Resumen

Realizamos simulaciones numéricas del transporte acoplado de fluidos y calor en un entorno de diapiro salino enterrado en alta mar para determinar los efectos del transporte advectivo de calor y su relación con el llamado "efecto chimenea de sal". Se diseñaron conjuntos de modelos para investigar (1) la geometría de la sal, (2) la permeabilidad dependiente de la profundidad, (3) la heterogeneidad geológica y (4) la influencia relativa de cada uno de estos factores. Los resultados muestran que la disminución de la inclinación del diapiro induce la transferencia de calor por advección hacia el lado del diapiro, elevando las temperaturas en la cuenca. La permeabilidad dependiente de la profundidad provoca el afloramiento de aguas cálidas en la cuenca, lo que demuestra que es más sensible al flujo de calor basal que a la concentración de salmuera. En estos escenarios del modelo, el calor se desplaza hacia arriba por el lado del diapiro en una zona más estrecha de agua caliente que fluye hacia arriba, mientras que las aguas frías alejadas del flanco del diapiro circulan más profundamente en la cuenca. El patrón de circulación de fluidos resultante provoca un aumento de la descarga en el margen del diapiro y un flujo de fluidos hacia abajo, por encima de la cresta del diapiro. La heterogeneidad geológica disminuye los efectos globales de la transferencia de calor por advección. La presencia de horizontes de sellado de baja permeabilidad reduce la extensión vertical de las celdas de convección, y el flujo de fluido es dominantemente hacia el flanco del diapiro. Los efectos combinados de la permeabilidad dependiente de la profundidad junto con la heterogeneidad geológica simulan varios fenómenos geológicos de los que se informa en la literatura. En este escenario del modelo, la transferencia de calor por conducción domina en las unidades basales, mientras que la advección de calor comienza a afectar a las capas medias del modelo y domina las unidades superiores. En las unidades superiores se desarrollan células de convección divididas por capas de sellado. A partir de nuestros modelos altamente simplificados, podemos predecir que el transporte advectivo de calor (es decir, la convección térmica) probablemente domina en las primeras fases del diapirismo cuando los sedimentos no han sufrido una compactación significativa y conservan una alta porosidad y permeabilidad. A medida que las estructuras salinas maduran y adquieren geometrías más complejas, la advección disminuirá debido al aumento del buzamiento de la interfaz sal-sedimento y a la mayor heterogeneidad hidráulica debida a la compleja arquitectura estratigráfica.

• Materias:Hidrología Permeabilidad Petróleo Yacimientos minerales Minería Geofluidos
• Subjects:Hydrology Permeability Petroleum Mineral deposits Mining Geofluids
• Palabras claves:permeabilidad dependiente, heterogeneidad geológica, transporte de calor advectivo, célula de convección, agua caliente, escenario del modelo, flujo de fluidos, unidad superior, flanco del diapiro, efectos de chimenea salina
• Keywords:dependent permeability, geologic heterogeneity, advective heat transport, convection cell, warm water, model scenario, fluid flow, upper unit, diapir flank, salt chimney effects