Modelling contact line dynamics in multiphase porous media
Piéger un fluide dans des milieux poreux par des forces capillaires est crucial dans de nombreux processus souterrains, tels que la capture et le stockage de carbone dans les aquifères salins profonds, la dépollution des eaux souterraines et la récupération assistée du pétrole dans les réservoirs pé...
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| Κύριος συγγραφέας: | |
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| Άλλοι συγγραφείς: | , , , , , , |
| Μορφή: | Thèse numérique |
| Γλώσσα: | Anglais |
| Έκδοση: |
2024.
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| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | Accès au texte intégral https://theses.univ-orleans.fr/public/2024ORLE1035_va.pdf http://www.theses.fr/2024ORLE1035/abes https://theses.hal.science/tel-04877893 |
| Σημείωση: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Jean-Louis Rouet (Président du jury) ; Arnault Lassin, Damien Jougnot (Membre(s) du jury) ; Philippe Beltrame, Luis Cueto-Felgueroso (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Modélisation des effets de mouillabilité pour les écoulements diphasiques en milieux poreux géologiques |
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| 245 | 1 | 0 | |a Modelling contact line dynamics in multiphase porous media |c Mojtaba Norouzisadeh ; sous la direction de Mohamed Azaroual et de Cyprien Soulaine. |
| 256 | |a Données textuelles | ||
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| 500 | |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) | ||
| 500 | |a Partenaire(s) de recherche : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....) (Laboratoire) | ||
| 500 | |a Autre(s) contribution(s) : Jean-Louis Rouet (Président du jury) ; Arnault Lassin, Damien Jougnot (Membre(s) du jury) ; Philippe Beltrame, Luis Cueto-Felgueroso (Rapporteur(s)) | ||
| 502 | |a Thèse de doctorat. Sciences de l'Univers. Orléans. 2024 | ||
| 520 | |a Piéger un fluide dans des milieux poreux par des forces capillaires est crucial dans de nombreux processus souterrains, tels que la capture et le stockage de carbone dans les aquifères salins profonds, la dépollution des eaux souterraines et la récupération assistée du pétrole dans les réservoirs pétroliers. Dans ces processus, les propriétés de mouillabilité près de la région de contact à trois phases sont essentielles pour comprendre les mécanismes de piégeage et la stabilité à long terme des gouttelettes piégées. Cependant, la mouillabilité de la roche et, par conséquent, l écoulement multiphasique peuvent être modifiés par un changement des propriétés physico-chimiques de l eau interstitielle (pH, salinité) et des propriétés physiques et physico-chimiques interfaciales. La mouillabilité des surfaces minérales est traditionnellement décrite par des angles de contact, mesurés visuellement dans des expériences de laboratoire. Cette approche ne reflète pas bien l altération effective de la mouillabilité en raison des changements dans les propriétés du système, comme le pH et la salinité. Alternativement, la mouillabilité du système peut être estimée via les interactions intermoléculaires.L interaction intermoléculaire dans la région de contact à trois phases est étudiée à travers les différentes composantes de la pression de disjonction. La pression de disjonction comprend les interactions de Van derWaals (VDW), de la double couche électrique (EDL) et les interactions structurales. Dans cette étude, nous avons examiné et montré le rôle de la géométrie en forme de coin de la région de contact pour les interactions VDW et électrostatiques, généralement ignorées dans la littérature. Ensuite, nous avons développé un modèle de lubrification basé sur des principes physiques pour les films minces afin de modéliser l altération de la mouillabilité. Nous avons utilisé une pression de disjonction dépendante de la pente, dérivée de l hypothèse de géométrie en forme de coin. La pression de disjonction dépendante de la pente et l épaisseur du film précurseur modifient la stabilité de l étalement. Les travaux futurs se concentreront sur l intégration du modèle de lubrification dans un simulateur d écoulement diphasique et l étude de l effet de la mouillabilité dans un milieu poreux géologique. | ||
| 520 | |a Trapping fluid in porous media by capillary forces is critical in many subsurface processes, such as carbon capture and storage in deep saline aquifers, groundwater remediation, and enhanced oil recovery in petroleum reservoirs. In such processes, wettability properties near the three-phase contact region are crucial in deciphering trapping mechanisms and the long-term stability of trapped droplets. However, the rock wettability and, consequently, the multiphase flow can be altered by a change in pore water physico-chemical properties (pH, salinity) and interfacialphysical and physico-chemical properties. Mineral surface wettability is traditionally described via contact angles,measured visually in lab experiments. This approach does not reflect the effective wettability alteration well dueto the changes in the system properties, such as pH and salinity. Alternatively, the wettability of the system canbe estimated via the intermolecular interactions.The inter-molecular interaction for the three-phase contact region is studied through the different components of the disjoining pressure. The disjoining pressure comprises Van der Waals (VDW), electric double layer (EDL),and structural interaction. In this study, we investigated and showed the role of wedge-shaped geometry of thecontact region for the VDW and the electrostatic interaction, which is usually ignored in the literature. Then,we developed a physically-rooted lubrication model for thin films to model wettability alteration. We utilized a slope-dependent disjoining pressure that originates from the assumption of wedge-shaped geometry. The slope-dependent disjoining pressure and the precursor film thickness alter the stability of the spreading. Future work will focus on integrating the lubrication model in a two-phase flow simulator and studying the effect of wettability in a geological porous medium. | ||
| 538 | |a Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF | ||
| 650 | |a Mouillabilité |x Modèles mathématiques | ||
| 650 | |a Écoulement en milieux poreux | ||
| 650 | |a Couche double électrique | ||
| 650 | |a Écoulement polyphasique | ||
| 650 | |a Chimie des surfaces | ||
| 650 | |a Écoulement (hydrologie) | ||
| 650 | |a Films liquides (physique) |x Modèles mathématiques | ||
| 650 | |a Lubrification |x Modèles mathématiques | ||
| 650 | |a Thèses et écrits académiques | ||
| 700 | 1 | |a Azaroual, Mohamed. |4 ths | |
| 700 | 1 | |a Soulaine, Cyprien, |d 19..- |4 ths | |
| 700 | 1 | |a Rouet, Jean-Louis, |d 19..- | |
| 700 | 1 | |a Beltrame, Philippe, |d 1972- | |
| 700 | 1 | |a Cueto-Felgueroso, Luis, |d 19..- | |
| 700 | 1 | |a Lassin, Arnault. |4 opn | |
| 700 | 1 | |a Jougnot, Damien, |d 1982-...., |c hydrogéophysicien. |4 opn | |
| 710 | 2 | |a Université d'Orléans. |4 dgg | |
| 856 | 4 | |q PDF |s 31683559 |u http://www.theses.fr/2024ORLE1035/document |z Accès au texte intégral | |
| 856 | 4 | |u https://theses.univ-orleans.fr/public/2024ORLE1035_va.pdf | |
| 856 | 4 | |u http://www.theses.fr/2024ORLE1035/abes | |
| 856 | 4 | |u https://theses.hal.science/tel-04877893 | |
| 997 | |0 1266606 |1 Thèse numérique |a Ressource numérique |b INSA |b ENSA |c 0/Bibliothèque numérique/ |c 1/Bibliothèque numérique/Autre ressource numérique/ | ||