Modelisation des interactions solutions hydrothermales-granite. Application au futur echangeur geothermique de type roches chaudes seches de soultz-sous-forets, alsace (france)

par Mohamed Azaroual

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Gil Michard.

Soutenue en 1993

à Paris 7 .

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  • Résumé

    La comprehension des processus geochimiques induits par l'exploitation de l'energie geothermique du futur echangeur roches chaudes seches de soultz-sous-forets (france) necessite la connaissance de l'etat d'equilibre du systeme naturel (fluide-roche) et la modelisation de l'evolution geochimique du systeme liee a une perturbation anthropique. Cette modelisation a ete abordee par des experiences d'interaction eau-granite en laboratoire et par l'adoption du concept geochimique de transfert de masse en systeme ouvert mis en uvre a l'aide du logiciel eq3/6. Les donnees experimentales de marshall et collaborateurs (1982) et celles de patterson et al. (1982) ont ete utilisees pour calculer les parametres d'interaction specifique de pitzer a haute temperature respectivement pour la silice et les carbonates. La saumure hydrothermale (140-160c) de type na-ca-cl (100 g/l) du granite de soultz serait a l'equilibre avec le quartz et aurait une fugacite de co#2 de l'ordre de 3 atmospheres. D'autre part, l'approximation de l'etat quasi-stationnaire combinee a la cinetique de dissolution des mineraux primaires selon la theorie de l'etat de transition et a l'approche de l'equilibre chimique local pour les reactions de precipitation et de complexation aqueuses a ete utilisee pour tracer l'evolution geochimique du systeme eau-granite a 180c et a la pression de vapeur saturante. La confrontation des resultats experimentaux a ceux de la modelisation a permis de valider les donnees thermodynamiques du modele et/ou de discuter les donnees cinetiques disponibles dans la litterature. D'un point de vue pratique, l'injection d'un fluide peu sale ne devrait entrainer une augmentation de la porosite que sur les premiers metres d'injection. Par ailleurs des problemes de precipitation de la silice et de colmatage dans les equipements de l'exploitation de l'energie geothermique ne deviendraient effectifs que pour une temperature du fluide de reinjection inferieure a 80c. Une caracterisation globale du systeme naturel necessite l'extension de l'approche de pitzer a d'autres elements a haute temperature. Des modelisations plus realistes necessitent le developpement de modeles couples ou les equations du transport advectif et diffusif/dispersif seront combinees aux equations de conservation de masse


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Informations

  • Détails : 233 P.
  • Annexes : 410 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1993
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