Accueil || Parcours || Recherche || S'enregistrer || Mon Compte || Contacts || Aide || Langues
De Lucia, Marco (2008) Influence de la variabilité spatiale sur le transport réactif. Doctorat Géostatistique, GEOSC- Centre de Géosciences, ENSMP p.189.
Plein texte disponible en tant que :
|
|
Résumé
La thèse vise à quantifier les effets de la variabilité spatiale d'un milieux poreux sur l'évolution d'un système géochimique. Les réactions de dissolution ou de précipitation des minéraux modifient la structure microscopique du milieu, et par suite les caractéristiques hydrodynamiques du système, notamment la perméabilité. La variabilité spatiale du milieu initial peut-elle alors être à l'origine de la formation de digitations ou de chenaux ? La première partie traite du changement d'échelle, pour le passage d'une simulation géostatistique sur grille fine au calcul de transport sur un maillage plus grossier. Dans le cas du code Hytec, qui utilise un schéma aux volumes finis fondé sur une discrétisation en polygones de Voronoï, plusieurs méthodes de calcul de la perméabilité équivalente sont comparées, suivant différents critères. La deuxième partie aborde les calculs de transport réactif sur une famille de simulations géostatistiques du milieu. L'influence de la variabilité spatiale initiale sur l'évolution des systèmes est quantifiée à l'aide d'observables adaptées. Deux réactions distinctes sont étudiées, un cas de dissolution, de façon approfondie, et, plus rapidement, un cas de précipitation tendant au rééquilibrage du système.
| Type d'EPrint: | Thèse (Doctorat) |
|---|---|
| Directeur de Thèse: | Bruno, Roberto et de Fouquet, Chantal |
| Date: | 22 Février 2008 |
| Jury de Thèse: | de Marsily, Ghislain et Renard, Philippe et Ruffo, Paolo et Zuppi, Giovanni Maria et Bruno, Roberto et de Fouquet, Chantal et Chilès, Jean-Paul et Lagneau, Vincent et Todini, Ezio |
| Ecole Doctorale: | ED 398 GEOSCIENCES ET RESSOURCES NATURELLES |
| Discipline: | Géostatistique |
| Fonds: | Mines ParisTech (ENSMP) |
| Institution: | ENSMP |
| Laboratoire: | GEOSC- Centre de Géosciences |
| Sujets: | 1. Mathématiques et leurs applications |
| Mots-clés libres: | Geostatistics, Géostatistique, Spatial variability, Variabilité spatiale, Variabilità spaziale, Transport réactif, Trasporto reattivo, Chemical reaction, Réaction chimique, Reazioni chimiche, Porous media, Milieu poreux, Mezzo poroso, Permeability, Perméabilité, Permeabilità, Grid pattern, Maillage, Modeling, Simulation, Simulazioni |
| Code ID: | 4649 |
| Déposé par : | Claudine Abauzit |
| Déposé le : | 28 Janvier 2009 |
Références Bibliographiques
Bibliografia
Ababou, R. (????).
Adler, P.M. e Thovert, J.F. (1998). Real porous media: local geometry and macroscopic
properties. American Society of mechanical enineers, 51:537–585.
Appelo, C. e Postma, D., Geochemistry, groundwater and pollution. Balkema, Rotterdam, 1994.
Battersby, S., Teixeira, P.W., Beltramini, J., Duke, M.C., Rudolph, V. e Diniz da Costa, J.C.
(2006). An analysis of the Peclet and Damkohler numbers for dehydrogenation reactions using
molecular sieve silica (MSS) membrane reactors. Catalysis Today, 116(1):12–17.
Bear, J., Dynamics of fluids in porous media. Elsevier, New York, 1968.
Bekri, S., F., T.J. e Adler, P.M. (1995). Dissolution of porous media. Chemical Engineering
Science, 50(17):2765–2791.
Bekri, S., Xu, K., Yousefian, F., Adler, P.M., Thovert, J.F., Muller, J., Iden, K., Psyllos, A.,
Stubos, A.K. e Ioannidis, M.A. (2000). Pore geometry and transport properties in North Sea
chalk. Journal of Petroleum Science and Engineering, 25(3-4):107–134.
Bernard, D. e Gouze, P., A finite element study of natural convection in a heterogeneous sloped
porous layer bounded by impervious domains. In A. A., J. Aparicio, C.A. Brebbia, I. Herrera,
W.G. Gray e G.F. Pinder, curatori, Computational Methods in Subsurface Flow and Transport
Problems, vol. 1, pp. 639–646. 1996.
Bethke, C., Geochemical reaction modeling. Oxford university press, New York, 1996.
Bourbié, T. e Zinsner, B. (1985). Hydraulic and acoustic properties as a function of porosity in
Fontainebleau sandstone. Journal of geophysycal research, 90:11 524–11 532.
Cardwell, W.T. e Parsons, R.L. (1945). Average permeabilities of heterogeneous oil sands. Trans.
Amer. Inst. Min. Met. Pet. Eng., 160:34–42.
Carman, P.C. (1937). Fluid flow through granular beds. Transactions - Institution of chemical
engineers, 15:150–166.
Charcosset, C., Yousefian, F., Thovert, J.F. e Adler, P. (2002). Calculation of flow and solute
deposition through three-dimensional reconstructed model of microporous membranes.
Desalination, 145:133–138.
Chevalier, C. (2004). Approche géostatistique du transfert de fluide en milieu poreux. Tesi di
laurea, Ecole des Mines de St Étienne.
Chilingarian, G.V., Torabzadeh, J., Rieke, H.H., Metghalchi, M. e Mazzullo, S.J. (1992). Interrelationships
among surface area, permeability, porosity, pore size and residual water saturation.
Developments in petroleum science, 30:379–397.
Chilès, J.P. e Delfiner, P., Geostatistics - modelling spatial uncertainty. Wiley & sons, New York,
1999.
Cirpka, O. (2002). Choice of dispersion coefficients in reactive transport calculations on smoothed
fields. Journal of Contaminant Hydrology, 58:261–282.
Dagan, G. (1993). High-order correction of effective permeability of heterogeneous isotropic
formations of lognormal conductivity distribution. Transport in Porous Media, 12:279–290.
Darcy, H., Les fontaines publiques de la ville de Dijon. Victor Dalmont, 1856.
Diedro, F. (2008). Approche géostatistique du transfert réactif en milieu poreux. Tesi di dottorato,
Ecole de Mines de St. Etienne.
Emmanuel, S. e Brian Berkowitz, B. (2005). Mixing-induced precipitation and porosity evolution
in porous media. Advances in Water Resources, 28:337–344.
Fredd, C.N. e Fogler, H.S. (1998). The Influence of Transport and Reaction on Wormhole
Formation in Porous Media. J. Am. Inst. Chem. Eng., 44:1933–1949.
Freulon, X. e de Fouquet, C., Pratique des bandes tournantes à 3D. In C. de Fouquet, curatore,
Compte Rendu des Journées de Géostatistique, vol. 1 di Cahiers de Géostatistique, pp. 101–117.
Ecole des Mines de Paris, 1991.
Galli, A., Goblet, P., Griffin, D., Ledoux, E., Le Loc’h, G., Mackay, R. e Renard, P. (1996).
Quick upscaling of flow and transport related parameters. Technical Report LHM/96/RD/11,
Mines de Paris - University of Newcastle.
Golfier, F., Quintard, M., Cherblanc, F., Zinn, B. e Wood, B. (2007). Comparison of theory and
experiment for solute transport in highly heterogeneous porous medium. Advances in Water
Resources.
Gouze, P., Hassani, R., Bernard, D. e Coudrain-Ribenstein, A. (2001). Calcul de l’évolution de
la perméabilité des réservoirs sédimentaires contenant des argiles: application à la zone de la
faille de Bray (bassin de Paris). Bull. Soc. géol. France, 172(4):427–436.
Guerrillot, D., Rudkiewicz, J.L., Ravenne, C., Renard, G. e Galli, A. (1990). An integrated
model for computer aided reservoir description: from outcrop study to fluid flow simulations.
Revue de l’IFP, 45:71–77.
Gutjahr, L.e.a. (1978). Stochastic analysis of spatial variability in subsurface flows: 2. Evaluation
and application. Water Resources Research, 14(5):53–959.
Hartkamp e Bakker (1994).
Hashin, Z. e Shtrikman, S. (1963). Conductivity of polycristals. Phys. Rev., 120:129.
Hubbert, M.K. (1940). The theory of groundwater motion. Journal of Geology, 48(8).
Hunter, K., Wangb, Y. e Cappellena, P.V. (1998). Kinetic modeling of microbially-driven redox
chemistry of subsurface environments: couplingnext term transport, microbial metabolism
and geochemistry. Journal of Hydrology, 209(1-4):53–80.
Jenny, P., Lee, S.H. e Tchelepi, H.A. (2003). Multi-scale finite-volume method for elliptic
problems in subsurface flow simulation. Journal of Computational Physics, 187(1):47–67.
Journel, A., Deutsch, C. e Desbarats, A. (1986). Power averaging for block effective permeability.
SPE 15128.
Kalia, N. e Balakotaiah, V. (2007). Modeling and analysis of wormhole formation in reactive
dissolution of carbonate rocks. Chemical Engineering Science, 62(4):919–928.
Knauss, K., Johnson, J. e Steefel, C. (2005). Evaluation of the impact of CO2, co-contaminant
gas, aqueous fluid and reservoir rock interactions on the geologic sequestration of CO2.
Chemical Geology, 217:339–350.
Kruel-Romeu, R. (1994). Ecoulement en milieu hétérogènes: prise de moyenne de perméabilité
en régimes permanent et transitoire. Tesi di dottorato, Université Paris VI.
Lagneau, V. (2000). Influence des processus géochimiques sur le transport en milieu poreux; application
au colmatage de barrières de confinement potentielles dans un stockage en formation
géologique. Tesi di dottorato, Mines de Paris.
Lagneau, V. (2003). R2D2 - Reactive Transport and Waterflow on an Odd Dimension 2 grid.
Rapport Technique LHM/RD/03/05, Mines Paris.
Le Loc’h, G. (1987). Ètude de la composition des perméabilités par des méthodes variationnelles.
Tesi di dottorato, Mines de Paris.
Li, L., Benson, C. e Lawson, E. (2006). Modeling porosity reductions caused by mineral fouling
in continuous-wall permeable barriers. Journal of Contaminant Hydrology, 83:89–121.
Lunati, I., Bernard, D., Giudici, M., Parravicini, G. e Ponzini, G. (2001). numerical comparison
between two upscaling techniques: non-local inverse-based scaling and simplified
renormalization. Advances in Water Resources, 24:913–929.
MacQuarrie, K.T. e Mayer, K.U. (2005). Reactive transport modeling in fractured rock: A
state-of-the-science review. Earth-Science Reviews, 72(3-4):189–227.
Marsily, G.d., Quantitative Hydrogeology. Academic Press, Inc., 1986.
Matheron, G., Eléments pour une théorie des milieux poreux. Paris: Masson, 1967.
Matheron, G. (1993). Quelques inégalités pour la perméabilité effective d’un milieu poreux
hétérogène. Cahier de géostatistique 3, Mines de Paris.
Matheron, G. (1973). The intrinsic random functions and their application. Advances in Applied
Probability, 5:439–468.
Meysman, F.J., Boudreau, B.P. e Middelburg, J.J. (2005). Modeling reactive transport in
sediments subject to bioturbation and compaction. Geochimica et Cosmochimica Acta,
69(14):3601–3617.
Noetinger, B. (1994). The effective permeability of a heterogeneous porous medium. Transport
in Porous Media, 15:99–127.
Noiriel, C. (2005). Contribution à la détermination expérimentale et à la modélisation des différents
processus contrôlant l’évolution géochimique, structurale et hydrodynamique des roches
fissurées carbonatées. Tesi di dottorato, Mines de Paris.
O’Brien, G.S., Bean, C.J. e McDermott, F. (2003). Numerical investigations of passive and
reactive flow through generic single fractures with heterogeneous permeability. Earth and
Planetary Science Letters, 213(3-4):271–284.
Pardo-Iguzquiza, E. e Chica-Olmo, M. (1994). SPECSIM; a program for simulating random
fields by an improved spectral approach. Computers & Geosciences, 20(4):597–613.
Pardo-Igúzquiza, E. e Dowd, P.A. (2003). SPECSIM2: a program for spectral simulation of
anisotropic two-dimensional random fields. Computers & Geosciences, 29(8):1013–1020.
Portier, S., André, L. e Vuataz, F.D., Review of chemical stimulation techniques and results
of acid injection experiments at Soultz-sous-Forêts. In Proceedings of EHDRA Scientific
Conference. 2006.
Preston, C., Monea, M., Jazrawi, W., Brown, K., Whittaker, S., White, D., Law, D., Chalaturnyk,
R. e Rostron, B. (2005). IEA GHG Weyburn CO2 monitoring and storage project. Fuel
Processing Technology, 86(14-15):1547–1568.
R Development Core Team (2007). R: A Language and Environment for Statistical Computing.
R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ISBN 3-900051-07-0.
Renard, P. (1997). Modélisation des écoulements en milieux poreux hétérogènes. Tesi di dottorato,
Ecole des Mines de Paris.
Renard, P. e de Marsily, G. (1997). Calculating equivalent permeability: a review. Advances in
Water Resources, 20(5-6):253–278.
Roth, C., Chilès, J.P. e de Fouquet, C. (1997). Adapting geostatistical transmissivity simulations
to finite difference flow simulators. Water Resources Research, 32(10):3237–3242.
Rouy, S. (2004). Etude numérique sur le couplage chimie-transport. Elaboration d’une maquette
1D. rapport technique LHM/RD/04/16, Mines Paris.
Rubin, Y. e Gomez-Hernandez, J.J. (1990). A stochastic approach to the problem of upscaling
of conductivity in disordered media: Theory and unconditional numerical simulations. Water
Resources Research, 26(4).
Sallès, J., Thovert, J.F. e Adler, P.M. (1993). Deposition in porous media and clogging. Chemical
Engineering Science, 48(16):2839–2858.
Serra, J. e Soille, P., Mathematical Morphology and Its Applications to Image Processing.
Springer, New York, 1994.
Singurindy, O. e Berkowitz, B. (2005). The role of fractures on coupled dissolution and
precipitation patterns in carbonate rocks. Advances in Water Resources, 28:507–521.
Steefel, C., DePaolo, D. e Lichtner, P. (2005). Reactive transport modeling: An essential tool
and a new research approach for the Earth sciences. Earth and Planetary Science Letters,
240:539–558.
van Breukelen, B.M., Griffioen, J., Roling, W.F.M. e van Verseveld, H.W. (2004). Reactive
transport modelling of biogeochemical processes and carbon isotope geochemistry inside a
landfill leachate plume. Journal of Contaminant Hydrology, 70(3-4):249–269.
van der Lee, J., Thermodynamic and mathematical concepts of CHESS. École des Mines de
Paris, 1998.
van der Lee, J. e Windt, L.D. (2001). Present state and future directions of modeling of
geochemistry in hydrogeological systems. Journal of Contaminant Hydrology, 47:265–282.
Wang, Y., Ma, T. e Luo, Z. (2001). Geostatistical and geochemical analysis of surface water
leakage into groundwater on a regional scale: a case study in the Liulin karst system,
northwestern China. Journal of Hydrology, 246(1-4):223–234.
Wiener, O. (1912). Abhandlungen der Matematisch Physischen Klasse der Königlichen
Sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften, 32:509.
Windt, L.D., Badreddine, R. e Lagneau, V. (2007). Long-terme reactive transport modelling
of stabilized/solidified waste: from dynamic leaching tests to disposal scenarios. Journal oh
Hazardous Materials, B139:529–536.
Wyllie, M.R.J. e Spangler, M.B. (1952). Application of electrical resistivity measurements to
the problem of fluid flow in porous media. Bulletin of the American association of petroleum
geologists, 36:93–108.
Administrateurs de l'archive uniquement : éditer cet enregistrement