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Computational stimulation of geothermal reservoirs using a coupled XFEM-GFEM approach

  • Um geothermale Energie zu fördern werden hydraulisch stimulierte Risse in unterirdischen Reservoiren induziert um dessen Permeabiltiät zu erhöhen. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und Implementierung numerischer Modelle für die Simulation hydraulischer Stimulation. Die präsentierten Algorithmen erlauben für die Vorhersage von Rissfortpflanzungspfaden, Rissgeometrien, Transporteigenschaften im Riss und dem umgebenen impermeablen und permeablen Gestein, für Einzelrisse, Rissvereinigungen, Rissnetzwerke, Rissausbreitung von Bohrlöchern sowie die Verbindung von Bohrlöchern durch hydraulisch stimulierte Risse. Die Modelle für die Untersuchung im impermeablen Matrixmaterial basieren auf der Extended Finite Element Method. Für den permealben Fall wird ein gekoppeltes Extended Finite Element Method – Interface Generalized Finite Element Method Modell eingeführt. Die Modelle werden anhand verschiedener Problemstellungen validiert und mit analytischen Lösungen verglichen.

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Metadaten
Author:Sven BeckhuisGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-63813
DOI:https://doi.org/10.13154/294-6381
Series (Serial Number):Schriftenreihe des Lehrstuhls für Statik und Dynamik (2018,1)
Referee:Günther MeschkeORCiDGND, Jörg RennerGND, Andreas VogelORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2019/04/10
Date of first Publication:2019/04/10
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
Date of final exam:2018/06/18
Creating Corporation:Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
GND-Keyword:Fracking; Computersimulation; Extended Finite-Elemente-Methode; Linearelastische Bruchmechanik; Simulation
Institutes/Facilities:Lehrstuhl für Statik und Dynamik
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurbau, Umwelttechnik
faculties:Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht