Modeling gas migration through clay-based buffer material using coupled multiphase fluid flow and geomechanics with stress-dependent gas permeability
Notice bibliographique
Résumé
A model for gas migration through clay-based buffer material is developed for modeling gas generation and migration associated with deep geologic nuclear waste disposal. The model is based on a multiphase fluid flow and geomechanics simulator that is adapted to consider enhanced gas flow when gas pressure is high enough to approach the confining stress magnitude. A key feature in the model is a direct coupling between gas permeability and stress, through a non-linear stress-dependent permeability function. The model was first tested and calibrated by modelling two different laboratory gas migration tests on Wyoming (MX-80) bentonite samples. The calibrated model was then applied to model gas migration through a bentonite buffer of a large-scale gas injection test (Lasgit) conducted at the Äspö Hard Rock Laboratory in Sweden. Observed preferential gas migration along interfaces (between compacted blocks and along the canister surface) required explicit representation of such interfaces in the model. The model with the stress-dependent gas permeability accurately captured observed experimental responses in terms of gas breakthrough time, peak gas pressure, and cumulative gas flow rates. The calibrated model was finally applied to simulate migration of hydrogen gas generated within a breached nuclear waste canister over 10,000 years, involving migration of much larger gas volumes. For the considered gas generation rate and host rock properties, the generated gas could migrate through the bentonite buffer and released into the surrounding host rock at a maximum gas pressure somewhat higher than the initial total stress, though a significant amount of hydrogen remained within the buffer. This modelling sets the stage for further detailed analysis of the impact of hydrogen gas generation on the long-term performance of nuclear waste repositories. • Modeling gas migration in clay-based buffer material using stress-dependent permeability. • Laboratory and field gas injection experiments modeled with good agreement in gas flow response • Modeling 10,000 years of hydrogen gas generation and migration through a bentonite buffer.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».