Speaker: Augustin Gouy
Date: Thursday 29th of April 2021, 1:30 pm.
Abstract:
De nos jours, la demande croissante en énergie, ainsi que les préoccupations grandissantes concernant le changement climatique, ont conduit à la recherche de sources d’énergie alternatives. Le gaz de houille, ou méthane de houille (“Coal Bed Methane” en anglais), peut contribuer à cette diversification et à un futur mix énergétique plus respectueux de l'environnement. Actuellement, le CBM est une source d’énergie précieuse aux États-Unis ou en Chine. Les réserves significatives de gaz estimées en Lorraine (3,71x10 11 m 3 contre 2x10 13 m 3 pour la totalité des ressources aux USA) représentent une cible prometteuse pour l'exploitation du CBM en France. En effet, sur la base de la réutilisation des mines de charbon inondées abandonnées, le méthane peut être récupéré par simple pompage de l’eau saturant le massif. La récupération du CBM peut également être améliorée par l’injection de CO2 . Dans ce qu'on appelle la récupération améliorée du méthane de houille (ECBM), le méthane est remplacé par le CO2 qui sera ainsi stocké dans la roche de manière permanente par le biais d'un processus préférentiel d'adsorption / désorption in situ. Outre l’augmentation attendue de la production de méthane, cette technique présente l’avantage supplémentaire de permettre le stockage de grandes quantités de CO2 et de contribuer ainsi à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. L'objectif du projet est de mettre en œuvre des simulations numériques reproduisant les mécanismes mis en jeu lors de la récupération du CBM dans le charbon. Le charbon est un milieu à double porosité caractérisé par un réseau de fractures orthogonales, connues sous le nom de cleats (dont l'ouverture est inférieure à 0,1 mm) à travers lesquelles l'eau et le gaz percolent, entourant une matrice de charbon où le méthane est principalement piégé sous la forme d'une couche adsorbée dans les micropores où la diffusion prévaut. Les processus d’adsorption / désorption entraînent des déformations de la matrice rocheuse qui peut gonfler ou se contracter. L’efficacité de la récupération du méthane est ainsi déterminée par le couplage entre la dynamique d’écoulement diphasique, les mécanismes de sorption / désorption et les processus de déformation résultant des variations de la contrainte effective. Le projet se concentre sur les phénomènes en jeu dans les fractures de charbon.