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La propagación de ondas elásticas a través de cilindros con fracturas llenas de fluido utilizando el método de Galerkin discontinuo

Autores: Ramos-Barreto, Ana L.; De Basabe, Jonas D.; Silva-Avalos, Raul U.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

La propagación de ondas elásticas a través de cilindros con fracturas llenas de fluido utilizando el método de Galerkin discontinuo


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Modelado de fracturas
Propagación de ondas
Método de Galerkin Discontinuo de Penalización Interior
Modelo de Deslizamiento Lineal
Cumplimientos de fractura
Fracturas llenas de fluido

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Modelar con precisión las fracturas en simulaciones de propagación de ondas es un desafío debido a su pequeña escala en comparación con otras características. Si bien los modelos de medios equivalentes pueden aproximar la anisotropía inducida por fracturas, no logran capturar su influencia discreta en la propagación de ondas. Para abordar esta limitación, el Método de Galerkin Discontinuo con Penalización Interior (IP-DGM) puede adaptarse para incorporar el Modelo de Deslizamiento Lineal (LSM) y representar las fracturas de manera explícita. En este estudio, aplicamos IP-DGM a la propagación de ondas elásticas en dominios cilíndricos fracturados utilizando complacencias de fracturas realistas obtenidas de experimentos de laboratorio (utilizando transmisión de pulsos ultrasónicos) para simular los efectos de fracturas llenas de fluido. Analizamos cómo el espaciado de las fracturas y el tipo de fluido influyen en el comportamiento de las ondas P y S, centrándonos en la atenuación de amplitud y los retrasos de frentes de onda. Nuestros resultados numéricos concuerdan con predicciones experimentales y teóricas, demostrando que los fluidos de mayor densidad mejoran la transmisión de ondas, reduciendo el contraste de impedancia y mejorando el acoplamiento en las superficies de fractura. Estos hallazgos resaltan la capacidad de IP-DGM para modelar con precisión la propagación de ondas en medios fracturados y saturados realistas, proporcionando una herramienta valiosa para el monitoreo sísmico en yacimientos fracturados y otras aplicaciones donde las fracturas llenas de fluido son prevalentes.

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