Vers une prise en compte plus robuste et précise des effets capillaires lors de simulations d’écoulements multiphasiques en milieux poreux

Domaine

Promoteur : Guillaume ENCHERY
Postuler : guillaume.enchery@ifpen.fr 

Les phénomènes capillaires font partie des mécanismes les plus influents pour les écoulements en milieux poreux. Ils permettent ou non l'accumulation d'hydrocarbures dans des pièges dans les bassins sédimentaires et ont un impact direct sur les taux de récupération des gisements pétroliers. Dans le cas d'écoulements Darcéens, la capillarité est souvent modélisée sous la forme d'une fonction dépendant à la fois de la saturation d'un des fluides présents dans le réseau poreux et du type de roche. Ces courbes, vues en tant que fonction de la saturation, présentent souvent des profils de variations extrêmes, avec notamment des branches infinies. Le changement de courbes, en fonction de la nature de la roche, nécessite de bien poser les conditions d'interface entre deux lithologies différentes, de façon à simuler de façon robuste le passage ou non des fluides au travers de cette interface. Face à ces différentes caractéristiques et ces contraintes, des difficultés numériques peuvent apparaître lorsque l’on simule ces écoulements, notamment au cours des itérations de l'algorithme de Newton. Certains choix de variables primaires peuvent s'avérer plus astucieux. Cette thèse propose d'examiner des techniques de paramétrage des courbes de pressions capillaires, mises au point récemment de façon à automatiser ces changements de variable et à assurer une meilleure convergence de l'algorithme de Newton. Partant de premiers résultats existants pour des écoulements diphasiques, nous nous proposons d'étendre ces techniques à des écoulements plus généraux et d'aborder à terme des écoulements compositionnels où les équilibres de phase seront calculés, sans utiliser une seule pression dite de référence, comme cela est classiquement le cas pour la simulation de réservoirs conventionnels, mais en tenant compte des différences de pressions induites par la capillarité.

Mots clefs: pression capillaire, milieux poreux, méthodes de Newton, équations non linéaires

Directeur de thèse   HDR, CANCES Clément, Inria Lille-Nord Europe
École doctorale   EDSPI/Ecole Doctorale Sciences Pour l’Ingénieur, edspi.univ-lille1.fr
Encadrant IFPEN   Dr, ENCHERY Guillaume, Ingénieur de recherche, Département de Mathématiques Appliquées, guillaume.enchery@ifpen.fr 
Localisation du doctorant   IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France  
Durée et date de début   3 ans, début de préférence : le 1 Novembre 2018
Employeur   IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France  
Qualifications   Master 2 en mathématiques appliquées 
Connaissances linguistiques   Bonne maîtrise du français indispensable, anglais souhaitable

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Encadrant IFPEN
Dr ENCHERY Guillaume
Ingénieur de recherche, Département de Mathématiques Appliquées