Resumen

La sensibilidad a las tensiones de las rocas suele investigarse macroscópicamente. Por el contrario, en este trabajo se desarrolla un nuevo método que combina el estudio in situ con el microscopio electrónico de barrido (SEM) y la simulación digital de la deformación del núcleo, proporcionando una forma eficaz de investigar la relación entre la deformación microestructural y la disminución de la permeabilidad. El método de simulación podría reemplazar el estudio SEM in situ bajo ciertos escenarios. En primer lugar, se implementó el estudio SEM in situ, y se observaron y registraron las deformaciones microestructurales de las muestras de roca durante la carga uniaxial. Las imágenes de SEM en diferentes estados de tensión se analizaron mediante la técnica de correlación digital de imágenes (DIC) para investigar los principios de estas deformaciones. En consecuencia, se propuso un método de simulación de deformaciones. La eficacia de la simulación se demostró comparando los resultados de la simulación y del estudio SEM in situ. Para validar el método de simulación para el núcleo digital tridimensional (3D), se realizaron mediciones integradas de porosidad-permeabilidad bajo tensiones triaxiales para obtener datos a macroescala bajo diferentes estados de tensión para una muestra de arenisca apretada. Se reconstruyó un núcleo digital 3D mediante imágenes de micro-CT con la misma muestra de roca. Bajo las restricciones de los cambios de porosidad medidos, se simuló la deformación del núcleo digital 3D. Se utilizó una serie de núcleos simulados en diferentes estados de tensión para la extracción del modelo de red de poros, y se calculó la permeabilidad correspondiente. Una comparación de los cambios de permeabilidad de la simulación y de las mediciones integradas de porosidad-permeabilidad indicó de forma consistente que el método de simulación puede caracterizar la sensibilidad al estrés del núcleo digital 3D. Además, los resultados del estudio SEM in situ revelaron que las gargantas se deformaron más severamente que los poros, generando las distribuciones de frecuencia de los diámetros de los poros y gargantas en diferentes estados de tensión. Por lo tanto, concluimos que la deformación de las gargantas es más crítica que la de los poros para la reducción de la permeabilidad.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:estudio sem in situ, diferentes estados de tensión, métodos de simulación, deformación del núcleo digital, núcleo digital 3d, resultados del estudio sem, muestra de roca, medición integrada, permeabilidad, métodos de simulación de la deformación
• Keywords:situ sem study, different stress state, simulation methods, digital core deformation, 3d digital core, sem study results, rock sample, integrated measurement, permeability, deformation simulation methods