Estudio del efecto seismoelectric en medios porosos saturados utilizando un modelo de un conjunto de tubos capilares
Autores: Zhao, Yongpeng; Sun, Xiangyang; Nie, Zaiping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio del efecto seismoelectric en medios porosos saturados utilizando un modelo de un conjunto de tubos capilares
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Efecto sismoelectrico
Registro sismoelectrico
Teoría de Pride
Coeficiente de acoplamiento electrocinético
Casos de longitud de Debye
Tamaño de poro
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El efecto sismoelectrico es la base fundamental para el registro sismoelectrico. La mayoría de las teorías existentes sobre el efecto sismoelectrico se basan en la teoría Pride, que adopta la suposición de una capa doble eléctrica delgada y utiliza el método de promedio de volumen para derivar las ecuaciones de acoplamiento sismoelectrico; por lo tanto, el coeficiente de acoplamiento electrocinético obtenido no es aplicable a casos de gran longitud de Debye. Además, la teoría Pride ignora el cambio en la velocidad de filtración con la posición radial del poro al calcular la corriente de arrastre, lo que conduce a una reflexión inexacta de la influencia del tamaño del poro en el coeficiente de acoplamiento electrocinético. En este estudio, propusimos un método de promedio de flujo para resolver la densidad de carga residual neta efectiva de los medios porosos y derivamos aún más el coeficiente de acoplamiento electrocinético expresado por la densidad de carga residual neta efectiva. También investigamos el efecto de los parámetros de formación y comparamos los resultados con los calculados utilizando la teoría Pride. Dado que el método propuesto no está limitado por la suposición de capa doble eléctrica delgada, es adecuado tanto para casos de longitud de Debye pequeña como grande. Además, también realizamos experimentos de canal para investigar la influencia de la salinidad, donde se estudiaron casos de capa doble eléctrica delgada y gruesa. La comparación entre los resultados del experimento y la simulación verificó la corrección del método propuesto. Además, el método propuesto tuvo en cuenta la variación en la velocidad de filtración con la ubicación del poro al resolver la corriente de arrastre; por lo tanto, la influencia del tamaño del poro en el coeficiente electrocinético puede describirse de manera más precisa.
Descripción
El efecto sismoelectrico es la base fundamental para el registro sismoelectrico. La mayoría de las teorías existentes sobre el efecto sismoelectrico se basan en la teoría Pride, que adopta la suposición de una capa doble eléctrica delgada y utiliza el método de promedio de volumen para derivar las ecuaciones de acoplamiento sismoelectrico; por lo tanto, el coeficiente de acoplamiento electrocinético obtenido no es aplicable a casos de gran longitud de Debye. Además, la teoría Pride ignora el cambio en la velocidad de filtración con la posición radial del poro al calcular la corriente de arrastre, lo que conduce a una reflexión inexacta de la influencia del tamaño del poro en el coeficiente de acoplamiento electrocinético. En este estudio, propusimos un método de promedio de flujo para resolver la densidad de carga residual neta efectiva de los medios porosos y derivamos aún más el coeficiente de acoplamiento electrocinético expresado por la densidad de carga residual neta efectiva. También investigamos el efecto de los parámetros de formación y comparamos los resultados con los calculados utilizando la teoría Pride. Dado que el método propuesto no está limitado por la suposición de capa doble eléctrica delgada, es adecuado tanto para casos de longitud de Debye pequeña como grande. Además, también realizamos experimentos de canal para investigar la influencia de la salinidad, donde se estudiaron casos de capa doble eléctrica delgada y gruesa. La comparación entre los resultados del experimento y la simulación verificó la corrección del método propuesto. Además, el método propuesto tuvo en cuenta la variación en la velocidad de filtración con la ubicación del poro al resolver la corriente de arrastre; por lo tanto, la influencia del tamaño del poro en el coeficiente electrocinético puede describirse de manera más precisa.