Aproximaciones Continuas Efectivas para la Permeabilidad en Carbón Marrón y Otros Medios Fracturados a Gran Escala
Autores: Hu, Roger; Walsh, Stuart D. C.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Aproximaciones Continuas Efectivas para la Permeabilidad en Carbón Marrón y Otros Medios Fracturados a Gran Escala
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Estabilidad
Mina a cielo abierto
Minas de lignito
Red de fracturas
Permeabilidad
Heterogeneidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La estabilidad de las minas de lignito a cielo abierto se ve afectada por la forma en que el agua se transmite o retiene dentro de sus pendientes. Esto, a su vez, es función de la red de fracturas in situ en esas minas. Las redes de fracturas en minas reales exhiben grados significativos de heterogeneidad; abarcando una amplia gama de aperturas, separaciones entre fracturas y orientaciones. Si bien cada uno de estos factores juega un papel en la determinación del movimiento de fluidos, a escala de una mina a menudo es impráctico medir con precisión, y mucho menos simular, el comportamiento de cada fractura. En consecuencia, se necesitan modelos de continuo efectivos capaces de representar los efectos globales de la red de fracturas para entender el movimiento de fluidos dentro de estas pendientes. Este artículo presenta un análisis de la distribución de fracturas dentro de las pendientes de una mina de lignito y describe un modelo para capturar los efectos sobre la permeabilidad global. Se introduce un modelo de permeabilidad efectiva de fractura dependiente del estrés que captura los efectos de las aperturas de fractura, el espaciamiento y la orientación. Discutimos cómo este modelo captura la heterogeneidad de las fracturas y los efectos de las condiciones de estrés cambiantes en el flujo de fluidos. Los datos de la red de fracturas y los resultados del modelo de permeabilidad efectiva demuestran que en muchos casos la permeabilidad de la pendiente está dominada por fracturas altamente permeables pero de baja probabilidad. Estos resultados destacan la necesidad de modelos capaces de capturar los efectos de la heterogeneidad y la incertidumbre en el comportamiento de la pendiente.
Descripción
La estabilidad de las minas de lignito a cielo abierto se ve afectada por la forma en que el agua se transmite o retiene dentro de sus pendientes. Esto, a su vez, es función de la red de fracturas in situ en esas minas. Las redes de fracturas en minas reales exhiben grados significativos de heterogeneidad; abarcando una amplia gama de aperturas, separaciones entre fracturas y orientaciones. Si bien cada uno de estos factores juega un papel en la determinación del movimiento de fluidos, a escala de una mina a menudo es impráctico medir con precisión, y mucho menos simular, el comportamiento de cada fractura. En consecuencia, se necesitan modelos de continuo efectivos capaces de representar los efectos globales de la red de fracturas para entender el movimiento de fluidos dentro de estas pendientes. Este artículo presenta un análisis de la distribución de fracturas dentro de las pendientes de una mina de lignito y describe un modelo para capturar los efectos sobre la permeabilidad global. Se introduce un modelo de permeabilidad efectiva de fractura dependiente del estrés que captura los efectos de las aperturas de fractura, el espaciamiento y la orientación. Discutimos cómo este modelo captura la heterogeneidad de las fracturas y los efectos de las condiciones de estrés cambiantes en el flujo de fluidos. Los datos de la red de fracturas y los resultados del modelo de permeabilidad efectiva demuestran que en muchos casos la permeabilidad de la pendiente está dominada por fracturas altamente permeables pero de baja probabilidad. Estos resultados destacan la necesidad de modelos capaces de capturar los efectos de la heterogeneidad y la incertidumbre en el comportamiento de la pendiente.