Determinación de las Permeabilidades Efectivas en Medios Porosos Parcialmente Saturados, Utilizando la Técnica de Homogenización Periódica

Resumen En este estudio, abordamos la determinación de las permeabilidades efectivas en medios porosos rígidos y parcialmente saturados para el flujo de un líquido newtoniano no miscible en dos fases. Se aplica la técnica de homogenización periódica para derivar leyes de flujo macroscópicas para sistemas de dos fases a partir de las ecuaciones de Navier–Stokes a escala de poro que rigen los fluidos no miscibles. Se consideran dos casos distintos: dos fluidos incomprensibles (caso 1) y un fluido incomprensible con uno compresible (caso 2). En ambos casos, el resultado homogenizado muestra la independencia de las leyes macroscópicas y los problemas de cierre en la compresibilidad del fluido, excepto para la ecuación de conservación de la masa macroscópica. Finalmente, se realizan simulaciones numéricas resolviendo los problemas de cierre para una posición de interfaz dada determinada a partir de las simulaciones de campo de fase, con el fin de analizar el papel de cada permeabilidad efectiva en la ley generalizada de Darcy para varias mezclas de fluidos y diferentes porosidades. Los resultados numéricos ofrecen información sobre la influencia de la microestructura, las propiedades del fluido y la distribución de puentes capilares en las permeabilidades efectivas.