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- Semestre 7 du Master Géoénergies Parcours G3
Semestre 7 du Master Géoénergies Parcours G3
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Liste des enseignements
Anglais M1 - S1
2 crédits21hGéochimie 1
2 crédits18hFondamentaux de la géomécanique
2 crédits18hSystème de production et de stockage
2 crédits18hIngénierie Réservoirs
2 crédits18hAu choix : 5 à 7 parmi 8
Géodynamique et réservoirs
4 crédits30hObservation et caractérisation des réservoirs géologiques
4 crédits36hPhysique des Roches Réservoirs
4 crédits30hTraitement du signal en géosciences
4 crédits36hOutils numériques pour les géosciences
2 crédits18hMéthodes numériques
4 crédits36hGestion de projet
2 crédits18hMéthodes géophysique 1
2 crédits25,5h
Anglais M1 - S1
ECTS
2 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
21h
Heures d'enseignement
Anglais M1 - S1 - CM, Anglais M1 - S1 - TD
Préparation à la certification en anglais, Test of English for International Communication (TOEIC).
Le TOEIC mesure les compétences de compréhension écrite et orale pour les niveaux débutant à avancé et détermine si une personne peut communiquer en anglais efficacement et avec aisance dans un contexte professionnel.
Géochimie 1
ECTS
2 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
18h
Heures d'enseignement
Géochimie 1 - CM, Géochimie 1 - TD
Ce cours est une introduction à la géochimie organique des hydrocarbures permettant de comprendre l’origine, la composition et l’évolution des fluides pétroliers. Des exemples viendront illustrer la partie cours en TD.
Plan détaillé du cours
L’origine et genèse des fluides pétroliers
Composition et propriétés des fluides pétroliers
Les principales techniques analytiques utilisées en géochimie
Biomarqueurs et isotopes : quelles informations apportent-ils ?
Les types de kérogène et leur évolution thermique
Corrélation fluide – roche mère
Modélisation de la genèse des fluides : concept cinétique
Dégradation des fluides
Origine des gaz : méthane, gaz acides, azote…
Fondamentaux de la géomécanique
ECTS
2 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
18h
Heures d'enseignement
Fondamentaux de la géomécanique - CM, Fondamentaux de la géomécanique - TD
La géomécanique étudie comment les sols et les roches se déforment en réponse aux changements de contrainte. Dans ce module, on apporte les principes de base régissant la mécanique des milieux solides en général et des roches en spécifique. Ces principes sont ensuite mis en application dans des cas simplifiés ayant un lien avec l’extraction, le stockage et le monitoring des géoressources.
Système de production et de stockage
ECTS
2 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
18h
Heures d'enseignement
Système de production et de stockage , Système de production et de stockage
Cet enseignement passe en revue les concepts de base dans le domaine de la production et du stockage des Géoénergies dans le sous-sol. Destiné aux étudiants du parcours Sciences de l’Ingénieur pour les Géoénergies (SG), ce cours expose les propriétés essentielles et les principes de fonctionnement du système de production et de stockage en s’intéressant aux contenants (réservoir, puits, installations de surface) et contenus (eau, gaz, huile). L’objectif est de conférer aux étudiants une vision globale des problématiques d’ingénierie liées aux Géoénergies, lesquelles seront ensuite traitées en détails dans les autres UE du parcours.
Plan détaillé du cours :
- Éléments et équipements constitutifs du système de production et de stockage.
- Propriétés d’équilibre et de transport des fluides associés aux géoénergies.
- Mécanismes d’écoulement dans le réservoir et dans le puits.
- Notion de performance de puits.
Ingénierie Réservoirs
ECTS
2 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
18h
Heures d'enseignement
Ingénierie Réservoirs - CM, Ingénierie Réservoirs - TD
Propriétés statiques : L’aquifère sous-jacent (plus ou moins actif. Profils de pression dans les fluides et la roche. Pression capillaire. Pression de pore. Pression effective. Régimes de pression (normal, underpressured, overpressured). Répartition et distribution des fluides dans les pores (contrôle par la mouillabilité) et le long de la colonne fluide (contrôle par la gravité). Les contacts. Mécanismes de piégeage (limites du réservoir). Profils de saturation : zones de transition.
Propriétés dynamiques. Loi de Darcy des écoulements monophasiques. Equation de diffusion de ma pression (diffusivité hydraulique). Imbibition, drainage. Loi de Darcy généralisée (notions)
Mécanismes de poussée de fluides autres que phase aqueuse. Production primaire.
Description des fluides de réservoir.
Géodynamique et réservoirs
ECTS
4 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
30h
Heures d'enseignement
Géodynamique et réservoirs - CM, Géodynamique et réservoirs - TD, Géodynamique et réservoirs - TP
Objectifs
Les réservoirs géologiques constituent un objectif primordial de la transition énergétique comme écologique, car ils sont tout à la fois réserves de ressources conventionnelles (hydrocarbures, eau) comme écologiquement responsable (chaleur hydrogène) mais également des zones de stockages de ressources (eau, chaleur, hydrocarbures issus des énergies renouvelables) et de polluants (CO2, déchets). Comprendre les conditions de leur genèse constitue donc une étape obligée d’une meilleure gestion des géoressources au sens le plus large. Ce cours, en parallèle des modules traitant de l’architecture et des propriétés réservoirs, se propose de passer en revue les contextes géodynamiques propices à la genèse de systèmes sédimentaires réservoirs, de les détailler et de fournir des clés de lecture à l’échelle bassin des facteurs de contrôle du développement de tels systèmes.
Plan détaillé du cours
- Introduction aux systèmes de bassins
- Rift et domaines extensifs
- Marges passives
- Systèmes convergents et orogènes
- Bassins particulier et exemples français
- Introduction (courte) à la modélisation de bassin
- Conclusions
Observation et caractérisation des réservoirs géologiques
ECTS
4 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
36h
Heures d'enseignement
Observation et caractérisation des réservoirs géologiques - CM, Observation et caractérisation des réservoirs géologiques - TD, Observation et caractérisation des réservoirs géologiques - TP
Les réservoirs géologiques deviennent un enjeu important dans le contexte de transition énergétique. L’extraction des géoénergies reste un axe important, pour les sources traditionnelles de oil and gaz, mais aussi pour des ressources de gaz nouveaux comme l’hydrogène natif. A l’extraction, s’y ajoute l’injection. D’effluents, de fluides d’intérêt énergétique et environnemental. Les injections nécessitent aussi un monitoring. Les réservoirs géologiques concernent aussi le stockage géologique des déchets, comme les déchets radioactifs.
Le cours va s’appuyer sur des cours magistraux, des TD, et des TP. Parmi les TP, 6 h seront consacrés à l’analyse sismique de systèmes réservoirs. 12h seront consacrés à l’observation sur le terrain de systèmes réservoirs carbonatés et clastiques.
Physique des Roches Réservoirs
ECTS
4 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
30h
Heures d'enseignement
Physique des Roches Réservoirs - CM, Physique des Roches Réservoirs - TD, Physique des Roches Réservoirs - TP
L’objectif de ce cours est de consolider les connaissances fondamentales nécessaires à l’acquisition des compétences de caractérisation géophysique tout au long du master.
- Généralités sur le milieu poreux - 3hC/3hTD
- Propriétés électriques (résistivité, permittivité électrique) – 3hC/3hTD
- Introduction à l’élastodynamique – 3hC/6hTD
- Propriétés mécaniques effectives et propagation sismique dans les milieux poreux – 3hC/3hTD
Organisation :
- 12h de cours magistral
- 3h de TD (Loi de Hooke et équation d’ondes)
- 12h de TD numérique sur Python + 30h de travail personnel (1 mini-projet à rendre par TD)
- 9h de TP (mesure de perméabilité, du facteur de formation et du module d’Young)
Traitement du signal en géosciences
ECTS
4 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
36h
Heures d'enseignement
Traitement du signal en génosciences - CM, Traitement du signal en génosciences - TP
- Transformée de Fourier et convolution
- Transformée de Fourier discrète
- Transformée de Fourier 2D
- Corrélation
- Filtres numériques
- Travaux pratiques sous langage Python
Outils numériques pour les géosciences
ECTS
2 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
18h
Heures d'enseignement
Outils numériques pour les géosciences - CM, Outils numériques pour les géosciences - TP
L’objectif de ce cours est de maîtriser les bases du langage de programmation Python pour analyser, visualiser et modéliser des données géoscientifiques.
Prise en main de Python et rappels sur l’algorithmie (3h CM, 3h TP)
Introduction au calcul numérique et à la visualisation de données sous Python (librairies NumPy et Matplotlib) ; application au traitement de données géophysiques de laboratoire (3h CM, 3h TP)
Manipulation et analyse de tableaux de données (librairie Pandas) (1h30 CM, 1h30 TP) ; application à l’analyse d’une base de données géologiques
Introduction au module SymPy permettant d’effectuer diverses opérations sur les données : régression linéaire, interpolation, optimisation, traitement du signal… (1h30 CM, 1h30 TP)
Méthodes numériques
ECTS
4 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
36h
Heures d'enseignement
Méthodes numériques - CM, Méthodes numériques - TD
Ce cours a pour objectif de donner aux étudiants les rappels de mathématiques appliquées essentiels à leur parcours et les connaissances de base en algorithmique et méthodes numériques utiles pour les géoénergies. L'accent sera mis sur la résolution par des méthodes numériques de problèmes d'équations différentielles ordinaires (EDOs) et d'équations aux dérivées partielles (EDPs). Des applications porteront sur les équations de base utilisées en géoénergies : diffusion, transport, transport convectif-dispersif, ondes en milieu poreux, etc.
Le plan du cours sera le suivant :
- 1 : Introduction aux méthodes numériques.
- 2 : Résolution d'équations non linéaires.
- 3 : Méthodes numériques pour les équations différentielles ordinaires.
- 4 : Méthodes numériques pour les équations aux dérivées partielles.
Gestion de projet
ECTS
2 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
18h
Heures d'enseignement
Gestion de projet - CM, Gestion de projet - TD
À travers des exemples concrets de projets oil and gaz worldwide des 5 majors aborder l’ensemble des composantes de la gestion de projet.
Méthodes géophysique 1
ECTS
2 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
25,5h
Heures d'enseignement
Méthodes géophysique 1 - CM, Méthodes géophysique 1 - TD, Méthodes géophysique 1 - TP
Objectifs
Initiation à la géophysique appliquée et approfondissement de la sismique réfraction et du géoradar.
Plan détaillé du cours
- Introduction aux méthodes géophysiques (1h30)
- Sismique réfraction (12h) :
- Physique des ondes élastiques
- Ondes directes et ondes coniques
- Matériel et géométrie du dispositif d’acquisition
- Exploitation des données par la méthode des interceptes
- Atelier terrain
- Géoradar (12h) :
- Physique des ondes électromagnétiques et historique
- Matériel d’acquisition
- Le point milieu commun et l’analyse de vitesse
- La coupe à déport nul en temps et en profondeur
- Quelques exemples
- Atelier terrain