Postgrado en Física Facultad de Ciencias Universidad Central de Venezuela Tópicos en Transporte en Medios Porosos

Mariela Araujo Fresky Departamento de Yacimientos, INTEVEP S. A. Petróleos de Venezuela S. A. y Laboratorio de Física Estadística y Fenómenos Colectivos, Departamento de Física, Escuela de Física Universidad Central de Venezuela Dirección electrónica: maraujo@intevep.pdv.com Duración: 16 semanas a razón de 4 horas semanales. Frecuencia y creación: La frecuencia del curso responderá a la demanda. Creado y dictado por primera vez en Octubre de 1997 por la Dra. Mariela Araujo. Tipo de Curso: Fundamentalmente teórico con algunos experimentos y simulaciones. Para las simulaciones se requiere experiencia previa en herramientas computacionales. Número de Créditos: Cuatro (4) créditos. Objetivos del Curso: Los objetivos fundamentales del curso pueden resumirse como: Introducir al estudio de la morfología del medio poroso. Estudiar las propiedades de transporte de los fluidos en medios de geometrías confinadas. Discutir la física básica del flujo multifásico. Introducir al estudiante a los métodos básicos de escalamiento de propiedades. Introducir al estudiante a la dinámica de interfaces. Mostrar las herramientas computacionales más comunes. Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: Entender la fenomemología básica. Hacer cálculos de dificultad elemental, intermedia y compleja con los que pueda apoyarse para reunir suficientes elementos de juicio en la toma de decisiones asociadas a situaciones prácticas. Manejar la literatura relevante del área. Proponer y desarrollar un proyecto de investigación. Método de Evaluación: La evaluación se basará en seminarios con un peso de 40 %, tareas y desarrollos numéricos con un peso de 30 % y un proyecto final con un 30 % del peso total. Contenido Programático 1. Morfología del medio poroso:           Porosidad, área superficial, tortuosidad, etc. Saturación de fluidos, presión capilar, ángulos de contacto. Propiedades topológicas del medio poroso. Propiedades fractales. 2. Modelo del medio poroso:           Modelos de medios porosos a diferentes escalas. Problemas de escalamiento. Modelos continuos y modelos de red. Fractales y multifractales. 3. Física de los procesos de desplazamiento: Miscibles: Adedamiento viscoso (viscous fingering). Modelos continuos en celdas de Hele-Shaw. Simulación numérica. Análisis de estabilidad de frentes de desplazamiento. Modelos discretos (DLA, ruptura dieléctrica, probabilísticos, determinísticos). Inmiscibles: Mojabilidad, ángulos de contacto y su medición. Efectos de rugosidad de la interfaz fluido-roca. Imbibición espontánea, entrampamiento, permeabilidad relativa, flujo fraccional. 4. Difusión y dispersión en medios desordenados: 5. Dinámica de interfaces: Escalamiento estático y dinámico de interfaces rugosas. Anclaje (pinning) de interfaces y transiciones de fase. Modelos teóricos de interfaces en medios desordenados. Experimentos y exponentes críticos. Efectos de desorden. 6. Avances en métodos computacionales. Bibliografía Recomendada           El curso tiene como referencias básicas artículos publicados en revistas internacionales relacionados a cada tema y que serán suministrados a lo largo del curso. Aparte de eso, el siguiente material puede ser consultado como referencia general y fundamental: Sahimi, M.,Flow and transport in porous media and fractured rocks,VCH Publishers, 1995. Barabasi, A. L. and H. E. Stanley,Fractal concepts in Surface Growth, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1995. Halpin-Healy, T. and Y. Zang Kinetic roughening phenomena Physics Reports 254(1995)215-414. Dullien, F. A. L., Fluid transport and pore structure,Academic Press, New York, New York, USA, 1979. Scheidegger, A. E., The physics of flow through porous media, University of Toronto Press, Toronto, Canada, 1974.