Contribution de l'homogeneisation a l'etude des transferts couples de fluides, de chaleur et de particules en suspension en milieu poreux : application a l'etude de reservoirs geothermiques

par Ahmed Bouddour

Thèse de doctorat en Géophysique, géochimie, géomécanique

Sous la direction de Jean-Louis Auriault.

Soutenue en 1997

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

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  • Résumé

    L'homogeneisation des structures periodiques permet d'apprehender les proprietes macroscopiques de transport d'un milieu poreux a partir de la connaissance des mecanismes intervenant a l'echelle microscopique. Le but de nos recherches est de developper, par la methode des developpements asymptotiques, des modeles mathematiques macroscopiques sur la base d'equations ecrites a l'echelle microscopique. La premiere etude est consacree a l'examen des problemes d'erosion-deposition dans les gres-argileux et qui se traduit par une chute importante de la permeabilite des roches geothermiques. L'application de la methode des developpements asymptotiques a l'echelle du pore permet alors de distinguer quatre modeles macroscopiques predictifs de l'endommagement de la formation. Cette etude a permis notamment d'identifier deux nouveaux tenseurs macroscopiques lies a la dispersion-deposition et a la dispersion-erosion dans le milieu poreux. Contrairement aux modeles classiques, l'erosion apparait dans les regions ou l'ecoulement est le plus intense, tandis que la redeposition a lieu dans les zones ou les courants sont les plus faibles. Dans la derniere partie, l'accent est porte sur les aspects hydro-thermiques concomitants et en particulier sur les mecanismes d'evaporation-condensation qui conditionnent les transferts d'eau en phase vapeur. L'utilisation de la meme technique permet alors de decrire le comportement d'un systeme hydrothermal dans son ensemble. Outre les coefficients effectifs, l'etude a permis de distinguer quatre comportements macroscopiques pour le transfert de masse en phase vapeur, couples a une equation macroscopique de la chaleur. On montre que les termes convectifs sont ponderes a l'echelle du milieu homogeneise par deux nouveaux coefficients de resistance de nature tensorielle. Retenons enfin, que la technique employee permet aussi de discerner tous les cas non homogeneisables pour lesquels il n'y a pas de continu equivalent au milieu poreux.

  • Titre traduit

    Homogenization analysis of coupled transfers of fluids, heat and solid particles in porous media : application to geothermal engineering


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  • Détails : 1 vol. (230 p.)
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