Modelagem em elementos finitos do fechamento de fraturas hidráulicas por despressurização através do modelo de Barton-Bandis considerando a inclusão de propante

Abstract

O fechamento de fraturas, devido a depleção, nos reservatórios naturalmente fraturados sensíveis ao estado de tensões pode promover uma redução significativa da permeabilidade da formação geológica. Compreender as características hidráulicas da rede de fraturas como função das tensões atuantes é fundamental para a concepção do plano de desenvolvimento do reservatório. Na presente dissertação foi proposto um modelo de fechamento de fraturas durante a produção de fluidos em reservatórios, pós-fraturamento hidráulico, utilizando para isso, uma modificação do modelo constitutivo de Barton-Bandis, objetivando simular o efeito do propante tanto na produção de fluidos como nas tensões atuantes na formação. Este modelo é capaz de reproduzir, adequadamente, o comportamento do fechamento de fraturas submetidas a uma tensão normal compressiva. É um modelo hiperbólico de fechamento com uma rigidez inicial, que converge assintoticamente para o fechamento máximo da fratura. Considera-se também a existência de um propante com diâmetro e rigidez especificado, de modo a dificultar o fechamento da fratura hidráulica, alterando desta forma o estado de tensões na região adjacente a fratura, neste sentido, a implementação em um programa de elementos finitos do modelo Barton-Bandis com propante simula um comportamento que permite um melhor entendimento do fenômeno de fraturamento hidráulico em formações rochosas bem como um aumento de produtividade em poços de petróleo decorrente do aumento da permeabilidade na fratura com propante.