• Elaboration d'un diaporama servant de support à une présentation scientifique. 
• Apprentissage de vocabulaire de spécialité. 
• Présentation orale de documents en rapport avec la spécialité 

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Cette formation se compose de trois parties complémentaires :

• (i) Une partie théorique avec une introduction générale à l’HSE
• (ii) des échanges avec un assistant de prévention d'une unité de recherche et un professionnel de la sécurité dans un domaine lié aux géoénergies
• (iii) deux visites aux laboratoires de recherche confrontés à des problématiques HSE spécifiques. Ensuite, le raisonnement acquis sera mis en pratique pour des cas d’application spécifiques et présenté sous la forme d'un rapport et d'un exposé oral.

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Typologies des réservoirs de stockage : cavités salines, aquifères, réservoirs d’hydrocarbures déplétés, et mécanismes de piégeage et rétention des fluides.

Types de fluides : fluides stockés de façon permanente ou saisonnière ou temporaire (en réponse à une énergie intermittente).

Autour d’un projet donné : monitoring, aspects réglementaires

Interactions avec les parties prenantes,

Bilans carbones, scopes 1, 2 et 3, pour quelques processus liés à la production et gestion des fluides.

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Le cours porte sur la fabrication des différents gaz verts, biogas, biométhane et hydrogène. Il aborde les technologies matures (méthanisation, gazéification) et l’état de la recherche pour la 3eme génération, essentiellement à partir d’algues. 

Concernant l’hydrogène nous parlerons surtout de l’hydrogène naturel, émis par l’interaction eau/roche dans le sous-sol. L’ensemble de ces gaz seront resitués dans le cadre du mix énergétique actuel et dans une réflexion sur ce qu’ils pourraient apporter à l’autonomie des territoires et au verdissement de son mix énergétique.

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Ce module, prévu à la fin de la formation du master, vise à faire travailler collectivement les étudiants sur un projet commun, intégrateur de données et des méthodes de géosciences.

Le cas d’application correspond à la mise en évidence qualitative et pseudo-quantitative de la prospectivité d’un bassin sédimentaire pour le stockage massif en aquifère salin profond. On s’appuiera en les adaptant sur les workflows classiques de l’exploration pétrolière en domaine offshore.

Les données à intégrer, de différentes échelles, seront géophysiques, géologiques et documentaires. On mettra en œuvre des outils numériques divers et simplifiés, généralement utilisées dans l’industrie. La planification du travail collectif et individuel dans le groupe sera un des éléments essentiels de la formation.

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• Introduction : de l’usage des diagraphies dans l’évaluation du sous-sol
• Physique des outils nucléaires, évaluation des lithologies et de la porosité des matériaux
• Physique des outils électromagnétiques, identification des fluides en milieu poreux
• Gestion des effets argile et gaz
• Gestion des cas particuliers : boue à eau, boue à huile, lithologies spécifiques
• Calcul des porosités par méthode Quick Look et déterministe sous GEOLOG
• Evaluation des paramètres électriques et calcul de saturation en eau (Quick look et calcul déterministe sous GEOLOG)
• Bilan et méthode pratique

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Avec les nouvelles contraintes, de raréfaction d’énergies fossiles bon marché et évolution climatiques, il devient crucial d’étudier de nouvelles sources d’énergies renouvelables et de nouveau moyens de stockages. Cela implique notamment d’appréhender l’effet de nouvelles contraintes sur les propriétés physiques d’importances.

Le cours a pour objectif de donner une idée générale des contraintes additionnelles à considérer dans le cadre des directions émergentes de géo-énergies, basées sur une compréhension approfondie de physique des roches. Les différents outils et compétences acquises au cours du cursus de master en physique et géophysique seront appliqués à la compréhension de contraintes émergentes.

Différents aspects physiques pour but de développements de géo-énergétiques, tels que géothermie et hydrogène naturel, et stockages géologiques, tels que dioxyde de carbone, gaz et eau, seront étudiés sous le prisme de leurs contraintes en physique des roches.

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• Algèbre matricielle

• Inversion linéaire
• Introduction à l’inversion de formes d’ondes complètes (intervenant)
• Vue d’ensemble des problèmes d’inversion en sismique (intervenant TotalEnergies)

• Travaux pratiques et projets numériques en gestion de données et problèmes inverses.

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Étudier et modéliser la composition chimique des fluides aqueux et des gaz dans plusieurs contextes géologiques, dans le cadre de la géothermie et de la migration des hydrocarbures.

Cours / TD :

• Notions de thermodynamique appliquée aux solutions aqueuses (solubilité, indices de saturation, coefficients d’activités, cinétique de précipitation / dissolution)
• Les gaz rares : origine et utilisation pour le traçage des fluides anciens et actuels

TP : modélisation à l’aide du logiciel PhreeqC :

• Calculs de solubilité de phases minérales en solution aqueuse ;
• Modèle simple de transport réactif ;
• Modélisation de nucléation de vapeur en contexte d’exploitation géothermique

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C’est le fluide qu’il contient qui qualifie le réservoir. Ce fluide doit pour cela pouvoir y transiter et y résider. Nous investiguons ici les voies et les conditions de circulation possibles de ces fluides. Nous focalisons sur la caractérisation géométrique de l’endommagement structural du milieu géologique et sur la dynamique d’acquisition de celui-ci par la déformation active.

En particulier, la notion d’endommagement du réservoir est abordée à travers l’étude des réservoirs fracturés. Les réseaux de fractures, déjà étudiés en 1^er année de master, seront approfondis et complétés par l’étude des systèmes de failles. Nous aborderons enfin la prise en compte de ces objets dans les outils de modélisation et de simulation des réservoirs.

En ce qui concerne l’acquisition de cet endommagement, nous focaliserons sur la caractérisation des failles actives avec d’abord (i) un point de vue géologique sur le cycle sismique. Nous poursuivrons sur (ii) la mise en lumières des indices de surface d’une déformation récente. Nous conclurons en montrant comment (iii) on peut alors caractériser le comportement sismogénique d’une faille active.

It is the fluid it contains that qualifies the reservoir. This fluid must therefore be able to pass through and reside there. We investigate here the ways and the possible circulation conditions of these fluids. We focus on the geometric characterization of the structural damage of the geological medium and on the dynamics of its acquisition by active deformation.

In particular, the notion of reservoir damage is approached through the study of fractured reservoirs. The fracture networks, already studied in the 1st year of the master, will be deepened and supplemented by the study of fault systems. Finally, we will discuss the consideration of these objects in reservoir modeling and simulation tools.

Regarding the acquisition of this damage, we will focus on the characterization of active faults with first (i) a geological point of view on the seismic cycle. We will continue on (ii) the highlighting of surface indices of recent deformation. We will conclude by showing how (iii) we can then characterize the seismogenic behavior of an active fault.

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La multiplicité des sources d’information en géosciences et le caractère souvent partiel de celles-ci, particulièrement lorsqu’il s’agit de subsurface, peut rendre leur appréciation difficile. L’analyse d’objet de terrain, à une échelle qui couvre tant celle du laboratoire (échantillons, etc.), celle du forage (corps réservoirs) et que parfois celle d’un objectif industriel (site de stockage, géoressources, etc.). Un tel objet permet ainsi d’analyser les structures, les interactions tectonique et sédimentation, ainsi que les propriétés telles que l’endommagent, les minéralisations, l’organisation structurale (pli faille fractures).

Plan détaillé du cours

Ce cours repose sur l’analyse de plusieurs cas de terrain, repositionnés au sein de l’histoire géologique du domaine pyrénéen.

• D’échelle gisement sur la cote du Pays Basque Espagnols,
• D’échelle réservoirs sur la cote du Pays basque Français

Bien évidemment, en fonction des conditions d’affleurement et d’accès, ces zones peuvent être amenés à changer.

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L’UE vise à initier les étudiants aux méthodes de l’imagerie sismique à l’échelle du bassin sédimentaire. Il s’adresse essentiellement aux étudiants qui souhaitent travailler dans le domaine de l’imagerie sismique.

L’UE est divisé en une partie Cours et une partie Travaux Pratiques.

› Le programme du cours est le suivant :

• Introduction sur les attentes de l’imagerie sismique,
• Rappels sur la propagation des ondes sismiques,
• Sismique en transmission : accès à la vitesse (tomographie de première arrivée),
• Sismique réflexion :
  • Accès à la réflectivité,
  • Accès à la vitesse : modèle hyperbolique,
  • Construction des collections Point Milieu et rappels sur la couverture,
  • Effet du pendage (Dip Move-Out),
  • Construction de la section somme (stack) : analyse de vitesse et correction NMO (Normal Move-Out),
  • Multiples et techniques d’atténuation des multiples,
  • Construction modèle de vitesse profondeur (Relation de Dix),
  • Migration de Kirchhoff temps zéro offset : Migration de Kirchhoff temps avant sommation (PSTM) et analyse de vitesse ; Migration profondeur zéro offset par rayons (Ray based depth migration) ; Migration profondeur zéro offset phase-shift.

› Les travaux pratiques ont pour objectif de familiariser les étudiants avec les principes d’imagerie en profondeur des données sismique en utilisant le logiciel Geothrust.

L'accent est mis sur la compréhension des techniques d'imagerie, en particulier celles basées sur le tracé de rayons (migration Kirchhoff). À travers des exercices pratiques, les étudiants travailleront sur deux jeux de données synthétiques représentant un modèle anticlinal et un modèle de faille.

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Le cours suit le cours général et a pour objectif d’approfondir les notions générales traitées dans le premier cours. L’objectif sera ici un approfondissement technique, de la compréhension des modèles existants ainsi que des moyens instrumentaux permettant de mieux appréhender les problématiques du terrain.

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Principalement en présentiel, petite mise à niveau en proba/stat, puis sensibilisation à la problématique en géosciences (interpolation de données manquantes dans le sous-sol). Notion d’échelle. Moyenne, variogramme, covariance. Exemples et vocabulaire standards. Inférence à partir des données de terrain. Génération de champs aléatoires corrélés, utilisation en simulation d’écoulement pour quantifier les incertitudes, changement d’échelle.

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