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Estudo do comportamento geomecânico e químico das fraturas de rochas carbonáticas

AMORIM, Analice França Lima, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: A., LIMA

Main Author: OLIVEIRA, Shirley Minnell Ferreira de
Other Authors: GUIMARÃES, Leonardo José do Nascimento
Format: doctoralThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2020
Subjects:
Engenharia Civil
Rocha carbonática
Fratura induzida
Resistência ao cisalhamento direto
Fluido reativo
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36167
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id ir-123456789-36167
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spelling ir-123456789-361672020-01-24T05:13:20Z Estudo do comportamento geomecânico e químico das fraturas de rochas carbonáticas OLIVEIRA, Shirley Minnell Ferreira de GUIMARÃES, Leonardo José do Nascimento AMORIM, Analice França Lima http://lattes.cnpq.br/9655421755370182 http://lattes.cnpq.br/3821425977868488 http://lattes.cnpq.br/0361299056344154 Engenharia Civil Rocha carbonática Fratura induzida Resistência ao cisalhamento direto Fluido reativo AMORIM, Analice França Lima, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: A., LIMA As descontinuidades em rochas de reservatório de petróleo, dentre outros fatores, podem alterar ou determinar o padrão do fluxo em função de processos como dilatância, que ocorrem durante a reativação, e tem capacidade de produzir significativo aumento ou redução na permeabilidade. As fraturas estão presentes essencialmente em todas as rochas e podem ter efeito sobre a estabilidade de poços e sobre as propriedades mecânicas. Todos os reservatórios de petróleo contêm fraturas, sejam naturais e/ou induzidas, e em diferentes escalas. As fraturas naturais são resultantes das interações das tensões atuantes no subsolo. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento dos parâmetros de resistência ao cisalhamento direto, antes e após a injeção de fluido reativo, na superfície de fraturas induzidas artificialmente de rochas carbonáticas. Desta forma, foi projetada uma célula de cisalhamento para acoplar a amostra de rocha com fratura induzida na prensa de cisalhamento direto e também uma célula de dissolução para realizar a injeção de fluido reativo na fratura. Foram realizados ensaios de caracterização para verificar possíveis alterações na rocha fraturada e determinou a UCS da rocha, caracterizando como uma rocha carbonática resistente. Foram realizados ensaios de dissolução com HCl para determinar a permeabilidade, condutividade elétrica e variação do pH nas amostras e avaliar os efeitos mecânicos de resistência ao cisalhamento, coesão, ângulo de atrito e rugosidade após dissolução. Para determinação das tensões cisalhantes foi utilizado dois critérios, o Mohr-Coulomb e o Barton. Os resultados deste estudo mostraram que após ensaio de dissolução verificou alterações na permeabilidade, diminuição da condutividade elétrica e aumento do pH. Verificou-se que a dissolução na superfície da fratura da rocha provocou diminuição na coesão, no ângulo de atrito, nas tensões cisalhantes, alterações no perfil da rugosidade, perda de volume e aumento na porosidade. Discontinuities in petroleum reservoir rocks, among other factors, may alter or determine the flow pattern as a result of processes such as swelling occurring during reactivation, capable of producing a significant increase or decrease in permeability. Fractures are present essentially in all rocks and can have an effect on well stability and mechanical properties. All oil reservoirs contain fractures, whether natural and / or induced, and at different scales. Natural fractures result from interactions of underground stresses. In this context, this work aims to evaluate the behavior of the direct shear strength parameters, before and after the injection of reactive fluid, on the surface of artificially induced fractures of carbonate rocks. Thus, a shear cell was designed to couple the fractured induced rock sample to the direct shear press and also a dissolution cell to perform the injection of reactive fluid into the fracture. Characterization tests were performed to verify possible changes in the fractured rock and determined the UCS of the rock, characterizing as a resistant carbonate rock. HCl dissolution tests were performed to determine the permeability, electrical conductivity and pH variation in the samples and to evaluate the mechanical effects of shear strength, cohesion, friction angle and roughness after dissolution. To determine shear stresses, two criteria were used (Mohr-Coulomb and Barton). The results of this study showed that after dissolution test verified changes in permeability, decrease of electrical conductivity and increase of pH. Dissolution on the surface of the rock fracture caused a decrease in cohesion, friction angle, shear stresses, changes in roughness profile, volume loss and increase in porosity. 2020-01-23T19:02:00Z 2020-01-23T19:02:00Z 2019-08-30 doctoralThesis OLIVEIRA, Shirley Minnell Ferreira de. Estudo do comportamento geomecânico e químico das fraturas de rochas carbonáticas. 2019. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2019. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36167 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil
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