Département Mathématiques Appliquées

1. Département Mathématiques Appliquées • Calcul Scientifique (13 ingénieurs, 1 postdoc, 6 thésards) • Statistique et analyse de données (2 ingénieurs, 1 postdoc) • Ecoulements en milieux poreux = 50% Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées

2. Activité écoulements dans les milieux poreux • 8 Ingénieurs de recherches • Yannick Caillabet, Eric Flauraud, Isabelle Faille, Christian Henrique, F. Jurado, Laurent Trenty, Françoise Willien, Sylvie Wolf • 1Post-doctorant • Robert Scheichl. • 3Thésards • Sébastien Lacroix, Laurent Saas, Guillaume Enchery • 4 Sous-traitants • Léo Agelas, Abdallah Benali, Olivier Noël, Sylvie Pégaze (Géomath) Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées

3. Autres équipes avec qui nous collaborons à l ’IFP • Département informatique scientifique (Pierre Fery Forgues) • Département Simulation des écoulements et transferts en milieux poreux (Patrick Lemonnier) • Département Géologie quantitative (Frédéric Schneider) Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées

4. Principales collaborations universitaires • Université de Marseille: T. Gallouët • Université de Marne la Vallée: R. Eymard • Ecole Polytechnique: F. Nataf • Université Paris VII: Y. Achdou • INRIA Sophia Antipolis: Boissonat • UPPA: M. Amara, G. Gagneux • Université de Bordeaux: P. Fabrie • Institut de Math. Numer. de Moscou: Y. Vassilevski Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées

5. Trois domaines d’activités • Simulation de réservoir: code commercial ATHOS • Simulation de bassin: • domaine de recherches récent • codes commerciaux Temis2D et Temis3D • prototype R&D Ceres • Simulation des sites contaminés par des produits pétroliers: code R&D Simuscopp Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées

6. Simulation de réservoir • Simulation des écoulements polyphasiques compositionnels et des transferts dans un réservoir • Objectifs • Aide à l ’élaboration de projets de développement de champs • Prédiction et optimisation de scénarii de production • Calage d ’historique de production Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées

7. Simulation de réservoir • Caractéristiques • Milieu hétérogène, multiéchelle • Thermodynamique compositionnelle • Puits (singularité, échelles hétérogènes) • Injection d’eau • Injection de vapeur, de gaz, d ’additifs (polymères, tensio-actifs) • rendre l ’huile plus mobile que l ’eau en augmentant la viscosité de l ’eau et/ou en diminuant la viscosité de l ’huile • Couplage avec la thermique (injection de vapeur) Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées

8. Simulation de réservoir, thèmes de recherches • Ecoulements compositionnels: • schémas en temps et Newton (adaptive implicit, schémas explicites en composition) • Puits complexes • Modèles de puits 1D • Maillages hybrides • Couplages de codes • couplages réservoir/géomécanique et réservoir/réseaux de surface • Solveurs parallèles Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées

9. Simulation de bassin • Modélise la génèse et la migration des hydrocarbures dans un bassin sédimentaire en formation • Objectifs: • Prédire l ’emplacement, la quantité et la qualité des reserves • Evaluer les risques d ’exploitation par le calcul des surpressions Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées

10. Simulation de bassin • Caractéristiques d ’un modèle de bassin • Cinématique • dépôt, érosion, failles, glissement des couches, déformations mécaniques, tectonique salifère • Migration triphasique compositionnelle • dans un milieu saturé d ’eau, gravité prépondérante, très hétérogène, dispersion • Evolution des paramètres pétrophysiques • colmatage des failles (échelles de temps!), Kozeny Karman K(), fracturation hydraulique K(p,), compaction • Couplage avec la thermique (craquage) Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées

11. Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées

12. Simulation de bassin • Thèmes de recherches • Géométries complexes • Maillages non coïncidents mobiles • Algorithmes de décomposition de domaine sans recouvrement • hétérogénéïtes, systèmes, failles conductrices • Ecoulements complexes • Schémas robustes et rapides pour les écoulements compositionnels • Solveurs parallèles • Précision des schémas / aux objectifs de la simulation de bassin  réservoir • Gestion des incertitudes Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées

13. Simulation des sites contaminés par des hydrocarbures • Objectifs • Analyse des risques • Choix et optimisation d ’un procédé de dépollution (biodégradation) • Caractéristiques • Modélisation de la dissolution dans l ’eau • Diffusion, dispersion • Biodégradation (transport, clonage des bactéries, consommation des hydrocarbures) Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées

14. Simulation des sites contaminés par des hydrocarbures • Thèmes de R&D • Milieux fracturés • Implicitation de la biodégradation • Séquestration du C02: couplage réaction/transport entre les minéraux et la phase eau + C02 • Couplage avec un code atmosphérique Institut Français du Pétrole Département Mathématiques Appliquées