Abstract FR:

L'injection a fort debit de saumures geothermales dans les reservoirs argilo-greseux se caracterise souvent par une chute de la permeabilite. L'objectif de cette etude est de comprendre et si possible de prevoir cette baisse de permeabilite en relation avec le colmatage mecanique du milieu par les particules solides. Afin de mettre en evidence les mecanismes de colmatage, une serie d'experiences de percolation a ete realisee sur des gres dans les conditions de debit propres a la geothermie avec des fluides a differentes salinites. Les experiences ont mis en evidence un debit critique au dela duquel les particules argileuses sont arrachees puis redeposees dans le milieu provoquant une chute de la permeabilite. L'application de la theorie de la double couche a permis de valider les observations experimentales. Un modele de colmatage a ete developpe afin de simuler le comportement du milieu poreux et de prevoir l'evolution de sa permeabilite en fonction de differents mecanismes de depot et de parametres representatifs du systeme roche-fluide. Dans une premiere etape la permeabilite initiale du materiau a ete simulee par un modele d'homogeneisation statistique sur reseau base sur la theorie des reseaux conducteurs. La seconde etape de la modelisation a integre les lois cinetiques d'arrachement et de depot. Le taux d'arrachement depend de la difference entre la vitesse microscopique et la vitesse critique. La baisse de permeabilite depend directement de la reduction des connexions entre les pores sous l'effet d'un depot par exclusion sterique instantanee ou resultant d'une accumulation par interception directe ou diffusion. La confrontation des simulations aux resultats experimentaux montre que les phenomenes physiques lies a l'injection d'une saumure a fort debit ont ete apprehendes par le modele, meme si la baisse de permeabilite est surestimee. Cet ecart peut s'expliquer par le fait que les simulations sont realisees a pression constante alors que les percolations sont a debit constant et que le reentrainement des particules n'est pas pris en compte dans le modele