logo móvil
Contáctanos

Caracterización Tiempo-Espacio de la Alteración del Cemento en el Pozo por Salmuera Rica en CO

Autores: Garcia-Rios, Maria; Gouze, Philippe

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2018

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2018

Caracterización Tiempo-Espacio de la Alteración del Cemento en el Pozo por Salmuera Rica en CO


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Riesgo
Fuga de CO
Pozo
Alteración del cemento
Difusión
Cinética de reacción

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El riesgo de fuga de CO de un pozo dañado se identifica como un problema crítico para la viabilidad y aceptación ambiental del almacenamiento subterráneo de CO. Por ejemplo, el cemento Portland puede alterarse si ocurre el flujo de agua rica en CO en discontinuidades hidráulicas como las interfaces de cemento-tubería o cemento-cubierta. En este caso, la matriz de cemento crudo se altera por la difusión de los solutos. Este hecho conduce a la formación de frentes de alteración distintivos que indican la disolución de la portlandita, la formación de una capa rica en carbonato y la descalcificación del hidrato de silicato de calcio, controlados por la interacción entre la cinética de reacción, la renovación controlada por difusión de los reactivos y productos, y los cambios en las propiedades de difusión causados por los cambios en la porosidad inducidos por los mecanismos de disolución y precipitación. En principio, estas transferencias de masa se pueden simular fácilmente utilizando modelos numéricos de difusión-reacción. Sin embargo, las grandes incertidumbres de los parámetros que caracterizan las tasas de reacción (principalmente los coeficientes cinéticos y termodinámicos y el área de superficie reactiva en evolución) y de las propiedades de difusión dependientes de la porosidad impiden hacer predicciones fiables requeridas para la evaluación de riesgos. En este artículo, presentamos los resultados de un conjunto de experimentos que consisten en la alteración de un disco agujereado de cemento clase-G en contacto con una salmuera rica en CO en condiciones de reservorio ( = 12 MPa y = 60 grados C) durante varias duraciones. Este nuevo protocolo experimental permite producir datos temporales para las transferencias de masa distribuidas espacialmente dentro del cuerpo de cemento y las transferencias de masa totales inferidas del balance de masa de las condiciones de frontera. Los resultados experimentales se utilizan para estudiar el efecto de la salinidad del fluido y el CO en la eficiencia general de la reacción. Los experimentos a alta salinidad provocan más disolución de portlandita, capas de carbonato más delgadas y áreas de alteración más grandes que aquellos a baja salinidad. Estas características se acompañan de una distribución espacial diferente de las capas de alteración resultantes de una compleja interacción entre la disolución controlada por salinidad y los mecanismos de precipitación. Por el contrario, el efecto del CO es más intuitivo: Aumentar el CO resulta en un aumento de la tasa de alteración general sin modificar la distribución relativa de los frentes de reacción.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro