Influence de la stratigraphie séquentielle et de la diagenèse sur la qualité des modélisations hydro-dynamiques et thermiques des réservoirs argilo-gréseux : implication pour le développement de la géothermie dans le Bassin de Paris

par Hadrien Thomas

Projet de thèse en Terre solide : géodynamique des enveloppes supérieures, paléobiosphère

Sous la direction de Hermann Zeyen et de Benjamin Brigaud.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (Cachan, Val-de-Marne) , en partenariat avec GEOPS - Géosciences de Paris Sud (laboratoire) , Relief, Bassin et Ressources (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 30-09-2017 .


  • Résumé

    La qualité des réservoirs géologiques est l'un des facteurs « risque » pour le développement futur du stockage d'énergie, de gaz ou de la géothermie dans les hydro-systèmes silicoclastiques. En effet, les propriétés de porosité et perméabilité contrôlent en grande partie la qualité de ces réservoirs. Mieux intégrer les processus diagénétiques et l'architecture stratigraphique fine dans des modèles géologiques 3D à l'échelle du réservoir semble essentiel pour caractériser la dynamique et la thermicité des fluides (eau, CH4). En effet, ces vingt dernières années, les travaux en pétrographie sédimentaire montrent que les processus de dépôt (paléo-environnements et paléo-géographies) et les phénomènes diagénétiques jouent un rôle important dans la répartition spatio-temporelle des corps sédimentaires et de leurs propriétés réservoirs. Il devient donc indispensable d'acquérir aujourd'hui l'ensemble de ces connaissances pour optimiser et développer des modélisations hydrodynamique et thermique fiables, essentielles à l'exploitation de ce type d'aquifère. Une des solutions de réaliser la transition énergétique en France, et notamment en Ile-de-France est de mobiliser l'énergie contenue dans notre sous-sol, telle que la géothermie, ou d'utiliser le sous-sol pour le stockage d'énergie (sous toutes ces formes). Le fait que l'exploitation géothermique de certain aquifère (Dogger) arrive à saturation en Ile-de-France amène à orienter l'exploration de nouveaux aquifères. L'objectif de ce projet de thèse est d'améliorer la connaissance des aquifères silicoclastiques du bassin de Paris (Jurassique supérieur et Crétacé inférieur) afin d'optimiser et rendre durable et soutenable les futurs développements géothermiques dans ce bassin sédimentaire.

  • Titre traduit

    Influence of sequence stratigraphy and diagenesis on the quality of hydro-dynamic and thermal models of clayey sandstone reservoirs: implications for geothermal development of the Paris Basin


  • Résumé

    The quality of geological reservoirs is one of the risk factors for the future of development of subsurface energy and gas storage and geothermal exploitation in siliciclastic hydrological systems. Porosity and permeability are important factors for the characterization of reservoir quality. It is therefore important to better integrate diagenetic processes and the fine stratigraphic architecture into 3D geological models at reservoir scale in order to characterize the dynamics and thermal behavior of fluids (mainly water and CH4). In the last 20 years, studies of sedimentary petrology have shown that the depositional processes (paleoenvironments and paleogeography) and diagenetic processes play an important role in the spatio-temporal distribution of sedimentary bodies and their reservoir properties. Therefore, it is becoming essential to acquire full knowledge of these processes for optimizing and developing trustworthy hydrodynamic and thermal modelling that is the basis for exploitation of this kind of aquifers. Mobilizing the geothermal energy stored in the underground and using the underground for energy storage of all forms is an important part of the energy transition in France, especially in Ile-de-France. Since the exploitation of some of the important aquifers (mainly the Middle Jurassic Limestones) arrives at saturation in Ile-de-France, new aquifers have to be explored. The objective of this doctoral thesis program is therefore to increase our knowledge of siliciclastic aquifers of the Paris Basin (Late Jurassic and Early Cretaceous) in order to optimize future geothermal developments in this sedimentary basin and make them sustainable.