Impact des hétérogénéités fluviatiles sur les performances réservoirs
Résumé
L'intégration des hétérogénéités fluviatiles dans les modèles statiques et dynamiques permet d'améliorer la compréhension et la gestion de ces réservoirs (entre autre Labourdette, 2007 ; Larue et Hovadik, 2006, 2008). Ces derniers sont des systèmes complexes formés de nombreux corps réservoirs très hétérogènes dont la connectivité est variable et dépend en grande partie de l'histoire sédimentologique du système. La caractérisation réservoir permet de déterminer (a) la nature et dimension des corps sédimentaires, ainsi que (b) les mécanismes de contrôle de la connectivité ainsi que son évolution verticale et horizontale. Cette étude porte sur l'intégration des hétérogénéités sédimentaires dans les modèles réservoirs etleur impact sur les écoulements multiphasiques (application au CO2). Dans un premier temps un travail de terrain a été réalisé sur la formation du Minjur Sandstone (Trias, Arabie Saoudite). Douze environnements de dépôts et corps sédimentaires associés y ont été identifiés et leur répartition a été analysée au travers d'une étude séquentielle. Il a été démontré l'impact de la tectonique, des variations du niveau marin relatif et du couple espace disponible/volume sédimentaire sur l'architecture du système (Issautier et al., 2012a,b). Cette compréhension génétique a ensuite été formalisée dans un modèle conceptuel liant la nature des corps sédimentaires et leur connectivité. Dans un deuxième temps, un algorithme stochastique a été élaboré afin de reproduire numériquement ce concept, tout en intégrant une variation de la connectivité des corps représentative de la variabilité d'un système fluviatile. Cinquante réalisations ont été générés, toutes conditionnées au mêmes données (Strategy driven model ; Perrin et al., 2005). Chacun de ces scénarios est composé d'une paire de modèles dont l'architecture est identique mais avec un remplissage sédimentaire différent : dans un cas le remplissage interne des corps sableux est homogène (modèles B), dans l'autre cas sont considérés des oxbow lakes (Modèles A). Cette approche permet de comparer : (a) l'impact de la connectivité des corps sableux (hétérogénéité 1er ordre) sur les écoulements et (b) l'impact du remplissage interne (hétérogénéité 2nd ordre) sur les écoulements. Les modélisations dynamiques d'injection de CO2 dans ces réservoirs ont mis en avant le très fort impact des hétérogénéités internes sur les performances de stockage avec une capacité moyenne de 27 Millions de tonnes (Modèles A) contre 37 Millions de tonnes (modèles B). Cette différence représente une " perte de capacité " d'environ 37% directement imputable à la compartimentalisation induite par la présence des oxbow lakes. La migration du CO2 est également fortement impactée avec une réduction notable du déplacement du panache de CO2 vers le toit du réservoir augmentant ainsi l'intégrité du stockage.