Resumen

Las redes inalámbricas de sensores subterráneos (WUSN) son redes de nodos sensores que operan por debajo de la superficie del suelo y que están pensadas para proporcionar capacidades de monitorización en tiempo real en los complejos entornos subterráneos compuestos por suelo, agua, petróleo y otros componentes. En este artículo se investigan las posibilidades y limitaciones de utilizar las WUSN para aumentar la eficacia de los procesos de recuperación de petróleo. Para ello, es necesario desplegar nodos sensores a escala milimétrica con antenas a la misma escala en las fracturas confinadas de los yacimientos de petróleo. Para ello es necesario que los nodos sensores operen en el rango de los terahercios (THz) y el principal reto es establecer una comunicación subterránea fiable a pesar del entorno hostil que no permite el uso directo de la mayoría de las soluciones inalámbricas existentes. Los principales problemas son la pérdida de trayectoria extremadamente alta, el pequeño alcance de la comunicación y la alta dinámica de las ondas electromagnéticas (EM) al penetrar a través del suelo, la arena y el agua y a través del medio tan específico del petróleo crudo. El objetivo de este artículo es abordar estas cuestiones para proponer un nuevo modelo de canal de comunicación que tenga en cuenta las propiedades de propagación de las ondas EM de terahercios en el complejo entorno subterráneo de los yacimientos de petróleo e investigar las distancias de transmisión viables entre los nodos para diferentes composiciones de agua-crudo-suelo-CO2.

• Materias:Propagación de ondas Electromagnetismo Redes de telecomunicaciones Radiofrecuencia Teoría de Antenas
• Subjects:Wave propagation Electromagnetism Telecommunications networks Radio frequency Antenna theory
• Palabras claves:entorno subterráneo complejo, nodo sensor, red de sensores, nodo sensor a escala, soluciones inalámbricas existentes, modelo de canal de comunicaciones, distancia de transmisión factible, comunicaciones subterráneas fiables, sensor subterráneo inalámbrico, eficacia del petróleo
• Keywords:complex underground environment, sensor node, network of sensor, scale sensor node, existing wireless solutions, communications channel model, feasible transmission distance, reliable underground communications, wireless underground sensor, efficiency of oil