Linear Porothermoelastic Coupling by the Finite Element Method and Application to Petroleum Problems Couplage porothermoélastique linéaire par la méthode des éléments finis et application aux problèmes pétroliers

This article discusses the behavior of a porous rock in the domain of linear elastic strain, under the effect of mechanical (displacements, stresses), thermal and hydraulic loads (flow of a fluid). Coussy's equations are used to describe this porothermoelastic behavior. The COUPLA software is presented, used to solve these coupled equations by the finite element method. Two problems and their numerical solution using COUPLA are presented :(a) Production of a well at constant flow rate. (b) Thermal stresses in the neighborhood of a well. The solutions obtained are compared with the analytical solutions. Cet article traite du comportement d'une roche poreuse dans le domaine des déformations élastiques linéaires, sous l'effet de sollicitations mécaniques (déplacements, contraintes), thermiques et hydrauliques (écoulement d'un fluide). Pour décrire ce comportement porothermoélastique, on utilise les équations de Coussy. On présente le logiciel COUPLA, qui permet de résoudre ces équations couplées par la méthode des éléments finis. Deux problèmes et leur résolution numérique à l'aide de COUPLA sont présentés : a) production d'un puits à débit constant, b) contraintes thermiques à proximité d'un puits. Les solutions obtenues sont comparées aux solulions analytiques.