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- Cursus Master en Ingénierie - Géoénergies, Environnement et Matériaux (GEM)
- Semestre 7 Master Géoénergies, Parcours SG
Semestre 7 Master Géoénergies, Parcours SG
ECTS
30 crédits
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 7
Thermodynamique 1
4 crédits36hMécanique des fluides
4 crédits36hTransferts de masse et thermique
4 crédits36hMéthodes numériques
4 crédits36hCapillarité
2 crédits18hGestion de projet
2 crédits18hOutils informatiques
2 crédits18h
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.
Thermodynamique 1
ECTS
4 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
36h
Heures d'enseignement
Thermodynamique 1 - CM, Thermodynamique 1 - TD
Dans cette UE, nous aborderons les notions suivantes :
- Relations fondamentales de la thermodynamique.
- Propriétés des systèmes unaires : corps purs hydrocarbonés.
- Propriétés des systèmes binaires.
- Propriétés des systèmes ternaires.
- Propriétés des fluides réservoirs.
- Études PVT des effluents pétroliers.
- Influence de la gravité sur les propriétés de phase dans les réservoirs isothermes en équilibre.
- Calcul des équilibres liquide - vapeur sous pression modérée.
Mécanique des fluides
ECTS
4 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
36h
Heures d'enseignement
Mécanique des fluides - CM, Mécanique des fluides - TD
Le principal objectif de cet enseignement consiste à l’acquisition des notions essentielles de la mécanique des fluides. L’ensemble des notions étudiées est appliqué à l’étude d’écoulements élémentaires de complexité croissante de liquides newtoniens. Une sensibilisation à la difficulté de la prise en compte du comportement non-newtoniens des liquides et du couplage thermo-mécanique est proposée à travers quelques exemples.
- État fluide : propriétés d’un fluide, concept de base des milieux continus
- Cinématique : description du mouvement d’un fluide. Descriptions eulérienne et lagrangienne.
- Grandeurs associées à la description d’un écoulement : contrainte et déviateur des contraintes. Tenseurs de déformation, gradient de déformation et vitesse de déformation.
- Fluides parfaits : équation de conservation de la masse. Équation de conservation de la quantité de mouvement pour un fluide parfait (équations d’Euler).
- Liquides newtoniens : la viscosité. Relation viscosité/ vitesse de déformation. Liquides pseudoplastique et dilatant. Thixotropie. Équations de Navier-Stokes. Nombre de Reynolds. Équations de Stokes.
- Écoulements de liquides newtoniens : entre deux plans parallèles, Poiseuille tube, annulaire, entre plans non- parallèles, dans un bi-cône.
- Liquides non-newtoniens : liquides non-newtoniens généralisés, quasi-linéaires et non-linéaires. Modèles dif- férentiels quasi-linéaire, écoulement capillaire d’un liquide de Maxwell corotationnel.
- Couplage thermo-mécanique : convection libre et convection forcée. Approximation de Boussinesq.
- Modélisation des effets de compressibilité dans les écoulements de gaz
- Rhéométrie : géométrie plans parallèles, cône-plan et Couette.
Transferts de masse et thermique
ECTS
4 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
36h
Heures d'enseignement
Transferts de masse et thermique - CM, Transferts de masse et thermique - TD
Ce cours enseigne des notions essentielles pour décrire et quantifier les transferts stationnaires et instationnaires de chaleur et de matière dans les fluides et les solides. Ces phénomènes complexes, omniprésents dans les problématiques de production et de stockage de l’énergie, seront introduits puis modélisés. Enfin, des méthodes pour les résoudre dans des configurations idéalisées seront présentées.
Plan détaillé du cours
Transfert de Masse : Diffusion moléculaire, loi de continuité ; Transfert au sein d’une phase (régime de diffusion moléculaire sans réaction) en régime permanent et transitoire ; Transfert entre phases ; Transfert avec réaction.
Transfert de Chaleur : Équations de conservation ; Conduction dans les solides en régime permanent et transitoire ; Introduction à la convection dans les fluides et en milieux poreux et cas de la convection forcée ; Transferts de chaleur sous changement de phase.
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.
Capillarité
ECTS
2 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
18h
Heures d'enseignement
Capillarité - CM, Capillarité - TD
Objectifs
- Être capable d’appréhender les problèmes liés aux phénomènes interfaciaux, leur détermination expérimentale et les lois physiques qui les régissent.
Plan du cours
- Tension superficielle d'un liquide pur à partir des paramètres de van der Waals. Calcul de la tension interfaciale entre deux liquides purs (eau/huile).
- Notion d'angles de contact, de paramètre d'étalement et mouillages total/partiel, critère d'étalement de Zisman
- Pression de Laplace, effet de la pesanteur sur les ménisques et les gouttes.
- Description du fonctionnement des tensiomètres.
- Interfaces chargées et potentiel zêta.
- Pression de disjonction.
- Mouillage pseudo-partiel.
- Condensation capillaire.
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.
Outils informatiques
ECTS
2 crédits
Composante
Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)
Volume horaire
18h
Heures d'enseignement
Outils informatiques
L’objectif de cette UE est d’introduire des outils informatiques de base afin de pouvoir importer et traiter des données numériques des disciplines des géoénergies. Pour cela on rappellera les bases de l’algorithmique (notion de boucles, if, while, etc). Le langage utilisé sera Python.
Le plan du cours sera le suivant :
Chap. 1 : Introduction et types de données Python
Chap. 2 : Rappel d’algorithmique - Boucles - Fonctions en Python
Chap. 3 : Fichiers en Python
Chap. 4 : Packages Numpy et Matplotlib