Étude expérimentale intégrée de l'impact de l'altération des roches sur leurs propriétés hydromécaniques

Integrated experimental study of the impact of the alteration on the hydromechanical properties of rocks

• Auteur / Autrice : Théo Briolet
• Direction : Jérôme Fortin, Elisabeth Bemer, Olivier Sissmann
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l'environnement
• Date : Soutenance le 24/03/2025
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la terre et de l'environnement et physique de l'univers (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : École normale supérieure (Paris ; 1985-....). Laboratoire de géologie
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Surface & réservoir (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Établissement de préparation de la thèse : École normale supérieure (Paris ; 1985-....)
• Jury : Président / Présidente : Isabelle Martinez
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Fortin, Elisabeth Bemer, Isabelle Martinez, Linda Luquot, Fabrice Golfier, Philippe Renard, Alexandra Roma Larisa Kushnir
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Linda Luquot, Fabrice Golfier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sciences de la Terre

Mots clés libres

Carbonates

Altération

Transport réactif

Pétrophysique

Pétroacoustique

Expérimental

Carbonates

Alteration

Reactive transport

Petrophysics

Petroacoustics

Experimental

Résumé

La compréhension des mécanismes de dissolution des roches carbonatées est essentielle dans le contexte de la genèse des environnements karstiques et du stockage du CO₂. La circulation d’un fluide acide dans une roche carbonatée induit différents régimes de dissolution, contrôlés par les propriétés de la roche (minéralogie, porosité, perméabilité) et les conditions environnementales (composition chimique et pH de la solution, débit, température). L’étude expérimentale intégrant différentes échelles conduite démontre que la microstructure complexe des roches carbonatées joue un rôle majeur sur le développement de ces différents régimes de dissolution. Ce travail met également en évidence l’impact spécifique de chacun de ces régimes de dissolution sur les propriétés élastiques des roches.

Understanding the dissolution processes of carbonate rocks is essential in the context of the genesis of karstic environments and CO₂ storage. The circulation of an acidic fluid in a carbonate rock induces different dissolution patterns, controlled by the properties of the rock (mineralogy, porosity, permeability) and the environmental conditions (chemical composition and pH of the solution, flow rate, temperature). This experimental study, integrating different scales, demonstrates that the complex microstructure of carbonate rocks plays a major role in the development of these different dissolution patterns. This work also highlights the specific impact of each of these dissolution patterns on the elastic properties of the rocks.