Modelado a escala de poro:este enfoque implica simular el flujo de fluido a escala de poro, considerando la geometría detallada y las interacciones de los espacios porosos, minerales y fluidos dentro de la lutita. El modelado a escala de poros proporciona información sobre los mecanismos de transporte y almacenamiento de fluidos, pero requiere mucho cálculo y requiere datos de imágenes de alta resolución.
Modelado a escala continua:este enfoque trata el esquisto como un medio poroso y utiliza principios de la mecánica continua para describir el flujo de fluidos. Los modelos de escala continua suelen basarse en la ley de Darcy, que relaciona la velocidad del fluido con los gradientes de presión y la permeabilidad. Estos modelos son computacionalmente más eficientes y pueden aplicarse a escalas mayores, pero requieren estimaciones precisas de la permeabilidad efectiva del esquisto y otras propiedades hidráulicas.
Modelado de redes de fracturas:las lutitas a menudo contienen una red de fracturas naturales y fracturas inducidas creadas durante las operaciones de fracturación hidráulica. Los modelos de redes de fracturas representan explícitamente estas fracturas y simulan el flujo de fluido dentro de la red de fracturas. Estos modelos son esenciales para comprender el flujo de fluidos en yacimientos de esquisto fracturados y optimizar las estrategias de producción.
Modelado geomecánico:Las lutitas exhiben un comportamiento geomecánico complejo debido a su baja permeabilidad y sensibilidad a los cambios de presión. Los modelos geomecánicos combinan el flujo de fluidos con la deformación mecánica para investigar los efectos de la tensión y la deformación en las propiedades del flujo de fluidos. Estos modelos son particularmente importantes para comprender el comportamiento a largo plazo de los yacimientos de esquisto y el potencial de sismicidad inducida.
Modelado de flujo multifásico:los yacimientos de esquisto a menudo contienen múltiples fases de fluido, como petróleo, gas y agua. Los modelos de flujo multifásico tienen en cuenta las interacciones entre diferentes fases de fluidos y sus permeabilidades relativas. Estos modelos son fundamentales para simular procesos de recuperación y desplazamiento de fluidos en yacimientos de esquisto.
Aumento de escala y homogeneización:debido a la naturaleza heterogénea del esquisto, a menudo es necesario aumentar u homogeneizar las propiedades obtenidas a partir de modelos de escala de poro o de escala continua a escalas mayores. Las técnicas de ampliación implican promediar o engrosar las propiedades de escala fina para representar el comportamiento efectivo de volúmenes representativos más grandes. Esto permite una simulación eficiente del flujo de fluidos en dominios de yacimientos más grandes.
Estudios experimentales:los experimentos de laboratorio desempeñan un papel vital en la validación y calibración de modelos de flujo de fluidos. Estos experimentos incluyen pruebas de inundación de núcleos, mediciones de permeabilidad y técnicas de visualización para estudiar el comportamiento de los fluidos en muestras de esquisto. Los datos experimentales proporcionan información esencial para la validación del modelo y la comprensión de los procesos físicos subyacentes.
En resumen, modelar con precisión el flujo de fluidos en esquisto requiere un enfoque multidisciplinario que combine la comprensión de la escala de poros, la mecánica continua, la caracterización de fracturas, la geomecánica y el modelado de flujo multifásico. Si bien se han logrado avances significativos, se necesitan más investigaciones y avances para mejorar las capacidades predictivas de los modelos de flujo de fluidos en formaciones complejas de esquisto.
