Evaluación de laboratorio de las propiedades mecánicas de la pizarra Draupne relevantes para la integridad del sello de CO
Autores: Soldal, Magnus; Skurtveit, Elin; Choi, Jung Chan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Evaluación de laboratorio de las propiedades mecánicas de la pizarra Draupne relevantes para la integridad del sello de CO
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Integridad mecánica
Rocas de sellado
Formaciones de inyección
Dióxido de carbono
Efectos no drenados
Integridad del sello
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La integridad mecánica de las rocas de cobertura que sobreyacen a las formaciones de inyección es uno de los factores clave para el almacenamiento seguro de dióxido de carbono en formaciones geológicas. Los efectos no drenados causados por la inyección de CO en la resistencia y los parámetros elásticos deben ser considerados adecuadamente en el diseño operativo para evitar la creación de fracturas, la reactivación de fallas y el levantamiento superficial no deseado. Este estudio presenta resultados de once pruebas de compresión triaxial no drenadas y una prueba de oedometría en la pizarra Draupne, que es la principal roca de cobertura del sitio Smeaheia en el Mar del Norte, para extraer parámetros relevantes para la integridad del sellado. Las pruebas se han realizado en muestras orientadas perpendicular y paralelamente a la estratificación horizontal de la roca para estudiar los efectos de la orientación de la muestra en relación con la dirección de carga. Los resultados de las pruebas triaxiales no drenadas mostraron solo efectos menores de la orientación de la muestra en la fricción y la cohesión. Sin embargo, cuando la carga durante el corte no drenado fue paralela a la estratificación (muestras horizontales), el módulo de Young medido fue aproximadamente 1.4 veces mayor que para las muestras verticales. El corte no drenado de muestras verticales generó un 30-50% más de presión de poro excesiva que para las muestras horizontales con un estrés de consolidación similar debido a una mayor compactación de volumen de las muestras verticales. Con el aparente estrés de preconsolidación determinado a partir de una prueba de oedometría de alta presión, se encontró que la resistencia al corte no drenada normalizada correlacionaba bien con la relación de sobreconsolidación siguiendo el procedimiento SHANSEP (Historia de Estrés y Propiedades de Ingeniería de Suelos Normalizadas).
Descripción
La integridad mecánica de las rocas de cobertura que sobreyacen a las formaciones de inyección es uno de los factores clave para el almacenamiento seguro de dióxido de carbono en formaciones geológicas. Los efectos no drenados causados por la inyección de CO en la resistencia y los parámetros elásticos deben ser considerados adecuadamente en el diseño operativo para evitar la creación de fracturas, la reactivación de fallas y el levantamiento superficial no deseado. Este estudio presenta resultados de once pruebas de compresión triaxial no drenadas y una prueba de oedometría en la pizarra Draupne, que es la principal roca de cobertura del sitio Smeaheia en el Mar del Norte, para extraer parámetros relevantes para la integridad del sellado. Las pruebas se han realizado en muestras orientadas perpendicular y paralelamente a la estratificación horizontal de la roca para estudiar los efectos de la orientación de la muestra en relación con la dirección de carga. Los resultados de las pruebas triaxiales no drenadas mostraron solo efectos menores de la orientación de la muestra en la fricción y la cohesión. Sin embargo, cuando la carga durante el corte no drenado fue paralela a la estratificación (muestras horizontales), el módulo de Young medido fue aproximadamente 1.4 veces mayor que para las muestras verticales. El corte no drenado de muestras verticales generó un 30-50% más de presión de poro excesiva que para las muestras horizontales con un estrés de consolidación similar debido a una mayor compactación de volumen de las muestras verticales. Con el aparente estrés de preconsolidación determinado a partir de una prueba de oedometría de alta presión, se encontró que la resistencia al corte no drenada normalizada correlacionaba bien con la relación de sobreconsolidación siguiendo el procedimiento SHANSEP (Historia de Estrés y Propiedades de Ingeniería de Suelos Normalizadas).