High-resolution truncated plurigaussian simulations for the characterization of heterogeneous formations

Integrating geological concepts, such as relative positions and proportions of the different lithofacies, is of highest importance in order to render realistic geological patterns. The truncated plurigaussian simulation method provides a way of using both local and conceptual geological information to infer the distributions of the facies and then those of hydraulic parameters. The method (Le Loc'h and Galli 1994) is based on the idea of truncating at least two underlying multi-Gaussian simulations in order to create maps of categorical variable. In this manuscript we show how this technique can be used to assess contaminant migration in highly heterogeneous media. We illustrate its application on the biggest contaminated site of Switzerland. It consists of a contaminant plume located in the lower fresh water Molasse on the western Swiss Plateau. The highly heterogeneous character of this formation calls for efficient stochastic methods in order to characterize transport processes.Comment: 12 pages, 9 figure

Modelling the Impact of Anisotropy on Hydrocarbon Production in Heterogeneous Reservoirs

Effective and optimal hydrocarbon production from heterogeneous and anisotropic reservoirs is a developing challenge in the hydrocarbon industry. While experience leads us to intuitive decisions for the production of these heterogeneous and anisotropic reservoirs, there is a lack of information concerning how hydrocarbon and water production rate and cumulative production as well as water cut and water breakthrough time depend on quantitative measures of heterogeneity and anisotropy. In this work, we have used Generic Advanced Fractal Reservoir Models (GAFRMs) to model reservoirs with controlled heterogeneity and vertical and/or horizontal anisotropy, following the approach of Al-Zainaldin et al. (Transp Porous Media 116(1):181–212, 2017). This Generic approach uses fractal mathematics which captures the spatial variability of real reservoirs at all scales. The results clearly show that some anisotropy in hydrocarbon production and water cut can occur in an isotropic heterogeneous reservoir and is caused by the chance placing of wells in high-quality reservoir rock or vice versa. However, when horizontal anisotropy is introduced into the porosity, cementation exponent and grain size (and hence also into the permeability, capillary pressure, water saturation) in the reservoir model, all measures of early stage and middle stage hydrocarbon and water production become anisotropic, with isotropic flow returning towards the end of the reservoir’s lifetime. Specifically, hydrocarbon production rate and cumulative production are increased in the direction of anisotropy, as is water cut, while the time to water breakthrough is reduced. We found no such relationship when varying vertical anisotropy because we were using vertical wells but expect there to be an effect if horizontal wells were used

Inverse Methods in Hydrogeology: Evolution and Recent Trends

[EN] Parameter identification is an essential step in constructing a groundwater model. The process of recognizing model parameter values by conditioning on observed data of the state variable is referred to as the inverse problem. A series of inverse methods has been proposed to solve the inverse problem, ranging from trial-and-error manual calibration to the current complex automatic data assimilation algorithms. This paper does not attempt to be another overview paper on inverse models, but rather to analyze and track the evolution of the inverse methods over the last decades, mostly within the realm of hydrogeology, revealing their transformation, motivation and recent trends. Issues confronted by the inverse problem, such as dealing with multiGaussianity and whether or not to preserve the prior statistics are discussed. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.The authors gratefully acknowledge the financial support by the Spanish Ministry of Science and Innovation through project CGL2011-23295. We would like to thank Dr. Alberto Guadagnini (Politecnico di Milano, Italy) for his comments during the reviewing process, which helped improving the final paper.Zhou, H.; Gómez-Hernández, JJ.; Li, L. (2014). Inverse Methods in Hydrogeology: Evolution and Recent Trends. Advances in Water Resources. 63:22-37. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2013.10.014S22376

Transformations et valorisation de produits naturels insaturés par métathèse croisée ène-yne

(Jury : C. Bruneau, C. Darcel, L. Delaude, C. Fischmeister, O. Piva, P. van de Weghe)Thèse de Doctorat de l'Université de Rennes

Vitesses et perméabilité des roches: modélisation du rôle des fluides et des fissures.

Mémoires de Géosciences Rennes, n° 67,276 p. ISBN : 2-905532-66-1La caractérisation des fissures dans les roches est devenu un thème de recherche majeur pour de nombreuses applications géophysiques dans le domaine de la subsurface ou des réservoirs (entre autres l'exploration sismique, l'étude continue de l'évolution d'une zone de production en pétrole, gaz ou eau, le stockage de déchets toxiques, la géothermie ... ). Cet intérêt pour les fissures provient de ce qu'elles se comportent à la fois comme des réserves de fluide et comme des chemins d'écoulement potentiels. Au cours de ce travail, nous nous sommes consacrés à l'étude des vitesses d'ondes se propageant dans les roches fissurées. Notre objectif est de modéliser, à partir d'une méthode différentielle auto-cohérente, l'influence de la fissuration et de la saturation en fluide sur les propriétés élastiques effectives et, par conséquent, sur les vitesses des ondes. Le modèle construit repose sur une hypothèse de géométrie simplifiée pour les inclusions poreuses: la porosité dite rigide est représentée par des sphères tandis que la porosité de type compressible (les fissures) est décrite par des ellipsoïdes de révolution. Des distributions isotropes et anisotropes de. fissures ont été considérées. Ce modèle permet * d'accéder aux modules élastiques effectifs d'une roche sèche ou . d'une roche saturée à l'intérieur de laquelle le fluide est non relaxé. Aussi les vitesses calculées correspondent-elles à des fréquences élevées, de l'ordre de celles mises en jeu en laboratoire (MHz). Une seconde étape de cette étude permet de prédire la dispersion entre les vitesses à haute (MHz) et basse (Hz-kHz) fréquences. La dispersion de vitesse est attribuée à un écoulement local du fluide contrôlé par la ,variation de compressibilité des inclusions poreuses. Dans cette optique, le modèle différentiel auto-cohérent et la limite basse fréquence de la théorie de Biot ont été combinés. Nos résultats soulignent qu'une dispersion importante est attendue pour les rêches fissurées, plus particulièrement dans le cas des ondes de cisaillement. Lorsque deux fluides coexistent dans l'espace poreux et que la saturation n'e st pas uniforme, la modélisation des vitesses nécessite de prendre en compte une seconde famille assimilées à des poches correspondant à des zones de saturations différentes. significatives d'une échelle beaucoup plus grande que celle des pores/fissures et so second mécanisme de dispersion appelé mécanisme de l'écoulement de poche. élaboré qui permet de décrire les vitesses en fonction de la saturation en te hétérogénéités tant à l'échelle microscopique qu'à l'échelle des poches. Nous avons cherché à modéliser le comportement des vitesses mesurées en laboratoire sur des échanti llons pendant des cycles d'imbibition/drainage. L'hystérésis de vitesse observé expérimentalement est simulé en considérant des distributions de fluide différentes suivant le processus de saturation impliqué. Les vitesses prédites s'accordent avec les données expérimentales. A l'aide d'une démarche analogue, on a montré que les anomalies de vitesses détectées avant certains séismes peuvent aussi être significatives d'une saturation non uniforme. Un dernier volet de ce travail, motivé par les recherches menées sur le stockage des déchets nucléaires, a été consacré à l'étude de la fissuration thermique dans des roches ignées. Deux processus de fissuration méritent d'être examinés. Le premier dépend de ta dilatation thermique des minéraux et a été envisagé d'un point de vue expérimental. Le second est lié à la saturation en fluide de la roche. Un modèle a été réalisé afin d'analyser, pour des roches fissurées et saturées, l'effet de la fissuration thermique sur la perméabilité. Cette dernière s'avère contrôlée par deux effets antagonistes: la fermeture des fissures et l'amélioration de la connectivité. L'augmentation de perméabilité attendue pour une élévation de température atteignant 300°C reste modérée (1 à 2 ordres de grandeur).no abstrac

Calibrating transmissivities from piezometric heads with the gradual deformation method: An application to the Culebra Dolomite unit at the Waste Isolation Pilot Plant (WIPP), New Mexico, USA

International audienc