Étude du rôle des hétérogénéités spatiales dans l'environnement d'un puits d'injection de CO2

Les milieux composites proches des puits d'injection de CO2 présentent de fortes hétérogénéités spatiales ainsi que la réactivité importante des processus physico-chimiques couplés. Cette hétérogénéité a des impacts sur l'injectivité et sur l'intégrité des stockages. L'interprétation de pilote et d'expérience peut être utilement complétée par la modélisation numérique de transport réactif pour quantifier certains phénomènes difficiles à mesurer et transposer les résultats à l'échelle du stockage. L'étude présentée ici montre le développement d'un module d'écoulement biphasique dans le logiciel de transport réactif HYTEC. La résolution repose sur un formalisme pression d'eau/saturation de gaz, complètement implicite, sur une discrétisation volumes finis sur des éléments de Voronoï. La méthode a été testée vis-à-vis d'une solution auto-similaire. Les effets de l'hétérogénéité (variations spatiales de perméabilité absolue/relative et de porosité) sont observés sur un cas-test de référence. La suite de l'étude portera sur le couplage du module biphasique avec les méthodes de transport et de chimie du code. L'impact de l'hétérogénéité sur l'évolution géochimique, et la rétroaction de la chimie sur le milieu seront étudiés. Une application sera réalisée sur une expérience effectuée à l'Université de Lorraine.