Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées 1 Calcul Scientifique (13 ingénieurs, 1 postdoc, 6 thésards) Statistique et analyse de données (2 ingénieurs, 1 postdoc) Ecoulements en milieux poreux = 50%

Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées 2 Activité écoulements dans les milieux poreux 8 Ingénieurs de recherches  Yannick Caillabet, Eric Flauraud, Isabelle Faille, Christian Henrique, F. Jurado, Laurent Trenty, Françoise Willien, Sylvie Wolf 1 Post-doctorant  Robert Scheichl. 3 Thésards  Sébastien Lacroix, Laurent Saas, Guillaume Enchery 4 Sous-traitants  Léo Agelas, Abdallah Benali, Olivier Noël, Sylvie Pégaze (Géomath)

Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées 3 Autres équipes avec qui nous collaborons à l ’IFP Département informatique scientifique (Pierre Fery Forgues) Département Simulation des écoulements et transferts en milieux poreux (Patrick Lemonnier) Département Géologie quantitative (Frédéric Schneider)

Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées 4 Principales collaborations universitaires Université de Marseille: T. Gallouët Université de Marne la Vallée: R. Eymard Ecole Polytechnique: F. Nataf Université Paris VII: Y. Achdou INRIA Sophia Antipolis: Boissonat UPPA: M. Amara, G. Gagneux Université de Bordeaux: P. Fabrie Institut de Math. Numer. de Moscou: Y. Vassilevski

Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées 5 Trois domaines d’activités Simulation de réservoir: code commercial ATHOS Simulation de bassin:  domaine de recherches récent  codes commerciaux Temis2D et Temis3D  prototype R&D Ceres Simulation des sites contaminés par des produits pétroliers: code R&D Simuscopp

Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées 6 Simulation de réservoir Simulation des écoulements polyphasiques compositionnels et des transferts dans un réservoir Objectifs  Aide à l ’élaboration de projets de développement de champs  Prédiction et optimisation de scénarii de production  Calage d ’historique de production

Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées 7 Simulation de réservoir Caractéristiques  Milieu hétérogène, multiéchelle  Thermodynamique compositionnelle  Puits (singularité, échelles hétérogènes)  Injection d’eau  Injection de vapeur, de gaz, d ’additifs (polymères, tensio-actifs) –rendre l ’huile plus mobile que l ’eau en augmentant la viscosité de l ’eau et/ou en diminuant la viscosité de l ’huile  Couplage avec la thermique (injection de vapeur)

Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées 8 Simulation de réservoir, thèmes de recherches Ecoulements compositionnels:  schémas en temps et Newton (adaptive implicit, schémas explicites en composition) Puits complexes  Modèles de puits 1D  Maillages hybrides Couplages de codes  couplages réservoir/géomécanique et réservoir/réseaux de surface Solveurs parallèles

Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées 9 Simulation de bassin Modélise la génèse et la migration des hydrocarbures dans un bassin sédimentaire en formation Objectifs:  Prédire l ’emplacement, la quantité et la qualité des reserves  Evaluer les risques d ’exploitation par le calcul des surpressions

Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées 10 Simulation de bassin Caractéristiques d ’un modèle de bassin  Cinématique –dépôt, érosion, failles, glissement des couches, déformations mécaniques, tectonique salifère  Migration triphasique compositionnelle –dans un milieu saturé d ’eau, gravité prépondérante, très hétérogène, dispersion  Evolution des paramètres pétrophysiques –colmatage des failles (échelles de temps!), Kozeny Karman K(  ), fracturation hydraulique K(p,  ), compaction  Couplage avec la thermique (craquage)

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Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées 12 Simulation de bassin Thèmes de recherches  Géométries complexes –Maillages non coïncidents mobiles –Algorithmes de décomposition de domaine sans recouvrement hétérogénéïtes, systèmes, failles conductrices  Ecoulements complexes –Schémas robustes et rapides pour les écoulements compositionnels  Solveurs parallèles  Précision des schémas / aux objectifs de la simulation de bassin  réservoir  Gestion des incertitudes

Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées 13 Simulation des sites contaminés par des hydrocarbures Objectifs  Analyse des risques  Choix et optimisation d ’un procédé de dépollution (biodégradation) Caractéristiques –Modélisation de la dissolution dans l ’eau –Diffusion, dispersion –Biodégradation (transport, clonage des bactéries, consommation des hydrocarbures)

Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées 14 Simulation des sites contaminés par des hydrocarbures Thèmes de R&D  Milieux fracturés  Implicitation de la biodégradation  Séquestration du C02: couplage réaction/transport entre les minéraux et la phase eau + C02  Couplage avec un code atmosphérique