Resumen

Se presentan observaciones experimentales de la permeabilidad de fluidos acuosos ricos en CO2 de distinto potencial ácido (pH) en tres esquistos diferentes para investigar los efectos mecánicos, químicos y mineralógicos en la evolución de la permeabilidad de las fracturas. Se emplean métodos de perfilometría de superficie y SEM-EDS (microscopía electrónica de barrido con espectroscopia de rayos X de energía dispersiva) para cuantificar la evolución tanto de la rugosidad como de los componentes químicos dentro de la superficie de la fractura. Los resultados indican que, tras 12 horas de flujo de fluido, las aperturas hidráulicas efectivas de las fracturas evolucionan de forma distinta bajo diferentes combinaciones de mineralogía de la pizarra, tensión efectiva y acidez del fluido. La evolución de la rugosidad y la transformación de los elementos químicos en la superficie de la fractura están en consonancia con la evolución de la permeabilidad. Las observaciones experimentales implican que (1) los fluidos acuosos ricos en CO2 tienen un impacto significativo en la evolución de la permeabilidad de la fractura y pueden influir (y aumentar) la producción de gas de esquisto; (2) la mineralogía del esquisto, especialmente el mineral de calcita, decide la reacción química y el aumento de la permeabilidad cuando los fluidos acuosos ricos en CO2 fluyen a través de las fracturas por efecto de la disolución de la superficie libre; (3) El hinchamiento del mineral de arcilla reduce la apertura de la fractura y la solución de presión de la calcita elimina las asperezas de los puentes, que son las principales razones de la disminución de la permeabilidad de la fractura; (4) las funciones de competencia entre el hinchamiento del mineral de arcilla, la solución de presión del mineral y la disolución de la superficie libre determinan cómo cambia la permeabilidad de la fractura. Además, se construye un modelo de parámetros múltiples para analizar la evolución de la apertura hidráulica efectiva teniendo en cuenta los tres mecanismos anteriores, lo que proporciona una referencia para predecir la evolución de la permeabilidad de las fracturas en las formaciones de esquisto.

• Materias:Hidrología Permeabilidad Petróleo Yacimientos minerales Minería Geofluidos
• Subjects:Hydrology Permeability Petroleum Mineral deposits Mining Geofluids
• Palabras claves:apertura hidráulica efectiva, fluido acuoso, evolución de la permeabilidad de la fractura, mineralogía de esquisto, superficie de la fractura, observaciones experimentales, evolución de la permeabilidad, permeación de co2-ricos, modelo de parámetros múltiples, producción de gas de esquisto
• Keywords:effective hydraulic aperture, aqueous fluid, fracture permeability evolution, shale mineralogy, fracture surface, experimental observations, evolution of permeability, permeation of co2-rich, multiple parameters model, shale gas production