Description du poste

A notre connaissance, il n'existe pas de modèle numérique universel expliquant les mesures PI sur les argiles. Le but du stage est de modéliser numériquement la réponse PI des argiles pures à l'échelle de la mesure en laboratoire en tenant compte de leur microstructure et de leurs propriétés électriques de surface. Le principe de la PI spectrale (PIS) repose sur un courant sinusoïdal basse fréquence (du mHz au kHz) qui est injecté à travers le milieu poreux étudié et sur la mesure de la tension résultante à travers le milieu. L'impédance complexe déduite (ou conductivité / résistivité) est sensible aux processus d'électro-migration (comme pour la méthode de résistivité) et aux processus de polarisation, qui sont contrôlés dans le domaine des basses fréquences par la conduction et la polarisation de la double couche électrique (dce) autour des minéraux en contact avec l'eau (Figure 1).
Le but du stage est de développer un modèle numérique basé sur les travaux de Bücker et al. (2019) pour décrire de tels processus pour les argiles dans des conditions bien contrôlées, afin de comparer les prédictions de ce modèle à celles d'un modèle pétrophysique récemment publié (Leroy et al., 2017). Les calculs numériques se feront à l'aide des logiciels de calcul scientifique COMSOL Multiphysics pour résoudre les équations différentielles du transport ionique sous champ électrique, et Matlab, ainsi qu'avec le code géochimique PhreeqC. Ces travaux permettront de développer un nouveau modèle pour décrire les mesures PIS en laboratoire (Mendieta et al.) afin d'améliorer l'interprétation des mesures PI à l'échelle du terrain sur les formations géologiques argileuses. Le travail est financé par l'Agence Nationale de la Recherche scientifique dans le cadre du projet EXCITING et pourrait être poursuivi par une thèse de doctorat.