Modelado del flujo de fluidos hidro-termo-químicos acoplados a través de redes de fracturas en roca y sus aplicaciones
Autores: Xu, Chaoshui; Dong, Shaoqun; Wang, Hang; Wang, Zhihe; Xiong, Feng; Jiang, Qinghui; Zeng, Lianbo; Faulkner, Leon; Tian, Zhao Feng; Dowd, Peter
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modelado del flujo de fluidos hidro-termo-químicos acoplados a través de redes de fracturas en roca y sus aplicaciones
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Masas de roca
Fracturas
Flujo de fluidos
Permeabilidad
Redes de fracturas
Modelado numérico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La mayoría de las masas rocosas contienen fracturas naturales. En muchas aplicaciones de ingeniería, una comprensión detallada de las características del flujo de fluidos a través de una masa rocosa fracturada es críticamente importante para el diseño, el análisis de rendimiento y la evaluación de incertidumbres/riesgos. En este contexto, las fracturas rocosas y las redes de fracturas juegan un papel decisivo en la conducción de fluidos a través de la masa rocosa, ya que la permeabilidad de las fracturas es en general órdenes de magnitud mayor que la de las matrices de roca intactas, particularmente en entornos de roca dura. Este artículo revisa los métodos de modelado desarrollados en las últimas cuatro décadas para la generación de redes de fracturas representativas en masas rocosas. Luego revisa algunos de los desarrollos recientes de los autores en modelado numérico y estudios experimentales de flujo de fluidos lineales y no lineales a través de fracturas y redes de fracturas, incluyendo cuestiones desafiantes como la rugosidad de las paredes de las fracturas, las variaciones de apertura, la tortuosidad del flujo, la geometría de intersección de fracturas, la conectividad de fracturas y los efectos de inercia a altos números de Reynolds. Finalmente, proporciona una breve revisión de dos aplicaciones de los métodos desarrollados por los autores: el modelo de extracción de calor hidro-térmico acoplado Habanero para reservorios fracturados y la recuperación in situ de minerales de cobre de fracturas en Kapunda, que se basa en un modelo hidro-químico acoplado.
Descripción
La mayoría de las masas rocosas contienen fracturas naturales. En muchas aplicaciones de ingeniería, una comprensión detallada de las características del flujo de fluidos a través de una masa rocosa fracturada es críticamente importante para el diseño, el análisis de rendimiento y la evaluación de incertidumbres/riesgos. En este contexto, las fracturas rocosas y las redes de fracturas juegan un papel decisivo en la conducción de fluidos a través de la masa rocosa, ya que la permeabilidad de las fracturas es en general órdenes de magnitud mayor que la de las matrices de roca intactas, particularmente en entornos de roca dura. Este artículo revisa los métodos de modelado desarrollados en las últimas cuatro décadas para la generación de redes de fracturas representativas en masas rocosas. Luego revisa algunos de los desarrollos recientes de los autores en modelado numérico y estudios experimentales de flujo de fluidos lineales y no lineales a través de fracturas y redes de fracturas, incluyendo cuestiones desafiantes como la rugosidad de las paredes de las fracturas, las variaciones de apertura, la tortuosidad del flujo, la geometría de intersección de fracturas, la conectividad de fracturas y los efectos de inercia a altos números de Reynolds. Finalmente, proporciona una breve revisión de dos aplicaciones de los métodos desarrollados por los autores: el modelo de extracción de calor hidro-térmico acoplado Habanero para reservorios fracturados y la recuperación in situ de minerales de cobre de fracturas en Kapunda, que se basa en un modelo hidro-químico acoplado.