Les systèmes eau-gaz-sels : modélisation des équilibres de phases et application aux fluides géologiques

par Régis Thiéry

Thèse de doctorat en Géosciences et matières premières

Sous la direction de Jean Dubessy.

Soutenue en 1996

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .

Le président du jury était Bernard Poty.

Les rapporteurs étaient Christophe Monnin, François Montel, Bruce W.D. Yardley.


  • Résumé

    Les équilibres de phase dans les systèmes eau-gaz-sels jouent un rôle central en géologie, et trois aspects importants de leur modélisation à partir des équations d'état sont développés. Une nouvelle méthode est proposée afin de faciliter le calcul formel des fonctions thermodynamiques. La première application est la description de tous les équilibres de phases à basse température (T < 30°C) dans le système CO2-CH4-N2 à l'aide d'une équation cubique. La reproduction des pressions de saturation a été améliorée sensiblement dans le domaine critique. Associé a un modèle de calcul des densités, ce nouveau modèle permet de déterminer avec précision les propriétés v-x des inclusions fluides. La deuxième application concerne la modélisation des équilibres liquide-gaz des systèmes eau-sels à haute température (T > 100°C) à partir d'un modèle développé avec l'aide de la mean spherical approximation (msa) et décrivant les propriétés thermodynamiques des mélanges d'ions et de dipôles. Le diagramme de phases global a été établi et montre l'influence des paramètres physiques (moment dipolaire, diamètre des ions et des dipôles) sur la topologie des diagrammes de phases. Le modèle msa permet de reproduire de manière satisfaisante les équilibres liquide-vapeur du système H2O-NaCl, à condition de prendre en compte la formation des paires d'ions à haute température (T > 400°C) ou dans les phases de faible densité. La troisième application concerne les équilibres de phases dans les systèmes eau-gaz-sels impliquant des clathrates de gaz à basse température (T < 30°C), qui se forment dans les inclusions fluides et dans les sédiments des marges continentales (leg odp 164). La distribution des hydrates de gaz marins et la nature des fluides associés ont été interprétées à l'aide d'un modèle de stabilité des hydrates et à partir des analyses des fluides échantillonnés

  • Titre traduit

    The water-gas-salt systems : modelling of phase equilibria and application to geological fluids


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  • Détails : 1 vol. (227 p.)
  • Annexes : 40 réf.

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