Reproducibilidad experimental y variabilidad natural de las propiedades de transporte hidráulico de muestras de arenisca fracturada
Autores: Frank, Sascha; Heinze, Thomas; Ribbers, Mona; Wohnlich, Stefan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Reproducibilidad experimental y variabilidad natural de las propiedades de transporte hidráulico de muestras de arenisca fracturada
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Flujo
Procesos de transporte
Sistemas fracturados
Pruebas de trazadores
Propiedades de transporte hidráulico
Morfología de la superficie de fractura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Los procesos de flujo y transporte en sistemas fracturados aún no se comprenden completamente, y es un desafío determinar experimentalmente los respectivos parámetros. Se utilizaron estudios en 10 muestras de 2 areniscas diferentes para evaluar la reproducibilidad de las pruebas de trazadores y el cálculo de las propiedades de transporte hidráulico bajo condiciones de contorno idénticas. Los parámetros de transporte se determinaron utilizando la ecuación de advección-dispersión (ADE) y el método de caminata aleatoria en tiempo continuo (CTRW). Además, se cuantificó la morfología de la superficie de fractura y el ancho efectivo de la apertura de fractura. Se estudiaron los parámetros hidráulicos y sus variaciones para muestras dentro de un tipo de roca y entre ambos tipos de roca para cuantificar la variabilidad natural de los parámetros de transporte, así como su reproducibilidad experimental. Los procesos de transporte dominados por la influencia de la morfología de la superficie de fractura experimentaron una mayor dispersión en los parámetros de transporte determinados entre mediciones repetidas. El tamaño de grano, la apertura hidráulica efectiva y la dispersividad se identificaron como los parámetros más importantes para evaluar este efecto, ya que con el aumento de la apertura de fractura, el efecto de la rugosidad de la superficie desaparece y la reproducibilidad experimental aumenta. El aumento de la rugosidad a menudo se asocia con una mayor apertura hidráulica efectiva que cancela el esperado aumento de la influencia de la morfología de la superficie de fractura.
Descripción
Los procesos de flujo y transporte en sistemas fracturados aún no se comprenden completamente, y es un desafío determinar experimentalmente los respectivos parámetros. Se utilizaron estudios en 10 muestras de 2 areniscas diferentes para evaluar la reproducibilidad de las pruebas de trazadores y el cálculo de las propiedades de transporte hidráulico bajo condiciones de contorno idénticas. Los parámetros de transporte se determinaron utilizando la ecuación de advección-dispersión (ADE) y el método de caminata aleatoria en tiempo continuo (CTRW). Además, se cuantificó la morfología de la superficie de fractura y el ancho efectivo de la apertura de fractura. Se estudiaron los parámetros hidráulicos y sus variaciones para muestras dentro de un tipo de roca y entre ambos tipos de roca para cuantificar la variabilidad natural de los parámetros de transporte, así como su reproducibilidad experimental. Los procesos de transporte dominados por la influencia de la morfología de la superficie de fractura experimentaron una mayor dispersión en los parámetros de transporte determinados entre mediciones repetidas. El tamaño de grano, la apertura hidráulica efectiva y la dispersividad se identificaron como los parámetros más importantes para evaluar este efecto, ya que con el aumento de la apertura de fractura, el efecto de la rugosidad de la superficie desaparece y la reproducibilidad experimental aumenta. El aumento de la rugosidad a menudo se asocia con una mayor apertura hidráulica efectiva que cancela el esperado aumento de la influencia de la morfología de la superficie de fractura.