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Interaction eau-roche-CO2 en contexte de fuite contrôlée de CO2: apport du monitoring géochimique et isotopique lors d'un cas réel d'injection de CO2

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Academic year: 2021

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HAL Id: hal-01053134

https://hal-brgm.archives-ouvertes.fr/hal-01053134

Submitted on 29 Jul 2014

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Interaction eau-roche-CO2 en contexte de fuite contrôlée de CO2: apport du monitoring géochimique et

isotopique lors d’un cas réel d’injection de CO2

Philippe Négrel, Pauline Humez, Vincent Lagneau, Julie Lions

To cite this version:

Philippe Négrel, Pauline Humez, Vincent Lagneau, Julie Lions. Interaction eau-roche-CO2 en contexte de fuite contrôlée de CO2: apport du monitoring géochimique et isotopique lors d’un cas réel d’injection de CO2. 24e Réunion des Sciences de la Terre : RST 2014, Oct 2014, Pau, France. �hal-01053134�

(2)

Interaction eau-roche-CO

2

en contexte de fuitecontrôlée de CO

2

: apport du monitoring géochimique et isotopique lors

d’un cas réel d’injection de CO

2

Philippe Négrel (1), Pauline Humez (1,2), Vincent Lagneau (3), Julie Lions (1)

(1) BRGM, 3 Avenue Claude Guillemin, BP 6009, 45060 Orléans Cedex 2, France

(2) Applied Geochemistry group, Department of Geoscience, University of Calgary, 2500 University Drive NW, Calgary, AB, Canada T2N 1N4

(3) MINES ParisTech, Centre Geosciences, 35 rue Saint Honore 77305 Fontainebleau, France

Cette étude montre, dans un cas réel d'injection de CO

2

, comment une approche multi- isotopique (B, Li, S, O, Sr) combinée aux données chimiques permet (i) de tracer indirectement la réactivité et présence du CO

2

, (ii) de contraindre et comprendre précisément les interactions eau-roche-CO

2

et les réponses isotopiques.

L’originalité de ce travail consiste à utiliser des outils isotopiques développés dans les géosciences pour les appliquer à ce contexte particulier. L’idée majeure est d’utiliser ces outils comme traceurs des interactions eau-roche-CO

2

afin de détecter toute anomalie de fuites de CO

2

non décelables par les autres moyens de monitoring existants.

La mise en œuvre des outils isotopiques a permis de faire avancer les méthodologies de monitoring géochimique nécessaire pour la surveillance des sites de stockage géologique de CO

2

et le traçage des fuites de potentielles de CO

2

. Cette étude porte sur l’impact et le traçage des fuites précoces de CO

2

provenant d’un réservoir géologique de stockage de CO2 sur les aquifères d’eau douce.

Une application grandeur nature, dans le cadre du projet CO2FieldLab sur le site de Svelvik en Norvège, a consisté en une injection de CO

2

à 20 m de profondeur dans un aquifère stratifié(1.67 tonnes de CO

2

ont été injectées sur une période de six jours). Ce cas d’étudea permis de mettre en place le programme de monitoring isotopique et le suivi de l’évolution d’unhydro-système naturel d'eau souterraine. Cette étude a fourni une approche complémentaire des processus qui ne peuvent être étudiés ou ne sont pas nécessairement pris en compte dans les modélisations numériques ou à l’échelle du laboratoire, par exemple, lesintrusions salines. Des changements importants dans les signatures isotopiques et chimiques de l'eau pendant la durée de l'expérience ont indiqué trois processus : 1) de mélange entre l'eau de mer et l'eau de pluie suite à une intrusion saline, 2) de processus d’échange ioniqueà l’interface eau-douce /eau saléeet 3) d’interactions eau-roche-CO

2

(e.g. processus de dissolution/précipitation, etc.) engendrées par les conditions acides du fait de la dissolution du CO

2

.

L’efficacité de cette approche globale géochimique et isotopique permet de distinguer les

processus et phénomènes naturels et les processus reliés à l’injection de CO

2

.

Références

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