Post-doctorat en analyse expérimentale des phénomènes hydro-chimico-mécaniques (H/F)

Descriptif du poste :
Contexte :
Les travaux les plus importants publiés à ce jour ont principalement porté sur l'étude de la réponse de la roche réservoir à l'injection de CO₂, mais on dispose de moins de résultats concernant l'interaction directe entre la solution acidifiée stockée dans l'aquifère et la roche de couverture. Les scénarios suivants pourraient être considérés comme les plus représentatifs des interactions hydro-chimico-mécaniques entre la solution de saumure acide et la roche de couverture. S1) La pression du CO2 supercritique (scCO2) au sommet du réservoir est inférieure à la pression d'entrée du gaz dans la roche de couverture. En conséquence, le CO2 ne peut pas s'écouler à travers la roche de couverture, mais les cations s'y diffusent simplement. Une altération géochimique des minéraux sensibles à l'attaque acide peut se produire en raison du déséquilibre chimique entre la saumure, saturant la roche argileuse, et la solution acidifiée. S2) Un réseau de fractures/failles préexistant, présentant une pression d'entrée de gaz inférieure à la pression du CO₂ supercritique et une perméabilité intrinsèque supérieure à celle de la roche argileuse environnante (généralement de deux ordres de grandeur), agit comme un conduit d'écoulement pour la solution acidifiée. Dans ce cas, le CO₂ supercritique ne pénètre pas directement dans la matrice rocheuse mais traverse la roche de couverture par les fractures. S3) La pression du CO₂ supercritique au sommet du réservoir dépasse la pression d'entrée du gaz dans la matrice de la roche de couverture. Dans ce cas, le CO₂ traverse la roche de couverture et un processus de drainage se produit (un fluide non mouillant déplaçant un fluide mouillant).

Le projet portera sur l'analyse de ces scénarios en adaptant BIAX, un dispositif expérimental approprié déjà disponible au laboratoire GeM de l'ECN, afin de permettre l'utilisation de solutions acides soit pour saturer, soit pour diffuser ou injecter l'échantillon.

Vos activités principales seront les suivantes :
Mettre à jour et développer les moyens expérimentaux en adaptant les appareils d’essais biaxiaux (BIAX) et triaxiaux (cellule de Bishop-Wesley) à l’utilisation de solutions acides, et en participant à l’évolution du logiciel de corrélation d’images numériques Ufreckles.
Concevoir des matériaux analogues à partir d’une analyse de similitude, sous forme de mélanges d’argile et d’inclusions minérales (calcite), afin de reproduire certaines propriétés de la roche de couverture.
Élaborer et mettre en œuvre la campagne expérimentale en définissant les protocoles d’essais triaxiaux et biaxiaux, en développant la campagne expérimentale triaxiale et en assurant le suivi de la campagne expérimentale biaxiale menée par un doctorant.

Activités rattachées à la fonction
Mener des activités de recherche et d’innovation.
Se former et contribuer à la formation par la recherche.
Diffuser, valoriser et transférer les résultats de la recherche.
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