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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Formation and Vanishing of Discrete Gas Flow Pathways in Clays

Descripción del proyecto

Investigar el transporte de gas en materiales de arcilla

Las rutas discretas de flujo de gas describen cómo un gas penetra en un material rico en arcilla saturado de líquido mediante estrechos canales formados por la presión del gas. Este fenómeno complejo se ve influido enormemente por las heterogeneidades a pequeña y gran escala que presenta el material. El objetivo del proyecto GASCLAY, financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, es desarrollar un nuevo entorno experimental para estudiar dichas vías. Por primera vez y mediante velocimetría de imagen de partículas, los investigadores podrán rastrear la formación y la degradación de las rutas discretas de flujo de gas a medida que se inyecta el gas. El trabajo del proyecto sentará las bases del desarrollo de nuevos materiales diseñados a base de arcilla.

Objetivo

The formation of Discrete Gas Flow Pathways (DGFP) is the mechanism whereby a gas phase penetrates a liquid-saturated clay-rich material in the form of narrow channels created by the mechanical action of the gas pressure. It is a very complex phenomenon, which is strongly affected by small and larger scale heterogeneities in the material, resulting in a partly random process. DGFP occur in a range of natural and engineered processes (e.g. release of methane from ocean or lake floor sediments, stimulation of sensitive hydro-carbon reservoirs, CO2 injection and storage in subsurface reservoirs, and gas migration through clay barrier in Geological Disposal Facilities for radioactive waste). Despite its multiple environmental and economic implications, the formation, development and vanishing of DGFP networks are poorly understood on a fundamental level.
The objective of the proposal is to close this knowledge gap through a combined experimental and numerical modelling study. For this purpose, I will develop a new experimental setup to generate and visualise two-dimensional DGFP networks during gas injection tests. By using Particle Image Velocimetry, this setup will allow to track, for the first time, the formation and vanishing of DGFP as gas is injected. In addition, the setup will be simple enough to enable extensive parametric studies and probability distribution analysis, which are essential to unravel the random nature of the problem. Finally, the experimental results will be used to develop and validate a coupled hydro-pneumo-mechanical Finite Element model.
The new theoretical framework, experimental setups and numerical model will provide the basis to develop new clay-based engineered materials, to increase the feasibility of engineering projects and to improve the global warming prognosis. In that way, this project will contribute to the European knowledge-based economy and to the European Climate Action.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) H2020-MSCA-IF-2020

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Coordinador

TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT
Aportación neta de la UEn
€ 187 572,48
Coste total
€ 187 572,48