Resumen

En este trabajo se estudia el efecto del desplazamiento de cizalla sobre la directividad de la permeabilidad en las fracturas. La superficie de la fractura estudiada tiene características fractales autoafines en 3D que se crean utilizando el método de adición aleatoria sucesiva (SRA) modificado. El flujo de fluido a través de la fractura se simula utilizando el código COMSOL Multiphysics basado en el método de elementos finitos (MEF) cambiando el ángulo entre la dirección de cizallamiento y la dirección del flujo macroscópico. Se investigan las evoluciones de la distribución de la apertura y de las trayectorias de flujo con cambios en el desplazamiento de cizallamiento, y se evalúa el cambio en la permeabilidad equivalente. Los resultados muestran que la apertura media y su desviación para las fracturas rugosas aumentan a medida que aumenta el desplazamiento de cizallamiento, y este cambio va acompañado de un aumento de los espacios vacíos y de la disminución de las áreas de contacto entre las superficies de la fractura superior e inferior. Las trayectorias de flujo se vuelven más tortuosas y se produce el efecto de flujo de canalización durante el proceso de cizallamiento. La permeabilidad equivalente de las fracturas varía a medida que cambia la inclinación entre la dirección de cizallamiento y la dirección del flujo macroscópico. La permeabilidad con la mayor magnitud existe en la dirección perpendicular a la dirección de cizallamiento, y la permeabilidad con la menor magnitud existe en la dirección paralela a la dirección de cizallamiento. La permeabilidad equivalente de las fracturas en otras inclinaciones varía entre los valores más pequeños y los más grandes. En particular, a mayores inclinaciones corresponden mayores magnitudes de permeabilidad. La relación entre la permeabilidad direccional y la permeabilidad en la dirección paralela a la dirección de cizallamiento varía entre 1,03 y 2,71. Esta relación tiende a disminuir a medida que aumentan el desplazamiento de cizalla y el JRC, lo que indica que la directividad de la permeabilidad es más evidente para las fracturas con JRC más pequeños y menor desplazamiento de cizalla.

• Materias:Hidrología Permeabilidad Petróleo Yacimientos minerales Minería Geofluidos
• Subjects:Hydrology Permeability Petroleum Mineral deposits Mining Geofluids
• Palabras claves:direcciones de cizallamiento, desplazamiento de cizallamiento, direcciones de flujo macroscópico, permeabilidad equivalente, fractura, direcciones paralelas, trayectoria de flujo, permeabilidad, desplazamiento de cizallamiento menor, superficie de fractura estudiada
• Keywords:shear directions, shear displacement, macroscopic flow directions, equivalent permeability, fracture, directions parallel, flow path, permeability, smaller shear displacement, studied fracture surface