Prueba de ruptura de CO2
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Una prueba de atravesado de CO2 (en inglés: CO2 breakthrough test) es un ensayo geotécnico de laboratorio que se ocupa para estimar la resistencia de una roca sello a la fuga de dióxido de carbono bajo presión. Estos ensayos se dan en el contexto de la investigación sobre la captura y almacenamiento de carbono en formaciones de rocas porosas cubiertas por rocas impermeables llamadas rocas sello.[1] La prueba de atravesado de CO2 evalúa la presión necesaria para romper la roca a modo que el CO2 escape.[2] Esta fuga tiende a generarse en los poros interconectados de mayor tamaño pero luego puede extenserse a poros menores recién creados.[3] Para que esta situación se de debe exederse un umbral de percolación.[3] Existen varias modalidades de esta prueba,[1][2] la mayoría demora días en realizarse y requiere de testigos de roca de tamaño y forma específica.[4] Entre las modalidades aplicadas hacia 2024 están;[2]
- Método de presión por paso a paso
- Método de presión por inyección de mercurio
- Método de inyección continua
- Método de presión dinámica
- Método de presión residual capilar
Independientemente del tipo de roca, la presión de atravesado es mayor cuando la roca es saturada en agua que cuando esta saturada en petróleo o aire.[2] Rocas sello de sal o yeso destacan por su presión de atravesado alta en comparación a otras rocas.[2] Otras rocas sello en las cuales se han medido altas presiones de atravesado son la arcillolita y el esquisto (en inglés: shale).[2]
El método de presión paso a paso (step-by-step pressure, SBS), por primera vez publicado en 1968, es considerado como el método estándar.[4] Como el nombre lo indica la presión en este método se va incrementando gradualmente, a pequeños saltos, por un tiempo que puede extenserse más de 24 horas, incluso es común que se demore semanas a meses en realizarse la prueba.[4]
Método de presión dinámica
En el método de presión dinámica (dynamic pressure, DP) la cámara anterior del sistema se llena de salmuera para luego empezar a introducir CO2 a presiones constantes.[4] Al llegar el CO2 a la muestra la presión baja y es esta baja la que se ocupa para calcular la presión de atravesado.[4] Este método se ha popularizado al tener niveles de exactitud similares al método de presión paso a paso pero tiempos de análisis mucho más cortos.[4][5] La exactitud es similar siempre y cuando se estudien condiciones análogas a la de reservorios de CO2.[4][5]
Método de inyección continua
En el método de inyección continua (continuous injection, CI) se inyecta de forma continua y uniforme CO2 a la cámara anterior y de modo consecuente la presión aumenta de forma lineal hasta que el gas empiece a escapar por al lado posterior de la muestra, el cual es el momento que se puede decir se ha establecido una ruptura.[4]
Método de presión residual capilar
El método de presión residual capilar (residual capillary pressure, RCP) o método por impulso fue propuesto por primera vez en 2002. El método se basa en inyectar CO2 a presiones bien por encima la presunta presión capilar de la muestra y luego monitorear la presión en las cámaras "río arriba" y "río abajo".[4]
