Comptes Rendus
Characterization of the flow for a single fluid in an excavation damaged zone
[Caractérisation de l'écoulement d'un fluide monophasique en zone endommagée]
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 332 (2004) no. 1, pp. 79-84.

Le but de cette Note est de quantifier les changements dans les paramètres de l'écoulement au sein d'un milieu poreux lorsque celui-ci est endommagé par l'apparition de fissures en grand nombre. Pour cela, on considère l'écoulement d'un fluide régi par la loi de Darcy avec une perméabilité de l'ordre de ε2δθ dans les matrices et d'ordre un dans le réseau de fissures. Pour décrire les diverses situations nous avons caractérisé respectivement par ϵ,δ et θ la taille des blocs, l'épaisseur relative des fractures et le rapport des perméabilités. On étudie alors le comportement asymptotique de ce problème lorsque ε et δ tendent vers zéro. On montre que le problème homogénéisé est un modèle à double porosité pour θ=2, un modèle à simple porosité avec des coefficients effectifs lorsque θ>2 mais qu'il n'y a pas d'écoulement pour le modèle globalement équivalent avec 0<θ<2.

The aim of this Note is to quantify the change of characteristics of the media of an Excavated Damaged Zone (EDZ) affected by several fractures. For this, we consider Darcy flow through matrix blocks and fractures with permeability of order ε2δθ and 1 respectively. ε is the size of a typical porous block, δ representing the relative size of the fracture and θ is a parameter characterising the permeability ratio. We derive the global behavior from the limit as ε and δ tend to zero. The resulting homogenized equation is of dual-porosity type for θ=2, but it is a simple-porosity model with effective coefficients for θ>2, and there is no flow at the macroscopic level when 0<θ<2.

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DOI : 10.1016/j.crme.2003.11.006
Keywords: Porous media, EDZ, Double porosity model
Mot clés : Milieu poreux, EDZ, Milieu poreux fracturé, Modèle de double porosité

Brahim Amaziane 1 ; Alain Bourgeat 2 ; Mariya Goncharenko 3 ; Leonid Pankratov 3

1 Université de Pau, LMA-FRE 2570 CNRS, avenue de l'Université, 64000 Pau, France
2 Université Lyon 1 – ISTIL, équipe MCS, 15, bld. Latarjet, 69622 Villeurbanne cedex, France
3 Dépt. de mathématiques, B. Verkin institut des basses températures, 47, av. Lénine, 61103, Kharkov, Ukraine
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Brahim Amaziane; Alain Bourgeat; Mariya Goncharenko; Leonid Pankratov. Characterization of the flow for a single fluid in an excavation damaged zone. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 332 (2004) no. 1, pp. 79-84. doi : 10.1016/j.crme.2003.11.006. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2003.11.006/

[1] G.I. Barenblatt; Yu.P. Zheltov; I.N. Kochina Basic consepts in the theory of seepage of homogeneous liquids in fissured rocks, J. Appl. Math. Mech., Volume 24 (1960), pp. 1286-1303

[2] T.D. Van Golf-Racht Fundamentals of Fractured Reservoir Engineering, Development in Petroleum Science, vol. 12, Elsevier, Amsterdam, 1982

[3] T. Arbogast; J. Douglas; U. Hornung Derivation of the double porosity model of single phase flow via homogenization theory, SIAM J. Appl. Math., Volume 21 (1990), pp. 823-826

[4] A. Bourgeat; M. Goncharenko; M. Panfilov; L. Pankratov A general double porosity model, C. R. Acad. Sci. Paris, Sér. IIb, Volume 327 (1999), pp. 1245-1250

[5] A. Bourgeat Overall behaviour of fractured porous media versus fractures' size and permeability ratio, Contemp. Math., Volume 295 (2002), pp. 75-92

[6] A. Bourgeat; G.A. Chechkin; A.L. Piatnitski Singular double porosity model, Appl. Anal., Volume 82 (2003), pp. 103-116

[7] A. Bourgeat, L. Pankratov, M. Panfilov, Study of the double porosity model versus the fissures thickness, Asymptotic Anal. (2003) in press

[8] Homogenization and Porous Media (U. Hornung, ed.), Interdisciplinary Appl. Math., vol. 6, Springer-Verlag, New York, 1997

[9] G.V. Sandrakov Homogenization of parabolic equations with contrasting coefficients, Izv. Math., Volume 63 (1999) no. 5, pp. 1015-1061 (English translation from Izv. Ross. Akad. Nauk Ser. Mat., 63, 4, 1999, pp. 179-224)

[10] L. Pankratov; V. Rybalko Asymptotic analysis of a double porosity model with thin fissures, Mat. Sb., Volume 194 (2003) no. 1, pp. 121-146

[11] O.A. Ladyzhenskaya; V.A. Solonnikov; N.N. Ural'tseva Linear and Quasilinear Equations of Parabolic Type, American Mathematical Society, Providence, RI, 1968

[12] G. Bouchitté; I. Fragala Homogenization of thin structures by two-scale method with respect to measure, SIAM J. Math. Anal., Volume 32 (2001), pp. 1198-1226

[13] G.P. Panasenko Homogenization of lattice-type domains: L-convergence (D. Cioranescu; J.-L. Lions, eds.), Nonlinear Partial Differential Equations, Vol. XIII, Res. Notes Math., vol. 220, Longman, 1997, pp. 259-280

[14] V.V. Zhikov On one extension and application of the method of two-scale convergence, Russian Acad. Sci. Sb. Math., Volume 191 (2000) no. 7, pp. 31-72

[15] D. Cioranescu; J. Saint Jean Paulin Homogenization of Reticulated Structures, Appl. Math. Sci., vol. 136, Springer-Verlag, New York, 1999

[16] E. Acerbi; V. Chiadò Piat; G. Dal Maso; D. Percival An extension theorem from connected sets and homogenization in general periodic domains, Nonlinear Anal., Volume 18 (1992), pp. 481-496

[17] L. Pankratov Homogenization of parabolic equations in domains of degenerating measure, Appl. Anal., Volume 81 (2002), pp. 753-769

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