Drainage hyperlent

Abstract

L’étude présentée ici est développée en liaison avec le problème du stockage profond des déchets nucléaires. En raison notamment de mécanismes de corrosion, on s’attend à la formation d’une quantité importante d’hydrogène au sein du stockage. La roche-hôte, étant resaturée par l’eau quand intervient cette production d’hydrogène, l’hydrogène est susceptible de pénétrer dans l’espace des pores en phase gaz en déplaçant l’eau présente dans les pores. Ce déplacement gaz –liquide se distingue des déplacements usuels en raison de son caractère très lent (qui est lié au taux de production très faible du gaz). On s'attend ainsi à une très faible désaturation de la roche hôte. Ceci rend le calcul de ce déplacement à partir du modèle diphasique classique basé sur les équations de Darcy généralisées difficile du fait du comportement particulier (voisinage d'un seuil de percolation) des paramètres phénoménologiques (courbe de rétention et perméabilité relative au gaz) dans la gamme des très grandes saturations. Par ailleurs, le fluide injecté étant beaucoup moins visqueux que le fluide déplacé (de l’eau), la question de la stabilité de l’écoulement se pose, l’apparition d’éventuelles digitations visqueuses pouvant remettre en cause l’utilisation du modèle biphasique classique. Cette question est étudiée dans le cadre de la théorie du drainage, cf. [1], qui indique que le déplacement est de type IPSG (percolation d’invasion dans un gradient stabilisant) et donc compatible avec le modèle diphasique classique. L'étude peut alors se focaliser sur l'étude de la courbe de rétention et des perméabilités relatives