étude expérimentale des échanges gazeux dans le charbon dans contexte d'injection de Co2 et de récupération assistée de CH4
Franck Amoih
Carottes de sondage issues du forage Folschviller. Les box 18 et 19 appartiennent à la veine de charbon 9 et les box 109 et 111 appartiennent à la veine de charbon γβα
Les gisements de charbon lorrain renferment une ressource en gaz non conventionnel (CH4 majoritairement) estimée à 370 milliards de m3. Ils constituent de ce fait un atout important dans la politique d’indépendance énergétique de la France et de l’Europe. En outre, le stockage de CO2 dans les veines de charbon en vue de réduire l’émission des gaz à effet de serre, est présenté comme l’une des solutions les plus prometteuses du fait de la grande affinité du CO2 avec le charbon.
Objectifs
Le présent sujet de thèse vise à améliorer la compréhension des échanges gazeux sur les sites d’adsorption du charbon lorrain dans un contexte d’injection de CO2 et de récupération assistée de CH4. Il vise aussi à mieux caractériser l’influence de l’eau sur le phénomène d’adsorption. Il s’agit d’un sujet qui vient compléter et améliorer les anciens travaux de recherche réalisés dans le cadre des projets A.N.R. CHARCO et VELCO qui ont été menés en condition statique et sur du gaz pur. Ces travaux ont montré une influence négative de l’humidité sur la capacité d’adsorption du CO2 sur le charbon à partir d’un nombre d’essais réduit.
Les expériences de cette thèse seront réalisées en tenant compte des paramètres pression, température, contraintes in situ des veines de charbon. Des essais mécaniques en cellules triaxiales seront réalisés sur du charbon recompacté en vue de s’affranchir des soucis d’hétérogénéité liés au charbon ainsi que sur des échantillons naturellement fracturés. Le charbon lorrain sera caractérisé au moyen des méthodes de pétrophysique classique; et d’autres paramètres tels que la fracturation, la nature et la maturité seront aussi déterminés. L’idée est de trouver les éventuels liens entre la capacité d’adsorption, l’humidité et les propriétés physiques du charbon lorrain.
LES Avancées à six mois
Les premières analyses prévues en avril 2020 en vue de caractériser le charbon lorrain ont dû être reportées à septembre 2020 à cause de la crise sanitaire COVID 19. Une présentation du sujet de thèse a été faite à notre partenaire de la Française de l’Énergie et les carottes de sondage ont été prélevés courant du mois de juin 2020. Une bibliographie autour des anciens travaux, projets et techniques utilisées en lien avec la problématique du stockage de CO2 dans le charbon est en cours de rédaction.