Modelisation geochimique des interactions eau-gaz-roche application a la diagenese minerale dans les reservoirs geologiques

par Olivier Bildstein

Thèse de doctorat en Géochimie

Sous la direction de Bertrand Fritz.

Soutenue en 1998

à Strasbourg 1 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La diagenese minerale dans les reservoirs resulte des interactions entre les mineraux, l'eau et, eventuellement les gaz, sur des periodes de temps geologiques. Le moteur de la transformation des sediments est le maintien ou la creation d'un desequilibre thermodynamique du systeme gaz-eau-roche sous l'effet de l'enfouissement ou de l'infiltration par des eaux allochtones. Les phenomenes diagenetiques sont d'une importance capitale vis-a-vis de la caracterisation des reservoirs, du fait de leur impact sur les proprietes petrophysiques de la roche. L'objet de la these est de developper un modele qui integre les fonctions geochimiques necessaires pour simuler les reactions diagenetiques. Le modele presente plusieurs caracteristiques nouvelles et originales : sur le plan numerique, une formulation implicite associee a une resolution par la methode de newton, et le changement de base de composantes automatique ; sur le plan geochimique, la prise en compte d'une phase gazeuse dont la composition evolue en reponse aux echanges avec la solution, d'un flux d'eau de composition constante entrant dans le systeme, et des reactions d'oxydoreduction (notamment sous forme de chocs ou de fronts). Le modele a ete applique a plusieurs types de transformations diagenetiques, pris dans des contextes geologiques differents : la precipitation d'illite et de quartz dans plusieurs reservoirs subarkosiques profonds, ou une chute importante de permeabilite est observee ; c'est un exemple qui montre l'importance respective de l'instabilite de l'assemblage mineralogique kaolinite/feldspath potassique a partir d'une certaine temperature et de l'apport de matiere par infiltration d'eaux allochtones ; la cimentation de calcaires dolomitiques par l'anhydrite, dans une periode relativement precoce de la diagenese, phenomene entierement imputable a l'infiltration d'eaux riches en sulfates : sur le plan de la qualite des reservoirs, cette reaction est accompagnee d'une perte de porosite ; la thermo-reduction des sulfates qui est un ensemble de processus qui aboutit a la formation d'hydrogene sulfure aux depens des gaz hydrocarbures dans certains reservoirs de gaz profonds. Dans certains cas, le methane contenu dans le reservoir peut avoir totalement reagi avec l'anhydrite produisant une grande quantite d'hydrogene sulfure.

  • Titre traduit

    Development of a geochemical water-gas-rock interaction model application to mineral diagenesis in geological reservoirs


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  • Détails : 1 vol. (236 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.195-206

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  • Bibliothèque : Sorbonne Université. Bibliothèque de Sorbonne Université. Section Géosciences et environnement.
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  • Cote : T STR1 1998 BIL
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