Résumé -Simulation numérique de l'effet du stockage souterrain de dioxyde de carbone sur la déformation des calcaires par dissolution sous contrainte : résultats préliminaires -Lors de l'injection de dioxyde de carbone dans un réservoir déplété ou dans un aquifère, la dissolution du CO 2 dans l'eau de formation produit une acidification. Ce phénomène accélère les réactions de dissolutionprécipitation avec la matrice rocheuse, et par conséquent, peut modifier notablement les propriétés mécaniques et hydrauliques des roches. De tels effets sont particulièrement importants dans les calcaires pour lesquels la solubilité et la réactivité des minéraux dépendent directement du pH, qui est lié à la pression partielle de CO 2 . Le mécanisme de déformation par dissolution-précipitation sous contrainte est contrôlé par un couplage entre des processus de dissolution et de précipitation des minéraux et une déformation macroscopique de la matrice. Ce mécanisme implique une dissolution aux joints de grains où la contrainte normale est élevée, une diffusion de la matière dissoute dans le fluide intergranulaire, et une précipitation de matière dans les pores où la pression est plus faible. Cela induit une compaction de la roche et une diminution de porosité contrôlées à la fois par l'indentation des grains et par la précipitation dans les pores. La percolation de fluides riches en CO 2 tend à accélérer la compaction et peut ainsi modifier les propriétés mécaniques du réservoir à long terme. Dans cet article, nous avons cherché à quantifier ce processus à l'aide d'un modèle numérique 2D qui couple les processus de dissolution et de précipitation à l'échelle des grains avec des transferts de matière à une échelle plus importante (quelques décimètres). Nous montrons que des pressions élevées de CO 2 (jusqu'à 30 MPa) accélèrent la vitesse de compaction des roches calcaires d'un facteur ∼50 à ∼75 et diminuent aussi leur viscosité.
Abstract