Resumen

Se analizaron los registros de presión de una prueba de interferencia en una enorme fractura hidráulica en una formación de roca sedimentaria estratificada de la cuenca noroeste de Alemania para determinar la transmisividad de la fractura y el coeficiente de almacenamiento de la misma. La fractura se había creado inyectando unos 20.000 m3 de agua dulce a 3.800 m de profundidad en el pozo Horstberg Z1 del proyecto de investigación geotérmica GeneSys. Su objetivo principal es estudiar las propiedades hidráulicas y el comportamiento mecánico de las fracturas artificiales que se mantienen abiertas por el denominado efecto de autoprotección, que resulta del desajuste de las superficies de fractura opuestas que se cizallan durante la propagación de la fractura. Un diagnóstico de los registros de presión de la prueba de interferencia mostró que la geometría del flujo es paralela (flujo de fractura lineal vertical) en lugar de radial o bilineal. Esto se explica suponiendo un canal de flujo altamente conductor dentro de la fractura que resulta de un giro de la propagación de la fractura de modo tensional a modo mixto. Sobre la base de esta observación, se desarrolló un modelo analítico 1D que describe el flujo transitorio de fluidos en una fractura vertical incrustada en roca impermeable y confinada verticalmente por capas de roca permeable. Este modelo se verificó mediante un modelo numérico 1D correspondiente y se utilizó para ajustar los registros de presión observados en la prueba de interferencia de velocidad constante. El procedimiento de ajuste dio como resultado una transmisividad de la fractura autoperforada en la arcilla que es más de diez veces inferior a la transmisividad de las fracturas autoperforadas en el granito, como se observa en los sistemas HDR/EGS (Hot-Dry-Rock/Enhanced Geothermal Systems). Al mismo tiempo, es más de diez veces superior a la transmisividad de las fracturas apuntaladas en los yacimientos de gas de esquisto. El índice de inyectividad de la fractura estudiada, resultante de la transmisividad y de la elevada relación entre la longitud y la altura de la fractura, permite hacer circular agua o salmuera a través de la fractura con caudales de hasta unos 0,005 m3/s. Para una temperatura dada de unos 150°C, esto satisfaría la demanda de calor de complejos de edificios de tamaño pequeño y mediano. Se podrían conseguir mayores caudales y producción de calor con fracturas múltiples de este tipo. Los resultados obtenidos en el pozo Horstberg Z1 son prometedores, pero son necesarios más experimentos in situ en diversas formaciones rocosas y diferentes regímenes de tensión para generalizar los resultados.

• Materias:Agua Carbón Residuos quí­micos Yacimientos minerales Ondas sísmicas Estudio de laboratorio
• Subjects:Water Coal Chemical waste Mineral deposits Seismic Waves Lab study
• Palabras claves:fractura apuntalada, pozo horstberg z1, prueba de interferencia, registro de presión, registro de presión observada, capa de roca permeable, complejo de construcción de tamaño, yacimiento de gas de esquisto, transmisividad propia, fractura hidráulica enorme
• Keywords:propped fracture, borehole horstberg z1, interference test, pressure record, observed pressure record, permeable rock layer, size building complex, shale gas reservoir, transmissivity of self, huge hydraulic fracture