Geomekanikk og strømning i porøse medier

Emnet består av en strømningsdel (ca. 50 %) og en bergmekanikkdel (ca. 50 %). I strømningsdelen gjennomgås egenskapene til porøse media og transport igjennom porøse media: Porøsitet, permeabilitet, strømningsligninger for en- og flerfase strømning, kapillærtrykk, relativ permeabilitet. Strømningsdelen inneholder også anvendelser innen geofag, slik som vann som siver i undergrunnen, CO2-lagring, produksjon av ressurser som grunnvann og hydrokarboner. I bergmekanikkdelen belyses spenningsforhold og poretrykk i jordskorpa, tektoniske spenninger, normale og abnormale poretrykk, spenningsbestemmelse, bergmekaniske felt- og laboratorieundersøkelser, mekaniske egenskaper til bergarter, spenninger nær borehull og undergrunnsåpninger. Andre tema er: Stabilitet av borehull under boring, sand-/partikkelproduksjon, hydraulisk frakturering, reservoarkompaksjon og overflatesetninger, betydning av bergmekanikk i reservoarstyring samt anvendelser av bergmekanikk i forbindelse med anlegg i berg.

Ingress: Emnet skal gi grunnleggende kunnskap om strømning i porøse media med tanke på reservoartekniske og hydrogeologiske anvendelser, samt grunnleggende forståelse av bergmekanikk og dens betydning i forbindelse med f.eks. gruvedrift, tunnelbygging, og utvinning av georessurser.

Kunnskaper:

Fra strømningsdelen av emnet skal studentene ha forståelse av alle viktige bergarts- og fluidparametre i et reservoar og hvilken betydning disse har for distribusjon og strømning av fluid i et porøst medium.

Fra landbergmekanikkdelen av emnet skal studentene ha forståelse av stabilitet av tunneler, bergrom og fjellskråninger. Fra reservoarbergmekanikken skal studentene ha en forståelse av spenningsforhold og poretrykk i jordskorpa, grunnleggende forståelse av poroelastisitetsteori, effektivspenningsprinsippet og bruddmekanismer i bergarter, samt kjennskap til de viktigste bergmekaniske parametrene og hvordan disse kan bestemmes fra målinger i laboratorium og felt.

Ferdigheter: Fra strømningsdelen av emnet skal studentene kunne gjennomføre enkle beregninger av fluidfordeling og fluidtransport i porøse media. Fra bergmekanikkdelen av emnet skal studentene kunne anvende bergmekanikk til å utføre enkle beregninger knyttet til operasjoner i bergrunnen på land og til ressursutnyttelse.

Forelesninger og obligatoriske øvinger. Emnet vil bli evaluert av studentene igjennom en referansegruppe.