Modélisation des écoulements en milieu poreux hétérogènes-calcul des perméabilités équivalentes

par Philippe Renard

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Emmanuel Ledoux.

Soutenue en 1996

à Paris, ENMP .

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Résumé

Ce travail propose des methodes de calcul de la permeabilite equivalente en supposant connues les permeabilites locales. En effet, les echelles auxquelles sont effectuees les mesures de permeabilite et les echelles auxquelles sont realises les modeles geologiques (par exemple geostatistiques) ne sont pas compatibles avec la taille des mailles des modeles numeriques d'ecoulement. Pour modeliser les ecoulements en milieux poreux heterogenes, il est donc necessaire de calculer les permeabilites equivalentes. Le premier resultat original est une methode rapide, la renormalisation simplifiee, qui permet d'obtenir un degre de precision equivalent a celui de la meilleure technique rapide testee, mais avec un gain de temps d'un facteur quatre. Le second resultat original est une methode permettant le calcul du tenseur complet de permeabilite. Cette methode presente l'avantage de pouvoir s'etendre a l'avenir pour la mesure du tenseur de permeabilite au laboratoire, ce qui avec les techniques existantes n'etait pas realisable aisement. De plus, le travail presente une synthese bibliographique des techniques de calcul de la permeabilite equivalente et la comparaison de plusieurs de ces techniques a l'aide d'experiences numeriques d'ecoulements monophasiques puis diphasiques sur des milieux heterogenes reels ou synthetiques. Le probleme du biais des modeles numeriques est egalement aborde.

Titre traduit

Groundwater flow modelisation in heterogeneous porous media-calculation of equivalent permeabilities

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