Modélisation de la propagation des fractures hydrauliques par la méthode des éléments finis étendue
Informations sur le document
| authors | Bertrand Paul |
| instructors | Jean Sulem |
| École | Université de lorraine |
| Spécialité | Mécanique - Génie Civil |
| Année de publication | 2016 |
| Lieu | France |
| Type de document | Thèse de doctorat |
| Langue | French |
| Nombre de pages | 196 |
| Format | |
| Taille | 16.56 MB |
- fracturation hydraulique
- modélisation numérique
- mécanique des roches
Résumé
I.Introduction
Les fractures dans les roches influencent considérablement leur perméabilité, jouant un rôle crucial dans l'écoulement des fluides. Les fractures naturelles sont essentielles pour la productivité des réservoirs. La fracturation hydraulique est utilisée pour améliorer la perméabilité des roches peu conductrices, tandis que dans le stockage géologique, les fractures présentent un risque en facilitant le transport des substances nocives.
II.Méthode de modélisation
La méthode des éléments finis étendue (XFEM) est retenue pour simuler les réseaux de fractures. Associée à un modèle de zone cohésive, elle permet d'introduire des fissures sans remailler en cas de propagation. L'écoulement et les échanges de fluides sont pris en compte via un couplage hydromécanique.
III.Validation du modèle
Le modèle est validé avec une solution analytique asymptotique pour la propagation d'une fracture hydraulique plane dans un milieu poroélastique en 2D et 3D.
IV.Propagation de fractures hydrauliques
La propagation de fractures hydrauliques sur des trajectoires inconnues est étudiée. Les fissures sont introduites comme des surfaces potentielles étendues. Le modèle de zone cohésive distingue les zones adhérentes et ouvertes. Les surfaces potentielles sont mises à jour par un post-traitement de l'état cohésif. Des exemples de réorientation et de compétition entre fissures sont analysés.
V.Jonctions de fractures hydrauliques
Le modèle est étendu pour inclure les jonctions de fractures hydrauliques.