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Suivi in situ des écoulements de mousse en milieu poreux pollué

IFP Energies nouvelles - Direction Géosciences

Stage - Physique et Analyse

Réf. R165-2020-2
Localisation
Hauts-de-Seine
Début
entre aujourd'hui et juillet 2020
Durée
de 5 à 6 mois
Indem.
Oui

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 trois priorités stratégiques : mobilité durable, énergies nouvelles 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.

Suivi in situ des écoulements de mousse en milieu poreux pollué

La contamination des sols par des hydrocarbures et des polluants organiques liquides présente une sérieuse menace pour les nappes phréatiques. Or, les techniques classiques de remédiation in situ des sols pollués souffrent d'un manque d'efficacité lié à l'hétérogénéité des perméabilités. En ce sens, l'injection de mousses, procédé très étudié pour des applications EOR (Récupération Assistée du Pétrole) présente l'intérêt d'un meilleur contrôle de la mobilité des fluides dans des zones  à forts contrastes.

Malgré de fortes similitudes, le transfert de connaissances et de technologies de l'EOR à la remédiation n'est pas directe en raison des conditions opératoires différentes :

  • (1) la faible profondeur contraint la perte de charge maximale induite par les mousses ;
  • (2) des contrastes de perméabilités sont encore plus exacerbés ;
  • (3) des cibles d'efficacité très sévères visent à atteindre des concentrations résiduelles en polluants de l'ordre du ppm.

L’approche retenue dans le cadre de cette étude consiste à suivre, à l’aide d’un scanner à rayons X, l’écoulement des mousses dans un lit de sable. Un stage Master avait permis en 2019 d’aborder certaines des problématiques propres à la remédiation des sols par les mousses. L’objet de ce stage est de poursuivre cette étude de compréhension dans des conditions plus variées et représentatives du terrain.

Un focus plus particulier sera notamment consacré à :

  • la recherche d’un compromis dans la génération d’une mousse à la fois forte et générant de faibles pertes de charge ; cela passera notamment par la mise en place d’un procédé « SAG » (Surfactant Alternating gas ) de génération de mousse ;
  • la propagation de la mousse lors du franchissement d’obstacles présentant des contrastes de perméabilité (objet à contourner ou franchissement d’une barrière de faible/forte perméabilité ou forte/faible perméabilité)
  • l’effet des polluants hydrocarbures et des argiles sur la mousse.

L’étudiant, encadré par des équipes techniques des directions Géosciences et Analyse, préparera des milieux poreux dont les caractéristiques répondront aux problématiques étudiées. Il opérera le ou les dispositifs expérimentaux mis en place et interprétera ensuite les données acquises.

Projet de rattachement : MPA05

Connaissances exigées : Sciences physiques, Sciences de la terre ou Génie Chimique

  • Goût de l’expérimentation,  autonomie et proactivité.

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Contact

IFP Energies nouvelles - Direction Géosciences
Aline DELBOS
1&4, avenue de Bois-Preau
92852 Rueil-Malmaison cedex
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