Un inter-Carnot c’est un projet de recherche construit avec le financement de plusieurs Carnot. Né à la suite d’une rencontre, ou suivant l’idée d’un chercheur parti trouver une expertise ailleurs que dans son établissement, les modalités de création des inter-Carnot peuvent être nombreuses1.
Nicolas Beaudoin
Pour faire court, ce dispositif permet de bénéficier : de la conjonction d’expertises scientifiques de haut niveau (humaines et/ou matérielles) et d’un financement plus important afin de mener à bien un travail de recherche.
Aujourd’hui c’est au projet CoMique (Contrôle Microstructural des migrations de fluides réactifs dans les roches réservoirs : approches expérimentales et numériques) porté par Nicolas Beaudoin (enseignant-chercheur à l’UPPA – LFCR UMR5150) que nous allons nous intéresser. Un travail en lien avec une question ancienne et toujours non élucidée : la dolomitisation. Question qui conduit aux travaux actuels de Nicolas et dont les prolongements intéressent le stockage de gaz souterrain.
UNE QUESTION BICENTENAIRE, DES RECHERCHES ACTUELLES
Dolomites Frioulanes – © Wikimedia Commons – Asiarizzetto
Le projet CoMique à une longue histoire. Il fait suite à de précédents travaux2 relatifs à de nouvelles approches permettant de caractériser les propriétés de porosité et de perméabilité des roches (grés et carbonates). Ainsi, il y eu le travail de Stephen Centrella (post-doctorat 2018-2020) sur la caractérisation des fronts de dolomitisation3 poursuivis par ceux de Benjamin Lefeuvre (post-doctorat 2020-2022) qui a travaillé à mettre en place un protocole pour répliquer la dolomitisation en laboratoire. Aujourd’hui CoMique poursuit ces jalons et s’intéresse aux migrations de fluides réactifs dans les roches réservoirs.
En toile de fond de ces recherches, il y a une question qui intéresse la science depuis plus de 200 ans : le processus de dolomitisation. Ce phénomène, de création lithique, se produit par substitution et non par précipitation. Cela a donné de remarquables paysages et des quantités considérables de roches dont la formation demeure toujours un mystère. Il est à noter que ces travaux s’inscrivent dans une perspective des stockages de gaz souterrains (le CO2 par exemple) afin que cette technique puisse présenter un caractère sûr et pérenne.
LA CONSTITUTION DE L’INTER-CARNOT
Pour mener à bien ce projet, il fallait disposer à la fois d’échantillons dans lesquels on injectait divers fluides sous certaines contraintes de température et de pression tout en les analysant par tomographie sur des durées variables. Ce travail pouvait être réalisé par des acteurs de l’UPPA : le LFCR et DMEX en particulier.
Cependant, afin d’avancer sur la partie modélisation, un partenaire disposant d’autres outils expérimentaux et de capacités d’analyse les concernant, devait prendre le relais pour accomplir une seconde étape. Dans un tel cadre l’IFPEN RE était un partenaire tout indiqué.
Nicolas Beaudoin : « Avec le pr. Fadi Henri Nader (professeur à l’Université d’Utrecht – IFPEN RE) que j’ai rencontré en 2020 au congrès ILP4, nous avons initié un échange qui a perduré. Ainsi, lors de sa venue ultérieure pour un séminaire fluide-roche à Pau nous avons discuté de ce que nous pouvions faire ensemble. Le travail évoqué ci-dessus a retenu son attention dans la mesure où l’IFPEN est intéressé par les données concernant l’interaction fluide-roche, afin de continuer à modéliser le plus précisément possible le sous-sol. C’est ce que permet de faire, entre autres, ce projet. Ils ont à l’IFPEN un démonstrateur parfaitement adapté à cette étude et ils étaient en mesure de le dédier pour le temps de travail (plutôt long) nécessaire. C’était exactement ce dont nous avions besoin. »
Il y avait là un bon terrain de travail commun, chacun y trouvant des choses faisant avancer ses sujets d’étude, de quoi monter un inter-Carnot.
UN TRAVAIL SUR LE POINT DE SE TERMINER
Aujourd’hui le projet est presque bouclé. Il a permis de combiner un temps de recherche humain (une post-doctorante a travaillé sur ce projet) et des expérimentations côté ISIFoR, quant à l’IFPEN RE il y a eu un travail avec d’autres matériels et une partie analyse.
Ces projets sont riches, ils ouvrent sur bien des discussions avec des chercheurs à l’IFPEN qui sont dédiés sur des domaines très spécifiques. Nicolas Beaudoin « Cela donne des discussions particulièrement fructueuses. De manière globale ce projet inter-Carnot permet une ouverture scientifique plus large avec beaucoup de personnes avec qui échanger ».
Les premiers résultats, côté ISIFoR, apportés par le travail de post-doctorat de mme Kanchana Kularatne sont prometteurs, la finalisation des éléments sur lesquels travaille l’IFPEN RE en ce moment devraient encore nous réserver de bonnes surprises.
- 1 Voir l’article relatif au projet inter-Carnot Mopyfluid dont nous avons déjà parlé : lire l’article.
- 2 Pour en savoir plus sur le projet Txm-R2 il est possible de consulter cet article.
- 3 Dans des roches du front béarnais et du bassin de Maestrat en Espagne.
- 4 Congrès de l’International Lithosphere program (ILP) organisé par l’IFPEN en 2020 à Rueil-Malmaison