Etude du rôle du cisaillement lors de la réinjection de fluides géothermiques dans l'agrégation des particules en suspension

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

La Direction Sciences de la Terre et Technologies de l’Environnement met en œuvre ses moyens expérimentaux et numériques afin de caractériser, comprendre et modéliser le sol et le sous-sol.

Etude du rôle du cisaillement lors de la réinjection de fluides géothermiques dans l’agrégation des particules en suspension

Le colmatage des puits est l’une des principales causes de perte d’injectivité lors de la réinjection des eaux de production. Ce phénomène concerne plusieurs domaines, notamment le stockage du CO₂, la récupération assistée des hydrocarbures et la géothermie.

Les études existantes portent principalement sur les applications de l’Oil & Gas, mais leurs résultats ne sont pas directement transposables à la géothermie, où les fluides sont réinjectés à très fort débit.

Une étude récente menée à IFPEN a montré que l’agrégation hydrodynamique des particules en suspension dans les fluides géothermiques contribue fortement au colmatage. Il est donc nécessaire de mieux comprendre les mécanismes de formation de ces agrégats et les conditions favorisant leur apparition.

Programme du stage :

Ce stage propose d’étudier expérimentalement la formation d’agrégats de particules à l’aide d’une approche microfluidique. Le travail consistera à injecter une suspension chargée en particules dans un micromodèle transparent représentant un milieu poreux bidimensionnel, afin d’observer les phénomènes à l’échelle du pore.

L’étude s’appuiera sur des techniques d’imagerie, des mesures de perte de charge et des caractérisations rhéologiques. L’objectif sera d’évaluer l’influence du cisaillement sur la formation des agrégats et de déterminer les conditions critiques de leur apparition.