{"id":3214,"date":"2018-03-21T14:11:32","date_gmt":"2018-03-21T13:11:32","guid":{"rendered":"http:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/?p=3214"},"modified":"2018-06-22T10:45:31","modified_gmt":"2018-06-22T08:45:31","slug":"resolving-thermo-hydro-mechanical-coupling-spontaneous-porous-fluid-and-strain-localisation","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/2018\/03\/resolving-thermo-hydro-mechanical-coupling-spontaneous-porous-fluid-and-strain-localisation\/","title":{"rendered":"Resolving thermo-hydro-mechanical coupling: spontaneous porous fluid and strain localisation"},"content":{"rendered":"<p><em>Th\u00e8se soutenue par Ludovic R\u00c4SS, le 21 mars 2018, Institut des sciences de la Terre (ISTE)<\/em><\/p>\n<p>Suite \u00e0 la prise de conscience des risques environnementaux et leurs impacts soci\u00e9taux li\u00e9s \u00e0 l\u2019exploitation des ressources \u00e9nerg\u00e9tiques fossiles, passablement d\u2019efforts ont \u00e9t\u00e9 investis dans le d\u00e9veloppement de nouvelles solutions de stockage \u00e0 long terme de quantit\u00e9s importantes de d\u00e9chets dans le sous-sol.<!--more--><\/p>\n<p>Pr\u00e9dire l\u2019\u00e9volution et la r\u00e9ponse \u00e0 long terme des formations g\u00e9ologiques servant de confinement devient une \u00e9tape indispensable afin de garantir une s\u00e9questration s\u00fbre des d\u00e9chets nucl\u00e9aires ou des gaz \u00e0 effet de serre, tels que le dioxyde de carbone ou le m\u00e9thane, qui jouent un r\u00f4le cl\u00e9 dans le contexte actuel de changement climatique. Les pr\u00e9dictions peuvent \u00eatre r\u00e9alis\u00e9es en utilisant des outils de mod\u00e9lisation num\u00e9rique, permettant de simuler des processus thermiques, hydrauliques, chimiques et m\u00e9caniques, actifs dans les environnements de confinement. Ces mod\u00e8les coupl\u00e9s permettent une caract\u00e9risation plus pr\u00e9cise de la r\u00e9ponse des formation g\u00e9ologiques et sont capables de pr\u00e9dire si la stabilit\u00e9 du syst\u00e8me est assur\u00e9e pour le future.<\/p>\n<p>Un grand nombre d\u2019observations \u00e0 l\u2019\u00e9chelle du Globe sugg\u00e8rent une migration chenalis\u00e9e des fluides au travers des roches poreuses dans le sous-sol, et non pas par un \u00e9coulement diffus, comme pr\u00e9c\u00e9demment consid\u00e9r\u00e9. La migration localis\u00e9e des fluides s\u2019organise en chenaux d\u2019\u00e9coulement pr\u00e9f\u00e9rentiels, leur permettant m\u00eame de traverser des roches \u00e0 priori imperm\u00e9ables. Toutefois, les mod\u00e8les actuels ne permettent pas de reproduire ces observations de premier ordre, notamment les \u00e9vidences de localisation des fluides et de la d\u00e9formation associ\u00e9e des roches poreuses. Les principales raisons sont le manque de r\u00e9solution spatiale des mod\u00e8les num\u00e9rique, une trop grande simplification des processus physiques mod\u00e9lis\u00e9s ainsi que des couplages mal ou non r\u00e9solus entre les divers processus hydraulique, thermique et m\u00e9caniques.<\/p>\n<p>Dans ce travail de th\u00e8se, je propose d\u2019utiliser des superordinateurs permettant de r\u00e9soudre avec des r\u00e9solutions tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9es les processus de localisation dans des milieux poreux d\u00e9formables en trois dimensions. Les algorithmes d\u00e9velopp\u00e9s utilisent plus de 5\u2019000 processeurs graphiques \u2013 des GPUs \u2013 en parall\u00e8le, disponibles sur le troisi\u00e8me plus performant superordinateur du monde Piz Daint \u00e0 Lugano, ainsi que les 136 GPUs du superordinateur octopus, d\u00e9velopp\u00e9 \u00e0 l\u2019Institut des sciences de la Terre de l\u2019Universit\u00e9 de Lausanne.<\/p>\n<p>Les r\u00e9sultats attestent de la convergence de la m\u00e9thode et confirment le fait qu&rsquo;un couplage important entre d\u00e9formation, \u00e9coulement des fluides et diffusion de la chaleur permet la formation de chenaux \u00e0 perm\u00e9abilit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e, ainsi que la localisation de la d\u00e9formation. En prenant en compte les param\u00e8tres p\u00e9tro-physiques caract\u00e9ristiques des roches situ\u00e9es dans des bassins s\u00e9dimentaires, ces \u00e9coulements pr\u00e9f\u00e9rentiels reproduisent les observations naturelles.<\/p>\n<p>Pr\u00e9dire la formation et la propagation de chenaux \u00e0 perm\u00e9abilit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e est vitale afin de mieux pr\u00e9venir de potentiels risques de fuites et de fournir des solutions s\u00fbres pour les g\u00e9n\u00e9rations futures en termes de stockage des d\u00e9chets \u00e0 risque. De plus, la flexibilit\u00e9 de ce nouvel outil num\u00e9rique permettra \u00e9galement son applicabilit\u00e9 \u00e0 des probl\u00e8mes g\u00e9ologiques analogues, tels que la simulation en milieu multiphase.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Th\u00e8se soutenue par Ludovic R\u00c4SS, le 21 mars 2018, Institut des sciences de la Terre (ISTE) Suite \u00e0 la prise de conscience des risques environnementaux et leurs impacts soci\u00e9taux li\u00e9s \u00e0 l\u2019exploitation des ressources \u00e9nerg\u00e9tiques fossiles, passablement d\u2019efforts ont \u00e9t\u00e9 investis dans le d\u00e9veloppement de nouvelles solutions de stockage \u00e0 long terme de quantit\u00e9s importantes [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":47,"featured_media":3358,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[49465],"tags":[],"class_list":{"0":"post-3214","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-theses-soutenues"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3214","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/47"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3214"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3214\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3358"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3214"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3214"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3214"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}