chemical Osmosis on the Value of the Jumps of Pollution in the Geochemical Barrier

Contact Info

Product

Resources

About