Caractérisation des chemins de circulations de fluides dans le réseau poreux d'un batholite granitique : application au site géothermique de Soultz-sous-Forêts
Langue Français
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Auteur : Place, Joachim
Date de soutenance : 19-10-2010
Directeur(s) de thèse : Géraud, Yves
Établissement de soutenance : Université de Strasbourg
École doctorale : École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
Discipline : Sciences de la Terre et de l'Univers
Classification : Sciences de la terre
Mots-clés libres : sismologie , réservoir fracturé , géothermie , analogue de terrain , fossé Rhénan , chaînes Côtières Catalanes , sismique , granite , altération
Mots-clés :
- Fluides, Dynamique des
- Thèses et écrits académiques
- Batholites
- Thèses et écrits académiques
- Matériaux poreux
- Thèses et écrits académiques
- Roches réservoirs (géologie pétrolière)
- Thèses et écrits académiques
- Altération (géologie)
- Thèses et écrits académiques
- Soultz-sous-Forêts (Bas-Rhin)
- Thèses et écrits académiques
Résumé : La caractérisation des circulations de fluides dans les milieux fracturés est complexe car l'accès aux réservoirs est généralement restreint aux seuls forages, et la résolution des méthodes géophysiques est limitée avec la profondeur. L'objectif de ce travail est d'identifier les chemins de circulation de fluides au sein de deux massifs fracturés, constitués par des granites varisques affectés par l'ouverture du rift ouest européen (ECRIS).Le site pilote de géothermie profonde de Soultz-sous-Forêts (fossé Rhénan) constitue le premier chantier. L'investigation du réseau structural hectométrique du réservoir fracturé a été abordée par sismique de puits (VSP). Les données révèlent que des réflexions d'ondes (avec conversion de mode P-S) se produisent sur des structures de fort pendage, et vraisemblablement perméables. La cartographie 3D de ces réflecteurs a été réalisée par modélisation de temps de trajets, fournissant une image 3D intégrée au modèle statique préexistant du réservoir. Ceci révèle une importante structuration typique de l'héritage varisque local, jusqu alors sous-estimée, et dont la réactivation s'explique dans le contexte actuel de la poussée alpine. Le réseau structural hectométrique ainsi imagé comporte les chemins de circulation les plus efficaces entre les puits.Un affleurement choisi dans les Chaînes Côtières Catalanes a permis une analyse de la structuration d'un batholite, continûment de l'échelle centimétrique à kilométrique. Un réseau structural percolé lors d'une phase de paléocirculations a été reconnu en exploitant des veines carbonatées. L'étendue kilométrique de ces marqueurs de circulation, et leurs conditions de précipitation, autorisent à considérer ces formations comme un réservoir géothermique fossile. Ce type de marqueurs de circulation, étudiés sur cet analogue et à Soultz-sous-Forêts, ainsi que les données hydrauliques de ce dernier site, ont permis d'identifier différents styles de drainage d'un granite fracturé. Le drainage peut varier entre une localisation sur des structures majeures, ou au contraire une distribution plus régulière ou aléatoire à l'échelle du massif, impliquant des circulations importantes dans les blocs de protolithe. Par ailleurs, il a été montré que l'altération supergène a pour effet d'amplifier l'altération au niveau des failles de socle. Ce fait peut contribuer à expliquer la perméabilité importante du toit des socles cristallins maintenant enfouis sous une couverture sédimentaire. De plus, sur l'exemple de Soultz-sous-Forêts, la structuration de la couverture sédimentaire n est que partiellement représentative de celle du socle sous-jacent, notamment en raison du découplage des déformations induit par des décollements localisés dans les niveaux triasiques. Enfin, un modèle synthétique de réservoir est proposé, de façon à replacer les différents objets étudiés et les résultats obtenus dans un schéma global.
Entrepôt d'origine : 
Identifiant : ecrin-ori-303721
Type de ressource : Thèse
