De la réactivité minérale aux couplages hydro-mécano-chimiques dans les roches réservoirs : apport du suivi spatio-temporel des processus par micro-tomographie à rayons X

La modélisation du transport réactif dans les milieux hétérogènes fracturés et poreux trouve aujourd’hui de nombreuses applications dans des problématiques environnementales, comme le stockage de déchets, la géothermie ou la séquestration du CO2. L’introduction de forts déséquilibres chimiques nécessite de pouvoir évaluer les capacités d’exploitation ou de confinement de ces milieux naturels à de larges échelles de temps et d’espace. Les fluides qui y circulent contrôlent la réactivité chimique des roches et le transfert de matière, associés à des réactions de dissolution/précipitation, qui peuvent à leur tour affecter les propriétés de transport et les propriétés mécaniques. La compréhension des écoulements réactifs passe par une description fine et préalable des interactions chimiques à l’interface eau-minéral, et des modifications qu’elles entraînent sur la géométrie du réseau poral. La micro-tomographie à rayons X (XMT) s’est imposée comme un outil précieux pour l’étude de ces couplages hydro-mécano-chimiques à l’échelle du pore. Dans cette présentation, plusieurs exemples de ces couplages seront présentés et discutés, à partir d’expériences en laboratoire réalisées dans des conditions bien contrôlées.