Speaker: Jeremie Giraud
Date: Thursday 30th of September 2021, 1:15 pm.
Abstract:
To reduce uncertainties in reconstructed images, geologic information must be introduced in a numerically robust and stable way during the geophysical data inversion procedure. In the context of potential (gravity) data inversion, it is important to bound the physical properties by providing probabilistic information on the number of lithologies and ranges of values of possibly existing related rock properties (densities). For this purpose, we have introduced a generalization of bounding constraints for geophysical inversion based on the alternating direction method of multipliers. The flexibility of the proposed technique enables us to take into account petrophysical information as well as probabilistic geologic modeling, when it is available. The algorithm introduces a priori knowledge in terms of physically acceptable bounds of model parameters based on the nature of the modeled lithofacies in the region under study. Instead of introducing only one interval of geologically acceptable values for each parameter representing a set of rock properties, we define sets of disjoint intervals using the available geologic information. Different sets of intervals are tested, such as quasidiscrete (or narrow) intervals as well as wider intervals provided by geologic information obtained from probabilistic geologic modeling. Narrower intervals can be used as soft constraints encouraging quasidiscrete inversions. The algorithm is first applied to a synthetic 2D case for proof-of-concept validation and then to the 3D inversion of gravity data collected in the Yerrida Basin (Western Australia). Numerical convergence tests show the robustness and stability of the bound constraints that we apply, which is not always trivial for constrained inversions. This technique can be a more reliable uncertainty reduction method as well as an alternative to other petrophysically or geologically constrained inversions based on the more classic “clustering” or Gaussian-mixture approaches.
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- Category: Seminar
Speaker: Luyu Wang
Date: Thursday 23rd of September 2021, 1:15 pm.
Abstract:
In this presentation, firstly, discrete fractures and their stochastic generations based on key geometrical parameters are presented. After a short revisit of hierarchical modelling, Discrete Fracture Modeling (DFM) on unstructured grids is introduced. According to the concept of DFM, a hybrid-dimensional scheme for fluid flow simulation is devised with adaptive iteration. The hybrid-dimensional objects are depicted in porous media, with high contrast hydraulic properties. Then, a mixed-finite-element (FE) scheme is presented to handle contact mechanics on fractures using Lagrange multipliers (LMs) in the framework of constrained variational principle. In contrast to standard-FE, LMs are introduced in the expanded system as an additional unknown. Later, FE-cohesive zone model is presented as an alternative method to mechanical simulation. Finally, several numerical tests are performed to study fluid flow as well as geomechanics of fractured media using the developed numerical schemes.
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- Category: Seminar
Speaker: Paul Baville
Date: Thursday 16th of September 2021, 1:15 pm.
Abstract:
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- Category: Seminar
Speaker: Ever-Dennys Coarita-Tintaya
Date: Thursday 8th of July 2021, 1:20 pm.
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- Category: Seminar
Speaker: Amélie Cavelan
Date: Thursday 24th of June 2021, 1:20 pm.
Abstract:
Les contaminants pétroliers raffinés légers ou « Light NonAqueous Phase Liquid » (LNAPL) sont une des principales sources de contamination des sols et des eaux souterraines en Europe. Lors de leur migration dans la zone non saturée, une partie de ces LNAPLs reste piégée par capillarité, tandis que le reste vient s’accumuler au toit de la nappe sous la forme d’une phase mobile. Le relargage progressif de ces contaminants vers la phase gazeuse du sol ou vers la nappe phréatique conduit très souvent à des émanations toxiques de gaz et à la formation de panaches dissous qui affectent la qualité de l’air et de l’eau sur le long terme. Les variations saisonnières du niveau piézométrique sont connues pour accentuer la dispersion verticale de ces contaminants au niveau de la frange capillaire, favorisant leur propagation dans l’eau et l’atmosphère et affectant les processus de biodégradation. Néanmoins, le lien entre l’intensité des battements de nappe, et les processus de mobilisation de ces contaminants reste mal compris. Pourtant, le GIEC prédit une intensification de ces variations piézométriques durant le prochain siècle en raison d’une variation du régime de précipitations et de la recharge des nappes. Il est donc urgent de mieux comprendre comment l’intensité de ces variations piézométriques affectent les mécanismes de relargage et la distribution de ces contaminants dans les sols. Dans ce but, un dispositif expérimental (colonnes lysimétriques de 2m3) couplant des mesures géophysiques indirectes (conductivité et permittivité électrique), physico-chimiques in-situ (pH, Eh, température) et géochimiques (GC-MS, µGC, GC-FID) a été mise en place sur la station du GISFI (Homécourt, France) pour évaluer l’effet de différents régimes contrôlés de précipitations et de variations du niveau piézométrique sur un sol artificiellement contaminé au gasoil. Ce projet, en collaboration avec le LIEC, GéoRessource, et le BRGM, vise à introduire une échelle intermédiaire entre les expériences de laboratoire (colonnes centimétriques, réservoirs 2D) et la complexité réelle des sites contaminés, afin : (i) d’évaluer et comparer différentes méthodes de monitoring ; (ii) permettre une meilleure caractérisation et prédiction de la dynamique des LNAPL dans un système triphasé (LNAPL/eau/gaz) ; (iii) identifier et combiner les processus clés et les intégrer dans les modèles numériques existants. Ce projet doit permettre de renforcer les recommandations concernant les programmes de caractérisation et de surveillance des sites pollués par des hydrocarbures.
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- Category: Seminar
Speaker: Zoé Renat
Date: Thursday 27th of May 2021, 1:20 pm.
Abstract:
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- Category: Seminar
Speaker: Sylvain Favier
Date: Thursday 20th of May 2021, 1:20 pm.
Abstract:
La formation des gisements de nickel latéritique en Nouvelle-Calédonie est classiquement supposée être régie par des processus supergènes, ainsi que par l’écoulement gravitaire d’eau de pluie favorisant l’enrichissement en nickel à la base du profil latéritique. Cependant, l'hétérogénéité de la distribution du nickel semble avoir été favorisée par des processus secondaires contrôlés par les effets combinés de la tectonique, de l'évolution géomorphologique et des systèmes hydrologiques depuis la formation de la latérite primaire. Les processus de circulation des fluides et de transfert de masse ne sont pas purement descendants dans des conditions de basse température, mais peuvent également être liés à des circulations latérales de fluides, et à un drainage local le long des zones endommagées à proximité des failles (Cathelineau et al., 2016a ; 2016b ; Myagkiy et al., 2019). Cette étude vise à étudier par la modélisation du transport réactif l'impact de fractures discrètes sur la distribution du nickel.
La dissolution d’une colonne d’olivine fracturée est ainsi simulée. Cette dissolution est supposée être cinétiquement contrôlée tandis que la précipitation des produits d'altération secondaires est considérée comme se produisant selon un équilibre local. Les résultats de deux approches numériques différentes sont présentés et discutés. La première est basée sur un modèle 1D à double porosité d'une colonne d'olivine, utilisant PhreeqC associé à la base de données thermodynamiques llnl.dat. La seconde est une modélisation 2D du transport réactif dans un milieu poreux fracturé basée sur le couplage de PhreeqC et Comsol Multiphysics par ICP.
Alors que le modèle 1D vise à décrire la tendance générale de la progression du front d'altération et la redistribution globale des minéraux, le modèle 2D se concentre sur la géométrie des fractures pour mettre l’impact d’un réseau de fracturation sur la redistribution du nickel.
Les résultats des deux modélisations sont ensuite comparés aux données de terrain observées en Nouvelle-Calédonie et à une modélisation précédente d'un profil d'olivine sans fractures (Myagkiy et al., 2017) pour valider les modèles et mettre en évidence les différences induites par le réseau de fractures.
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- Category: Seminar