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La première et grande perspective de cette thèse est bien évidemment la poursuite du couplage entre le Code_Aster et HYTEC, une fois que tous les développements dans HYTEC seront finis. Cela permettra d’analyser le comportement du charbon suite au remplacement du méthane CH4 (qui sera désorbé) par le dioxyde de carbone CO2 (qui sera adsorbé). Ce couplage devrait permettre aussi de quantifier la quantité de méthane désorbée et celle du CO2

adsorbée. Les résultats obtenus pourront être comparés avec le cas réel d’injection de CO2, par exemple ceux obtenus à partir des sites pilotes de RECOPOL et CARBOLAB.

Comme première approche dans notre modèle et pour des raisons de simplicité, nous avons considéré le charbon comme un milieu isotrope et homogène du point de vue mécanique et hydraulique dans nos modélisations sous Code_Aster, ce qui n’est pas vraiment le cas dans la nature. Les prochaines études devront aussi se pencher sur des modélisations dans le cas hétérogène et anisotrope. On pourra envisager donc de modéliser le charbon différemment, par exemple dans un cadre toujours continu mais avec une homogénéisation des propriétés mécaniques et hydrauliques. Bref, des hypothèses d’hétérogénéité du gonflement du charbon dépendant de la distribution des vides comme les fractures pourrait être adoptées. Se pencher aussi sur des modélisations dans le cas discontinu, anisotrope, ainsi que sur des cas réels avec

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Perspectives

des comportements mécaniques réalistes (autre qu’élastique). Le passage des modélisations 2D aux modélisations 3D pourra être envisagé également.

Dans les modélisations avec Code_Aster, la sorption de gaz sur le charbon est prise en compte par l’effet de la variation de la pression de gaz. Tout comme HYTEC simule la consommation de gaz par une réaction chimique entre les sites de sorption du charbon et les gaz, l’idée serait aussi de modéliser la consommation de gaz sur le charbon dans le Code_Aster en passant par la formulation de l’isotherme de Langmuir en termes de volume de gaz adsorbé. Cela reviendrait à utiliser l’équation (10) de notre article au lieu de l’équation (11) du même article (formulation en termes de déformation volumique). Un nouveau développement dans le Code_Aster serait alors nécessaire.

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Références bibliographiques générales

Références bibliographiques générales

A

Abhijit M., S. Harpalani, and S. Liu, 2012. “Laboratory Measurement and Modeling of

Coal Permeability with Continued Methane Production: Part 1 – Laboratory Results”. Fuel

94: 110–116. doi:10.1016/j.fuel.2011.10.052.

Aboustit, B.L., Advani S.H., Lee J. K. and Sandhu, R.S., 1982. “Finite element evaluation

of thermoelastic consolidation”. Issues on rock mecanics, 23 rd., sym. On rock mecanics (ASME). Etats-units, pp. 587-595.

Arri, L. E., Yee, D., Morgan, W.D. and Jeansonne, M.W., 1992. “Modelling Coalbed

Methane Production with Binary Gas Sorption.” Casper, WY, SPE Paper No 24363. Proceedings of the Rocky Mountain Regional Meeting of the Society of Petroleum Engineers. PP 459–472.

B

Bae, J.-S., Bhatia, S.K., 2006.“High-pressure adsorption of methane and carbon dioxide on

coal”. Energy Fuels 20, 2599–2607.

Bai, M., Elsworth, D., 2000. “Coupled processes in subsurface deformation”. ASCE Press, Flow and Transport. 336 pp.

Bastian J. Graupner, Dedong Li, Sebastian Bauer, 2011. “The coupled simulator

ECLIPSE-OpenGeoSys for the simulation of CO2 storage in saline formations”. Geohydromodelling group, Institute of geosciences, University of Kiel, Kudewing-Meyn-Straβe 10,24118 Kiel, Germany. Energy Procedia 4, 3794-3800.

Battistutta, E., van Hemert, P., Lutynski, M., Bruining, H., Wolf, K.-H., 2010. “Swelling

and sorption experiments on methane, nitrogen and carbon dioxide on dry Selar Cornish coal”. Int. J. Coal Geology 84, 39–48.

Benson, S. M., Chandler W., Edmonds, J., Houghton, J., Levine, M., Bates, L., Chum, H., Dooley, J., Grether, D., Logan, J., Wiltsee, G., Wright, L., 1998. Assessment of Basic Research Needs for Greenhouse Gas Control Technologies.

Biot M. A., 1941. “General theory of three-dimensional consolidation”. J. Appl. Phys., 12,

pp. 155-164.

Biot M. A., 1956. “Thermo elasticity and irreversible thermodynamics”. J. Appl. Phys., 27,

pp. 240-353.

Bishop A.W., 1959. “The principle of effective stress”. Teknisk Ukeblad I Samarbeide Med

Teknikk, Oslo, Norway, 106(39), 859–863.

Blaisonneau A., André L., 2009. “Influence du comportement mécanique de la roche hôte

lors de l’injection de ωO2 supercritique”. Projet ANR GéoCarbone-Injectivité. Rapport final BRGM, 64 p.

194

Références bibliographiques générales

Boutéca, M., Charlez, Ph. A., Coussy, O., Dormieux, L., Dangla, P., Fauchet, B., Giraud, A. et al., 1994. “Ecole de Mécanique Des Milieux Poreux”. Aussois: Sciences de la

terre. Association Scientifique pour la Géologie et ses Applications.

Bragg, W.L. and Williams, E.G., 1934. “The effect of thermal agitation on atomic

arrangement in alloys”. Proceeding of the royal Society of London. A. Volume 145. Pages 699-730. DOI: 10.1098/rspa.1934.0132.

Brunauer S., Emmett P.H., Teller E., 1938. “Adsorption of gases in multimolecular layers”. Journal of American Chemistry Society, Volume 60, Pages 309-319. DOI: 10.1021/ja01269a023.

Busch, A., Gensterblum, Y., Krooss, B.M., 2003. “Methane and CO2 sorption and desorption measurements on dry Argonne premium coals: pure components and mixtures”. Int. J. Coal Geology 55, 205–224.

Busch, A., Gensterblum, Y., Krooss, B.M., 2007. “High-pressure sorption of nitrogen,

carbon dioxide, and their mixtures on argonne premium coals”. Energy Fuels 21, 1640–1645.

Busch, A., Y. Gensterblum, B. M. Krooss, and N. Siemons, 2006.“Investigation of

High-pressure Selective Adsorption/desorption Behaviour of CO2 and CH4 on Coals: An Experimental Study”. Int. J. Coal Geology 66 (1–2): 53–68. doi:10.1016/j.coal.2005.07.003.

Bustin RM, Clarkson CR., 1998. “Geological controls on coalbed methane reservoir

capacity and gas content”. Int. J. Coal Geology; 38 (1-2):3–26.

C

Charrière, D., 2009.“Caractérisation de l'adsorption du CO2 sur du charbon — Application à la séquestration géologique de CO2 en terrains houillers”. Thèse de l'Université de Toulouse.

Charrière, D., Behra, P., 2010. “Water sorption on coals”. Journal of Colloid and Interface Science 344, 460–467.

Clarkson, C.R., and Bustin, R.M., 1999a. “The Effect of Pore Structure and Gas Pressure

Upon the Transport Properties of Coal: a Laboratory and Modeling Study. 1. Isotherms and Pore Volume Distributions”. Fuel 78: 1333–1344.

Clarkson, C.R., and Bustin, R.M., 1999b. “The Effect of Pore Structure and Gas Pressure

Upon the Transport Properties of Coal. 2. Adsorption Rate Modeling”. Fuel 78: 1345–1362.

Clarkson, C.R., Bustin, R.M., 2000.“Binary gas adsorption/desorption isotherms: Effect of

moisture and coal composition upon carbon dioxide selectivity over methane”. Int. J. Coal Geology 42, 241–271.

Close, J.C., 1993.“Natural fractures in coal. In: Law, B.E., Rice, D.D. (Eds.), Hydrocarbons

From Coal. : AAPG Studies in Geology”. American Association of Petroleum Geologists, Tulsa, Oklahoma. 38: 119–132.

Code_Aster 2012. Document R7.01.10 – “Modélisation THHM : généralités et algorithmes”.

http://www.code-aster.org/V2/doc/v11/fr/man_r/r7/r7.01.10.pdf .

Code_Aster 2012. Document R7.01.11 – “Modèle de comportement THHM”.

195

Références bibliographiques générales

Code_Aster 2012. Document U4.72.05 – “Opérateur PROJ_CHAMP”. http://www.code-aster.org/V2/doc/default/fr/man_u/u4/u4.72.05.pdf.

Connell, L.D., 2009. “Coupled flow and geomechanical processes during gas production

from coal seams”. Int. J. Coal Geology 79 (1–2), 18–28.

Connell, L.D., Detournay, C., 2009. “Coupled flow and geomechanical processes during

enhanced coal seam methane recovery through CO2 sequestration”. Int. J. Coal Geology 77 (1–2), 222–233.

Connell, L.D., Pan, Z., Lu, M. and Heryanto, D., 2010a. “Coal Permeability and Its

Behaviour with Gas Desorption, Pressure and Stress”. Presented at SPE Asia Pacific Oil & Gas Conference and Exhibition, Brisbane, Australia. Paper Number SPE-133915.

Connell, L. D., M. Lu, and Z. Pan, 2010b.“An Analytical Coal Permeability Model for

Tri-axial Strain and Stress Conditions”. Int. J. Coal Geology 84 (2) (November 1): 103–114. doi:10.1016/j.coal.2010.08.011.

Coussy, O., 1991. “Mécanique des milieux poreux”. Editions TECHNIP, Paris.

Coussy, O., 1995.“Mechanics of porous continua”. John Wiley Sons.

Coussy, O., 2004.“Poromechanics”. John Wiley & Sons.

Crosdale P. J, B. B. Beamish, and M. Valix. 1998. “Coalbed Methane Sorption Related to

Coal Composition.” Int. J. Coal Geology 35 (1–4): 147–158. doi:10.1016/S0166-5162(97)00015-3.

Crosdale, P. J., T. A. Moore, and T. E. Mares, 2008. “Influence of Moisture Content and

Temperature on Methane Adsorption Isotherm Analysis for Coals from a Low-rank, Biogenically-sourced Gas Reservoir”. Int. J. Coal Geology 76 (1–2) (October 2): 166–174. doi:10.1016/j.coal.2008.04.004.

Cui X, Bustin RM, Chikatamarla L., 2007. “Adsorption-induced coal swelling and stress:

implications for methane production and acid gas sequestration into coal seams”. J Geophys Res; 112(B10):B10202.

Cui, X., and R. M. Bustin. 2005. “Volumetric Strain Associated with Methane Desorption

and Its Impact on Coalbed Gas Production from Deep Coal Seams”. AAPG Bull 2005; 89:1181-202.

Cui, X., Bustin, R.M. and L. Chikatamarla, 2007. “Adsorption-induced Coal Swelling and

Stress: Implications for Methane Production and Acid Gas Sequestration into Coal Seams”. Journal of Geophysical Research 112, B10202.

Czerw, K., 2011. “Methane and carbon dioxide sorption/desorption on bituminous coal-

Experiments on cubicoid sample cut from the primal coal lump”. Int. J. Coal Geology 85, 72-77.

D

Dave, N., Duffy, G., Edwards, J., 1990. “CO2 mitigation from coal-fired power generation”. Australian Coal Review 8, 31–34.

Day, S., Fry, R., Sakurovs, R., 2008. “Swelling of Australian coals in supercritical CO2”. Int. J. Coal Geology 74, 41–52.

196

Références bibliographiques générales

De Silva P.N.K., Ranjith P.G., Choi S.K., 2012. “A study of methodologies for CO2 storage capacity estimation of coal”. Fuel 91: 1–15.

De Windt, L., J. van Der Lee., Schmitt, J. M., 2005. “Modélisation en géochimie des eaux”. Concepts et applications aux problèmes d’environnement. Rev. Techn. Ing. AF-6-530, 1–18.

De Windt L., J. Van Der Lee, V. LAGNEAU, novembre 2007. Rapport R-301107-DEWI, Ecole des mines de Paris, Fontainebleau, France.

De Windt L., V. Lagneau et J. van der Lee, 2008. “Formation à l’outil de transport réactif

HYTEω χpplications à la migration d’éléments chimiques dans les milieux poreux”. Rapport

Technique R080512VL.

DeDoer, J.H., 1953. “The Dynamical Character of Adsorption”. Oxford University Press, Oxford.

Défossez P.D.C., 2008. Caractérisation de charbons en vue de leur utilisation dans le cadre

du stockage du CO2, Rapport n° 1 du projet CHARCO. Rapport BRGM/RP-56017 FR.

DeGance, A.E., 1992. “Multicomponent high-pressure adsorption equilibria on carbon

substrates: theory and data”. Fluid Phase Equilibria 78, 99–137.

Didier, R., 1997. Chimie générale. Paris : Tec&Doc Lavoisier, 1997. 651 p.

Do, D.D., 1998. “Adsorption Analysis: Equilibria and Kinetics”. Imperial College Press, London.

Donohue M.D., Aranovich G.L., 1998. “Classification of Gibbs adsorption isotherms”. Advances in Colloid and Interface Science, Volumes 76-77, Pages 137-152. DOI: 10.1016/S0001-8686(98)00044-X.

Doyle, B.R., 2001.“Hazardous Gases Underground — Applications to Tunnel Engineering”. Marcel Dekker, Inc.

Durucan, S., Edwards, J.S., 1986. “The effects of stress and fracturing on permeability of

coal”. Mining Sci Technol 3, 205–216.

E

Elsworth, D., Bai, M., 1992. “Flow-deformation response of dual porosity media”. J. Geotechnical Eng 118, 107–124.

Every RL and Dell’Osso LJ., 1976. “Method for removing methane from coal. Patent file

date”. Filed date 7 June 1976. Medium: X; 1977. p. 8.

F

Faiz, M., Saghafi, A., Sherwood, N., and Wang, I., 2007. “The Influence of Petrological

Properties and Burial History on Coal Seam Methane Reservoir Characterisation, Sydney Basin, Australia”. Int. J. Coal Geology 70 (1–3): 193–208. doi:10.1016/j.coal.2006.02.012.