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Séminaire Sophie Roman

14 novembre 2014

Vélocimétrie par Image de Particules pour l’Etude des Ecoulements Diphasiques dans des Micro-Modèles

Sophie Roman post-doctorante, Stanford University

10 décembre à 10h00 salle castex RdC

Vélocimétrie par Image de Particules pour l’Etude des Ecoulements Diphasiques dans des Micro-Modèles

Sophie Roman, Cyprien Soulaine, Hamdi Tchelepi, Anthony Kovscek
Energy Resources Engineering, Stanford University

La séquestration géologique du CO2 dans les formations rocheuses profondes implique différents fluides et résulte en des problématiques d’écoulements multi-fluides et multi-échelles. Dans ce contexte, nous avons besoin de modèles à l’échelle du pore pour étudier la dynamique des écoulements multiphasiques en milieux poreux. En effet, la dynamique à l’échelle du pore demeure relativement inconnue, pourtant elle influence considérablement les comportements macroscopiques. Nous avons développé un dispositif de mesures par micro-Vélocimétrie par Image de Particules (micro-PIV) afin d’étudier de façon quantitative la dynamique des fluides dans des milieux poreux. Les milieux poreux que nous étudions sont des micro-modèles en silicium gravé représentant une réplique de grès. Le fluide étudié est ensemencé avec des micro-particules qui sont utilisées pour estimer les champs de vitesse dans le micro-modèle grâce à des algorithmes de PIV. Les profils de vitesse à l’échelle du pore sont obtenus dans le cas d’un milieu poreux saturé et pour une taille de pores comprise entre 5 et 40 µm. Les mesures de micro-PIV ont donné des résultats en très bon accord avec la simulation numérique directe 2D d’écoulements monophasiques. Par la suite, ce dispositif expérimental est utilisé avec confiance pour étudier la dynamique des écoulements diphasiques non miscibles en milieu poreux, pour lesquels les outils numériques sont toujours en développement et nécessitent des données fiables pour être validés.