Petrophysical study and numerical modelling of heat transfer effects between rock and fluid in the Soultz-sous-Forêts geothermal project.
Etude pétrophysique et modélisation des effets des transferts thermiques entre roche et fluide dans le contexte géothermique de Soultz-sous-Forêts.
Résumé
Known as the European geothermal project, the Soultz-sous-Forêts complex presents now three deep wells (5 km) connected to a hydraulically stimulated reservoir. The power plant building implies the end of deep stimulation and measurements, making future reservoir information limited to numerical modelling results. With that in mind, a precise knowledge of the reservoir geometry and properties is unavoidable. The aim of this study is to complete the knowledge of the damage zone petrophysical properties, and also to understand the behaviour of this part of the fault zone during a geothermal exploitation.
At different scales, physical properties (porosity, permeability, specific surface and thermal conductivity) were measured on samples showing various structures and alteration steps. Combination of these data and their integration into numerical models allows to describe the impact of the damage zone on heat and mass transfer, and also to understand part of the porosity development during alteration processes.
At different scales, physical properties (porosity, permeability, specific surface and thermal conductivity) were measured on samples showing various structures and alteration steps. Combination of these data and their integration into numerical models allows to describe the impact of the damage zone on heat and mass transfer, and also to understand part of the porosity development during alteration processes.
Après une dernière phase de forage et de stimulation hydraulique, le site expérimental de Soultz-sous-Forêts comporte désormais trois puits connectés à un réservoir géothermique profond (5 km). A l'avenir, du fait de la mise en place d'une unité de production électrique, seule la modélisation numérique renseignera sur l'état du réservoir. Une compréhension poussée des propriétés géométriques de ce dernier est donc incontournable. C'est ce que propose ce travail, notamment en étudiant la prise en compte de la zone endommagée dans les modèles de faille.
Au cours de cette étude, les propriétés physiques de la zone endommagée (porosité, perméabilité, surface spécifique, conductivité thermique) ont été mesurées à différentes échelles et sur des échantillons présentant des structures et des faciès d'altération variés. La combinaison de ces mesures, et leur intégration dans différents modèles numériques, a notamment permis de mettre en évidence l'impact de la zone endommagée sur les transferts de chaleur et de matière, ainsi qu'une évolution particulière de la géométrie du réseau poreux avec l'altération.
Au cours de cette étude, les propriétés physiques de la zone endommagée (porosité, perméabilité, surface spécifique, conductivité thermique) ont été mesurées à différentes échelles et sur des échantillons présentant des structures et des faciès d'altération variés. La combinaison de ces mesures, et leur intégration dans différents modèles numériques, a notamment permis de mettre en évidence l'impact de la zone endommagée sur les transferts de chaleur et de matière, ainsi qu'une évolution particulière de la géométrie du réseau poreux avec l'altération.