Perez, Sarah
[VerfasserIn]
;
Pau
[MitwirkendeR];
Poncet, Philippe
[MitwirkendeR]
Particle and data-driven approaches for reactive micrometric processes : application to CO2 mineral storage with uncertainty quantification. ; Méthodes particulaires et approches supervisées par les données pour les processus micrométriques réactifs : application au stockage minéral du CO2 avec quantification des incertitudes
Titel:
Particle and data-driven approaches for reactive micrometric processes : application to CO2 mineral storage with uncertainty quantification. ; Méthodes particulaires et approches supervisées par les données pour les processus micrométriques réactifs : application au stockage minéral du CO2 avec quantification des incertitudes
Anmerkungen:
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Beschreibung:
L'étude des écoulements réactifs dans les milieux poreux est essentielle pour gérer les effets géochimiques de la capture et du stockage du CO2 dans les réservoirs souterrains naturels. Grâce à l'homogénéisation du milieu poreux sub-micrométrique et une modélisation appropriée, on peut simuler les processus réactifs à l'échelle des pores et prédire leur impact sur les propriétés macroscopiques. Les processus géochimiques permettent de comprendre les mécanismes du stockage minéral du CO2 et d'interroger la sécurité du réservoir. Ils englobent la capture minérale du CO2 due à la précipitation et à la cristallisation de carbonates ainsi que la dissolution de l'environnement poreux environnant, associées aux mécanismes d'écoulement et de transport.La Simulation Numérique Directe (DNS) des processus réactifs dans les géométries complexes de l'espace poreux est un défi, car nécessite des méthodes numériques efficaces capables de gérer les effets multi-échelles et systèmes d'Equations aux Dérivées Partielles (EDP) fortement couplées. On adopte une approche semi-Lagrangienne couplant une description particulaire des équations de transport chimique avec une formulation Eulérienne de l'hydrodynamique et utilisant une stratégie de splitting d'opérateurs. La modélisation de l'écoulement repose sur une description à deux échelles de Darcy-Brinkman-Stokes. Le cadre numérique est amélioré pour inclure une approximation particulaire des opérateurs de diffusion hétérogènes dans un contexte hybride CPU-GPU. On l'utilise pour étudier les effets de la capture minérale du CO2 à travers un nouveau modèle en deux étapes pour la cristallisation de calcite.Cependant, il est essentiel de garantir une calibration fiable des paramètres du modèle d'EDP pour obtenir une évolution adéquate des propriétés à l'échelle macro due aux processus géochimiques. Cela nécessite parfois un réglage intuitif des paramètres du modèle pour correspondre aux expériences, en particulier compte tenu des importantes disparités observées dans la réactivité ...