Etude expérimentale sur le comportement mécanique des sédiments contenant des hydrates de gaz

par Thi xiu Le

Projet de thèse en Géotechnique

Sous la direction de Anh-Minh Tang.

Thèses en préparation à Paris Est , dans le cadre de École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2015-....) , en partenariat avec NAVIER (laboratoire) et de Géotechnique (equipe de recherche) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Les hydrates de gaz représentent à la fois une ressource énergétique potentiellement importante et une source d'instabilité de talus continentaux et d'émission de gaz à effet de serre. L'objectif du projet ANR HYDRE est d'étudier le comportement mécanique des sédiments contenant des hydrates. Les connaissances obtenues sont cruciales pour maitriser les impacts environnementaux liés aux potentielles exploitations futures des hydrates de méthane dans les sédiments marins. Le projet se caractérise par une approche pluri-échelle et pluri-méthodologique et s'articule autour de quatre tâches. Ce travail de thèse de doctorat fait partie de la Tâche 2. Le comportement des matériaux à l'échelle (millimétrique typiquement) d'un volume élémentaire représentatif (VER) sera étudié au laboratoire. Les méthodes de formation des hydrates de gaz dans des sédiments granulaires (type sable) seront d'abord considérées. Les études seront ensuite étendues sur des sédiments fins. Pour observer la formation et la dissociation des hydrates de gaz dans ces milieux poreux, des méthodes d'analyse non-destructives (Imagerie par Résonance Magnétique et Microtomographie aux rayons X) seront utilisées. Le comportement mécanique des sédiments sera étudié par des essais de compression triaxiale à haute pression et faible température.

  • Titre traduit

    Experimental study on the mechanical behavior of gas hydrate bearing sediments


  • Résumé

    Gas hydrate is a crystalline clathrate composed of a gas molecule encaged in a lattice of hydrogen-bonded water molecules. The natural gas component of gas hydrates is typically dominated by methane. The origin of the methane in a natural hydrate can be either thermo-genic or biogenic gas. Methane hydrate forms naturally in regions of permafrost and continental margin sediments in the presence of a sufficient quantity of methane gas under appropriate pressure/temperature conditions. The quantity of natural gas in sedimentary gas hydrates greatly exceeds the conventional natural gas resources. While this makes methane hydrates attractive as a potential energy resource, their destabilization upon changes in pressure/temperature conditions is considered as a geo-hazard for slope stability and a source of significant greenhouse gas. We will focus on the experimental studies including mechanical characterization by temperature-controlled high-pressure triaxial tests and observations using X-ray micro-tomography and Magnetic Resonance Imaging (MRI).