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Comparación de la evolución de la disposición de fluidos medida en experimentos rápidos de micro-TC de sincrotrón en dos tipos de rocas con simulaciones cuasiestáticas que implementan el llenado de poros dominado por la capilaridad y el snap-off, incluyendo un modelo sofisticado para el llenado cooperativo de poros.

Los resultados indican que estos modelos de redes de poros pueden, en principio, predecir distribuciones de fluidos con suficiente precisión como para estimar propiedades de flujo ampliadas de rocas fuertemente mojadas a bajos números capilares.

Se utilizó la tomografía computarizada tridimensional de rayos X para caracterizar la estructura de poros del núcleo del yacimiento. Obtuvimos imágenes in situ a escala de poros de la distribución de pares de CO2: pares de fluidos análogos a la salmuera dentro de las muestras del yacimiento durante experimentos de inundación por imbibición y drenaje de bajo número de capilares. Las imágenes micro-CT se utilizan directamente como entrada para un modelo de simulación a escala de poros. La validez se investiga comparando, en base a cada poro, las distribuciones de fluidos simulados y las imágenes obtenidas. Los estados de llenado de poros concuerdan adecuadamente tanto para desplazamientos de drenaje como de imbibición, y la curva de atrapamiento capilar calculada coincide con los datos experimentales.

Se presentó un estudio modelo de red de poros de atrapamiento capilar en medios porosos húmedos por agua. La cantidad y distribución de la fase no humectante atrapada está determinada por la competencia entre dos mecanismos de captura: el snap-off y el llenado cooperativo de poro-cuerpo. Se desarrolló un nuevo modelo para describir el mecanismo de llenado del cuerpo de los poros en redes de poros geológicamente realistas. El modelo tiene en cuenta las características geométricas del poro, la ubicación espacial de las gargantas de conexión y la topología del fluido local en el momento del desplazamiento, el cual se validó comparando curvas de atrapamiento capilar computarizadas con datos publicados para cuatro rocas diferentes húmedas por agua. Los cálculos se realizaron en redes de poros extraídas de imágenes de micro-TC y reconstrucciones basadas en procesos de las rocas reales utilizadas en los experimentos. En comparación con los modelos estocásticos comúnmente utilizados, el nuevo modelo describe con mayor precisión las mediciones experimentales, especialmente para sistemas porosos bien conectados donde la captura está controlada por sutilezas de la estructura de los poros. El nuevo modelo predice con éxito la permeabilidad relativa y la saturación residual para la arenisca de Bentheimer utilizando ángulos de contacto medidos in situ como entrada a las simulaciones. Las distribuciones simuladas de tamaño de cúmulos atrapados se comparan con las predicciones de la teoría de la percolación.