Modélisation de la production des réservoirs géothermiques in Rueil-Malmaison, France

at IFP Energies nouvelles - Direction Géosciences
Location Rueil-Malmaison, France
Date Posted November 24, 2018
Category Reservoir Engineer
Job Type Permanent

Description

StageModélisation de la production des réservoirs géothermiques

IFP Energies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation industrielle et de formation intervenant dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Sa mission est d'apporter aux acteurs publics et à l'industrie des technologies performantes, économiques, propres et durables pour relever les trois grands défis sociétaux du 21e siècle : changement climatique et impacts environnementaux, diversification énergétique et gestion des ressources en eau. Son expertise est internationalement reconnue.

IFP Energies nouvelles poursuit 5 priorités stratégiques, indissociables et complémentaires dans l'accomplissement de sa mission d’intérêt général :

Produire à partir de sources renouvelables des carburants, des intermédiaires chimiques et de l'énergie
Produire de l’énergie en réduisant l’impact sur l’environnement
Développer des transports économes et à faible impact environnemental
Produire à partir de ressources fossiles des carburants et intermédiaires chimiques à faible impact environnemental
Proposer des technologies respectueuses de l'environnement et repousser les limites actuelles des réserves d'hydrocarbures
Son école d'ingénieurs, partie intégrante d'IFP Energies nouvelles, prépare les générations futures à relever ces défis.
Modélisation de la production des réservoirs géothermiques

Programme de stage :

Un simulateur géothermique repose sur les modèles mathématiques et des méthodes numériques qui résolvent les équations de bilan de masse et d’énergie dans un milieu fracturé. Ces équations décrivent les transferts de fluides et de chaleur dans un système multiphasique eau-vapeur avec un changement de phase modélisé par une équation d’état, parfois couplés avec des réactions chimiques et des effets géomécaniques. Nos simulateurs de réservoir disposent des principales fonctionnalités pour simuler de tels transferts mais ont été peu utilisés à ce jour dans le contexte d’applications géothermiques. Ce sera l’objectif du stage que de mettre en œuvre différentes fonctionnalités de nos simulateurs pour simuler et interpréter la production de réservoirs géothermiques.

Les simulations permettront de quantifier les processus physiques impliqués, comme le transport par écoulement et la convection thermique, les transferts thermiques par conduction, le changement de phase avec le modèle thermodynamique de l’eau, les transferts de chaleur aux épontes du réservoir, les pertes thermiques au puits (sur la liaison fond-surface), l’impact d’une réinjection à distance du puits producteur et/ou d’un gradient hydrodynamique à grande échelle, etc. Nous allons simuler ces phénomènes avec une modélisation du réservoir comme un simple milieu ou un double milieu, la modélisation double milieu étant dédiée aux réservoirs fracturés. Une étude de sensibilité au degré de fracturation du réservoir sera réalisée pour délimiter le domaine d’application de ces deux approches en simple ou double milieu. Différents modes de traitement (externe ou interne) des données géométriques du réservoir seront mis en œuvre en fonction des besoins.

Pour cette étude, nous considérerons des modèles de réservoir synthétiques tels que publiés dans Copol et al. [1] et Wong [2]. Un modèle de réservoir représentatif d’un contexte géothermique réel pourra également être adopté.

Ce stage permettra d’évaluer la capacité de nos simulateurs à simuler les réservoirs géothermiques et d’identifier des voies d’amélioration pour accroître la représentativité physique et/ou la performance du modèle de simulation. Il permettra aussi à l'élève d'acquérir les techniques de modélisation de réservoir et une expérience en simulation d’exploitation de réservoirs géothermiques profonds.

Connaissances exigées :

Étudiant disposant de bonnes connaissances en méthodes numériques et calcul scientifique.
Intérêt pour les applications aux réservoirs géothermiques.
Références :

[1]. Copol, C., Laminie, J. and Lopez, S. (2014) « Numerical Modeling of Geothermal Systems » Proceeding, 39th workshop on Geothermal Rerservoir Engineering, Stanford U., Feb. 24-26.

[2]. Wong, Z.Y. (2015) « A Geothermal Reservoir Simulator in AD-GPRS », Report, SGP-TR-206, Stanford University, June.

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