Coupled reaction-flow modeling of diagenetic changes in reservoir permeability, porosity and mineral compositions

Résumé -Impact de la tectonique et de la migration naturelle des fluides sur l'évolution des réservoirs dans les chaînes plissées et leurs avant-pays -Nous avons utilisé ici les résultats d'études de cas réalisées dans plusieurs chaînes plissées et leurs avant-pays au moyen d'une méthodologie intégrant la géologie structurale, la pétrographie, la fabrique magnétique et les modélisations de bassin. Cette méthode permet d'identifier les paramètres critiques et les processus contrôlant l'évolution des réservoirs depuis la fin du développement de la marge passive jusqu'aux épisodes postorogéniques de collapse de l'édifice tectonique. Les interactions fluides-roche sont exacerbées pendant les périodes de crise tectonique. La compaction tectonique est déjà active dans l'avant-pays, tandis que le développement et la réouverture de réseaux de fractures permettent de remobiliser les fluides dans les unités allochtones, d'expulser les fluides préalablement rééquilibrés des roches-réservoirs, mais aussi d'injecter de nouveaux fluides exotiques, en déséquilibre chimique, dans les drains carbonatés ou gréseux. Dans les bassins subandins, la cimentation siliceuse est ainsi dominée par les effets de la compression tectonique (raccourcissement parallèle aux couches ou LPS) dans les unités sous-charriées à proximité du front de la déformation. Le LPS est aussi suspecté de contrôler la recristallisation des mésodolomites dans l'avant-pays des montagnes Rocheuses au Canada. En revanche, la dolomitisation secondaire par processus hydrothermaux des niveaux carbonatés permet souvent une migration latérale des fluides diagénétiques le long d'horizons stratigraphiques peu pentus dans l'avant-pays, mais aussi l'échappement vertical de fluides minéralisateurs dans les réseaux de fractures ouvertes de l'allochtone. Inversement, le développement de porosité vacuolaire dans les séries carbonatées allochtones de la Cordillère nord-américaine peut s'expliquer par un refroidissement progressif du réservoir dans un système relativement clos, en liaison avec la surrection tectonique et l'érosion progressive des séries superficielles. Les modélisations de bassin permettent d'obtenir des estimations réalistes des paléo-températures et des paléo-enfouissements atteints par un réservoir donné, valeurs qui peuvent être ensuite comparées à des paléo-thermomètres tels que les inclusions fluides ou les isotopes stables, permettant ainsi de dater de Gas-Water-Rock Interactions ... / Interactions gaz-eau-roche ...

Section: Forward Diagenetic Modelingmentioning

confidence: 99%

Incidence and Importance of Tectonics and Natural Fluid Migration on Reservoir Evolution in Foreland Fold-And-Thrust Belts

Roure

Swennen²,

Schneider

et al. 2005

“…The modelling work presented in this article was achieved using DIAPHORE, a reaction-transport numerical code (Le Gallo et al, 1998;Cassou, 2000). This model, developed for predicting diagenetic effects in reservoirs, considers a rock saturated with water.…”

Section: Modelling Approachmentioning

confidence: 99%

Modelling Fluid-Rock Interaction Induced by the Percolation of CO₂-Enriched Solutions in Core Samples: the Role of Reactive Surface Area

Brosse

Magnier

Vincent

2005

Résumé -La modélisation des interactions eau-roche induites par la percolation de solutions enrichies en CO 2 dans des échantillons de carottes : le rôle de la surface réactive -Comprendre le devenir du dioxyde de carbone (CO 2 ) injecté dans des aquifères ou des gisements d'hydrocarbures exploités reposera en partie sur l'utilisation de modèles chimie-transport, capables de prédire les interactions possibles entre les eaux acidifiées et les minéraux. Les résultats fournis par de tels modèles dépendent d'un grand nombre d'hypothèses et de paramètres, parfois mal contraints. Un aspect clé est l'intégration, dans les simulations portant sur des roches, de vitesses de réaction mesurées sur des minéraux apprêtés et isolés, et avec des rapports eau-roche beaucoup plus élevés. Cet article est consacré à la modélisation d'expériences de percolation réactive, qui ont été mises au point pour améliorer l'intégration des vitesses de réaction. Ces expériences ont été menées sur des échantillons de calcaire naturel purement constitués de calcite (Noiriel et al., ce volume), dans des conditions de température, de pression, de pression partielle de CO 2 (pCO 2 ) et de composition d'eau pour lesquelles une vitesse de dissolution de la calcite est disponible (Plummer et al., 1978, modèle dit PWP). Ainsi, un modèle chimie-transport peut être utilisé pour simuler les expériences et pour discuter, précisément, la manière de transposer à la roche le modèle cinétique du minéral. La comparaison entre les résultats expérimentaux et les résultats de calcul ne permet pas de décider du contrôle de la réaction de dissolution du calcaire, dans les conditions étudiées : soit la réaction de surface, soit un mécanisme de transport d'espèce(s) dans la phase aqueuse. Dans le premier cas, la démarche consiste à ajuster la valeur d'une surface dite « réactive ». Dans le second cas, le paramètre d'ajustement est l'épaisseur moyenne d'une couche diffuse, qui dépend du pH. Abstract

“…The ideal solid solution model has been integrated into a computer code named Diaphore (Le Gallo et al 1998;Cassou, 2000), designed to simulate the reactive transport of aqueous species in a totally water saturated medium.…”

Section: Diaphore Solsolmentioning

confidence: 99%

Modelling the Dissolution/Precipitation of Ideal Solid Solutions

Nourtier-Mazauric

Guy

Fritz³

et al. 2005

Self Cite

Résumé -Modélisation de la dissolution/précipitation des solutions solides idéales -Le comportement cinétique d'une solution solide idéale est modélisé en mettant en compétition deux réactions : la dissolution stoechiométrique du solide existant et la précipitation du composé le moins soluble, c'est-à-dire celui par rapport auquel la sursaturation du fluide est maximum ; les vitesses de ces deux réactions sont exprimées en fonction des écarts à l'équilibre correspondants, les constantes cinétiques dépendant du pH. Dans ce modèle idéal, les courbes de saturation et l'évolution du fluide au sein d'un système réactif simple peuvent être représentées commodément dans des diagrammes en potentiels chimiques. La simulation d'un système géochimique, constitué d'un aquifère gréseux glauconieux parcouru par une eau de mer enrichie en carbonates, permet d'analyser l'impact de la prise en compte de deux solutions solides ferro-magnésiennes, une calcite et une chlorite, sur les échanges Fe-Mg, au cours de la dissolution des carbonates. Le modèle rend bien compte de la tendance des solutions solides à se dissoudre de façon congruente avant que la précipitation ne commence et ne ramène le fluide vers l'équilibre. Abstract -Modelling the dissolution/precipitation of ideal solid solutions -The kinetic behaviour of an ideal solid solution is modelled by two competing reactions