Resumo: Neste trabalho avalia-se três modelos que retratam o processo de fraturamento hidráulico. O primeiro, desenvolvido por Fernandes [1998], trata-se de um modelo semi- nalítico cuja formulação fundamenta-se na taxa constante de injeção de fluido fraturante. Esse modelo apresenta como vantagem a simplicidade dos cálculos e a obtenção imediata dos resultados, por outro lado tem seu campo de atuação limitado a intervalos específicos de eficiência volumétrica para os quais foi elaborado. Os outros dois são modelos numéricos desenvolvidos por Devloo et al. [2001] e Devloo [2001]. Incorporam em seu equacionamento taxa variável de injeção e por efetuarem cálculos iterativos são independentes quanto a eficiência volumétrica do processo. Os resultados dos modelos numéricos foram comparados com os do modelo semi-analítico. Buscando-se, desta forma, validar os modelos numéricos para o uso em simulações de fraturamento hidráulico, principalmente para as condições de injeção de água presentes em poços com alta porosidade. Pretende-se com isso oferecer maior liberdade e flexibilidade durante o planejamento da operação de fraturamento. Oferecendo ao projetista a possibilidade de adoção de taxa injeção variável, períodos sem injeção intercalados com períodos com injeção, liberdade para utilização de diferentes fluidos fraturantes entre outros benefícios.

Abstract: The purpose of this research has been evaluated three models of hidraulic fracturing. The first one, developed byFernandes [1998], is a semi-analytical model whose formulation is based on a constant rate of injection of fracturing fluid. This model presents as advantage the simplicity of the calculations and the immediate attainment of the results, on the other hand its performance is limited at specific intervals of volumetric efficiency for which it was elaborated. The others two are numerical models developed by Devloo et al. [2001] and Devloo [2001]. They incorporate variable injection rate and due to the iterative calculations they are not limited in a range of volumetric efficiency of the process. The results of the numerical models had been compared with the ones of the semianalytical model. Searching, in such a way, to validate the numerical models for the use in simulation of hydraulic fracturing, mainly for the characteristic conditions of water injection present in wells with high porosity. It is intended with this to provide freedom and flexibility during the planning of the operation of fracturing. Offering to the designer the possibility to use variable injection rate, periods without injection intercalated with periods with injection, freedom to choose differents fracturing fluids among others benefits.

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo

Orientadores: Philippe Remy Bernard Devloo, Sonia Maria Gomes

Mestre em Engenharia Civil

Estruturas

Mestrado