Stage Caractérisation pétrographique et minéralogique des grès non-consolidés du réservoir géothermique de l'Albien du Bassin de Paris et du bassin du Wessex

IFP Energies nouvelles

Stage Géologie / Géochimie Hauts-de-Seine entre février et juin 2022 5 mois


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.

Stage Caractérisation pétrographique et minéralogique des grès non-consolidés du réservoir géothermique de l’Albien du Bassin de Paris et du bassin du Wessex

La géothermie est l’une des méthodes pour réaliser la transition énergétique. La stratégie énergie-climat de l’Ile-de-France prévoit d’augmenter assez significativement à l’horizon 2030 la production de chaleur par géothermie profonde. Les retours d’expérience sur les opérations récentes en France ont soulevé des problèmes techniques et/ou scientifiques pour un fonctionnement efficace et durable des doublets géothermiques, tels que le risque de faible débit d’eau / faible épaisseur du réservoir (métrique), le risque d’interférence entre doublets géothermiques dans les zones urbaines à forte densité d’infrastructures, ainsi que les problèmes de ré injectivité avec colmatage du réservoir par des particules solides.

Ce risque géologique constitue un obstacle au développement futur de la géothermie en France et en Ile-de- France. Il est clairement établi dans la stratégie énergie-climat de travailler à l’innovation en proposant des solutions qui optimisent et explorent le développement de nouvelles zones. Cette optimisation nécessite une connaissance précise de l’hétérogénéité du réservoir en termes de géométries sédimentaires, porosité / perméabilité, connectivité du réservoir et aussi de composition minéralogique qui impact fortement les propriétés pétrophysiques des réservoirs.

En effet, à plus petite échelle, la composition minéralogique des dépôts joue également un rôle primordial et constitue une hétérogénéité ayant des conséquences sur la mobilité des particules au sein du réservoir, et sur les transformations chimiques qui résultent d’interactions entre fluides et encaissants.

Le réservoir stratégique argilo-sableux de l’Albien du Bassin de Paris devient une cible qu’il convient de mieux caractériser pour optimiser son développement. Récemment, deux doublets géothermiques ont été mis en place dans la nappe de l’Albien sur le plateau de Saclay. L’hétérogénéité du réservoir en termes de continuité ou d’épaisseur des niveaux sableux et/ou de niveaux argileux, de minéralogie, de présence / absence d’argiles dans les sables (en tapissage), ou de granulométrie complique son exploitation, et rend incertaine les opérations de réinjection dans le réservoir. En effet, les sables de l’Albien sont des sables non-consolidés, dont les causes restent aujourd’hui assez peu connues. La couleur verte des sables Albien est due à l’abondance de minéraux argileux tels que la glauconie, qui forment généralement un « coating » autour des grains détritiques, et qui empêchent toute cimentation entre les grains détritiques après leurs dépôts pendant les phases diagénétiques précoces et d’enfouissement

L’objectif du stage sera de caractériser la pétrographie et minéralogie des différents niveaux de sables Albien grâce à l’étude des cuttings et des échantillons de terrain colletés en Angleterre dans la partie Nord-Ouest du bassin.

Une attention particulière sera accordée à caractériser les tapissages argileux potentiellement présents dans les sables. S’ils sont présents, la présence de tapissages d'argile identifiée dans des échantillons, obturant parfois l’accès aux seuils de pore seront pris en compte dans la caractérisation. Une étude pétrographique classique (microscopie optique et cathodo-luminescence), à laquelle viendra s’ajouter des données de DRX, et une analyse ciblée au MEB permettra de caractériser de façon précise les coatings argileux.

Profil recherché :

Ce stage est proposé pour une deuxième année de master ou troisième année d’école d’ingénieur dans un parcours de type bassins sédimentaires/réservoir/Géodynamique.

  • Le candidat devra montrer de l’intérêt pour le travail en laboratoire, ainsi qu’un bon esprit de synthèse et de communication.

(PDF - Max : 5 Mo)
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Rémy Deschamps

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