Minéralogie, porosité et diffusion des solutés dans l'argilite du ...

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233 ANNEXES La finalité de la méthode est de pouvoir identifier le coefficient de diffusion et la porosité de chaque sous domaine poreux lors d’une expérience de diffusion. Pour cela, les calculs d’inversion des porosités et des coefficients de diffusion ont été couplés dans la matrice Jacobienne. De même que précédemment, nous avons réalisé une « expérience » numérique de diffusion puis nous avons cherché à identifier les porosités et coefficients de diffusion locaux, utilisés pour cette expérience, par inversion. Les coefficients de diffusion et rapport de porosité ont pu être identifiés pour les deux sous domaines poreux après une série d’itérations (Annexe 5.4). L’ensemble des résultats obtenus pour différents coefficients de diffusion et porosité « expérimentales » ont montrés que lorsque les coefficients de diffusion et les porosités des ensembles sont relativement éloignés, les coefficients de diffusion des ensembles présentant des propriétés diffusives faibles sont difficiles à identifier. La fonction objective est principalement influencée par le domaine possédant le plus de particules à la fin de « l’expérience ». De ce fait à la fin de la simulation, lorsque les propriétés diffusives d’un domaine poreux sont faibles, celui-ci ne pourra pas réellement influencer la fonction objective ce qui limite l’identification de ses paramètres spécifiques. De plus, la diffusion étant modélisée par une méthode aléatoire, les résultats de deux calculs successifs de diffusion induit des variations locales de concentration en particules modifiant la fonction objective pour des mêmes paramètres d’entrée. Si ces variations de la FO sont supérieures à celles d’une modification de paramètres dans le domaine ayant des propriétés diffusives faibles, il s’avèrera impossible d’identifier ses paramètres spécifiques. La procédure d’inversion porosités / coefficients de diffusion pourrait être appliquée pour des échantillons présentant des hétérogénéités à l’échelle mésoscopique (zones plus ou moins riches en carbonates de l’échantillon EST 26095 cf. Chapitre 2). Les paramètres diffusifs pourront être mis en relation avec la teneur locale en minéraux argileux. Cette approche permettra de valider les liens analytiques décrits entre porosité / minéralogie / coefficient de diffusion (Chapitre 3). Cette approche passe néanmoins par la prise en compte des conditions limites liées à la forte décroissance du réservoir (phénomène de rétention>phénomène de diffusion). La prise en compte de phénomène de rétention dans l’algorithme TDD constitue également une perceptive d’amélioration du TDD.

234 ANNEXES Coefficient Coefficient de diffusion de diffusion (×10 (1x10-10m²/s) -10 m²/s) 6 5 4 3 2 1 0 Coefficient de diffusion zone 1 Coefficient de diffusion zone 2 0 10 20 30 40 Nombre nombre d’itérations d'iteration(-) [-] porosité zone 1/porosité zone 2 Annexe 5.4 : Résultat de la procédure d’inversion des porosités et coefficients de diffusion locaux pour une simulation d’in-diffusion. Les rapports de porosité sont uniquement obtenus en contexte d’in-diffusion (Φ1/Φ2=4), ils sont identifiés avec 4 itérations pour des porosités de départs de Φ1 /Φ2 =1. Les coefficients de diffusion de la zone 1 (D1=5×10 -10 m²/s) et zone 2 (D2=1×10 -10 m²/s) sont identifiés avec 10 itérations pour des coefficients de diffusion de départ D1 = D2 =0,2×10 -10 m²/s. 100 10 1 Porosité zone 1/Porosité zone 2 (-) Porosité zone 1/ Porosité zone 2 [-]

234 ANNEXES<br />

Coefficient Coefficient de <strong>diffusion</strong> de <strong>diffusion</strong> (×10 (1x10-10m²/s)<br />

-10 m²/s)<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

Coefficient de <strong>diffusion</strong> zone 1<br />

Coefficient de <strong>diffusion</strong> zone 2<br />

0 10 20 30 40<br />

Nombre nombre d’itérations d'iteration(-) [-]<br />

<strong>porosité</strong> zone 1/<strong>porosité</strong> zone 2<br />

Annexe 5.4 : Résultat de la procé<strong>du</strong>re d’inversion <strong>des</strong> <strong>porosité</strong>s <strong>et</strong> coefficients de <strong>diffusion</strong><br />

locaux pour une simulation d’in-<strong>diffusion</strong>. Les rapports de <strong>porosité</strong> sont uniquement obtenus<br />

en contexte d’in-<strong>diffusion</strong> (Φ1/Φ2=4), ils sont identifiés avec 4 itérations pour <strong>des</strong> <strong>porosité</strong>s de<br />

départs de Φ1 /Φ2 =1. Les coefficients de <strong>diffusion</strong> de la zone 1 (D1=5×10 -10 m²/s) <strong>et</strong> zone 2<br />

(D2=1×10 -10 m²/s) sont identifiés avec 10 itérations pour <strong>des</strong> coefficients de <strong>diffusion</strong> de départ<br />

D1 = D2 =0,2×10 -10 m²/s.<br />

100<br />

10<br />

1<br />

Porosité zone 1/Porosité zone 2 (-)<br />

Porosité zone 1/ Porosité zone 2 [-]

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