A Method of Fundamental Solutions in Poroelasticity to Model the Stress Field in Geothermal Reservoirs (eBook)
XII, 235 Seiten
Springer International Publishing (Verlag)
978-3-319-17079-4 (ISBN)
The aim of this thesis is to develop a numerical solution scheme by means of which the fluid pressure and rock stresses in a geothermal reservoir can be determined prior to well drilling and during production. For this purpose, the method should (i) include poroelastic effects, (ii) provide a means of including thermoelastic effects, (iii) be inexpensive in terms of memory and computational power, and (iv) be flexible with regard to the locations of data points.
After introducing the basic equations and their relations to more familiar ones (the heat equation, Stokes equations, Cauchy-Navier equation), the 'method of fundamental solutions' and its potential value concerning our task are discussed. Based on the properties of the fundamental solutions, theoretical results are established and numerical examples of stress field simulations are presented to assess the method's performance. The first-ever 3D graphics calculated for these topics, which neither requiring meshing of the domain nor involving a time-stepping scheme, make this a pioneering volume.
1.Introduction.- 2. Preliminaries.- 3. Physical and Mathematical Foundation.- 4. Boundary Layer Potentials in Poroelasticity.- 5. Methods of Fundamental Solutions in Poroelasticity.- 6. Numerical Results.- 7. Conclusion and Outlook.- A. Fundamental Stresses and Fluid Velocities.- Bibliography.
Erscheint lt. Verlag | 15.7.2015 |
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Reihe/Serie | Lecture Notes in Geosystems Mathematics and Computing | Lecture Notes in Geosystems Mathematics and Computing |
Zusatzinfo | XII, 235 p. 69 illus., 32 illus. in color. |
Verlagsort | Cham |
Sprache | englisch |
Themenwelt | Mathematik / Informatik ► Mathematik |
Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie | |
Technik | |
Schlagworte | 2D and 3D numerical realisations • Biot • geothermal and medical applications • method of fundamental solutions • Partial differential equations • poroelasticity • Stress field |
ISBN-10 | 3-319-17079-1 / 3319170791 |
ISBN-13 | 978-3-319-17079-4 / 9783319170794 |
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Größe: 10,0 MB
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