Écoulement et Transport dans les Milieux Poreux : Relier l'Ingénierie des Réservoirs et la Remédiation des Sols
E001
Abstract
L’écoulement et le transport dans les milieux poreux jouent un rôle clé dans de nombreuses applications, notamment l’ingénierie des réservoirs, la récupération assistée du pétrole, l’énergie géothermique, le stockage du CO₂, le stockage de l’hydrogène et la remédiation des sols. Bien que leurs objectifs finaux diffèrent, l’ingénierie des réservoirs et la remédiation des sols partagent un objectif fondamental : la mobilisation des fluides. De plus, ces domaines reposent sur des principes physiques communs, en particulier l’écoulement multiphasique dans les milieux poreux. Cette présentation met en lumière les processus d’écoulement à différentes échelles dans les milieux poreux consolidés (roche réservoir) à l’aide d’approches numériques et expérimentales. Des expériences de percolation en colonne et en carotte, couplées à l’ajustement historique des données (modélisation inverse), permettent de déterminer les fonctions de saturation. L’analyse à l’échelle des pores, incluant des expériences sur micromodèles et des simulations directes à l’échelle des pores, est utilisée pour étudier les mécanismes de mobilisation du pétrole. Les connaissances acquises sur l’écoulement et le transport dans les réservoirs sont appliquées à la remédiation des sols afin de réduire efficacement la contamination du sous-sol. Bien que des outils similaires soient utilisés, certaines différences majeures doivent être prises en compte. Contrairement aux réservoirs, où les forces capillaires dominent, l’écoulement dans les sols est principalement gouverné par la gravité. De plus, les milieux poreux en remédiation des sols sont composés de matériaux non consolidés et non confinés, rendant les scénarios de remédiation plus complexes. Pour relever ces défis, des modèles numériques sont validés par des études expérimentales afin d’analyser la mobilisation des polluants dans des conditions réalistes de terrain. Des simulations numériques à l’échelle pilote permettent d’améliorer la compréhension de la migration des polluants dans les zones vadose et saturée. Les connaissances issues des études sur l’écoulement et le transport dans les milieux poreux offrent non seulement des solutions optimisées pour la remédiation des polluants, mais ouvrent également des perspectives de recherche pour le stockage du CO₂ et le transport des contaminants.