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Le stockage de CO2 en réservoirs géologiques peut contribuer de façon importante à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Il est généralement envisagé de stocker le CO2 sous sa forme supercritique dans des réservoirs déplétés d'hydrocarbures ou dans des aquifères salins. Une autre possibilité consiste à dissoudre le CO2 dans une saumure extraite d'un aquifère profond puis à réinjecter cette saumure saturée en CO2 dissous après en avoir récupéré les calories, couplant ainsi géothermie et stockage de CO2.
Quelle que soit la forme du CO2 stocké, la dissolution de ce gaz induit la formation d'acide carbonique qui peut interagir avec la roche réservoir et la couverture mais aussi avec les matériaux de puits, ciments et cuvelage, qu'il s'agisse des puits d'injection ou d'anciens puits d'exploitation. Les réactions qui vont se produire peuvent engendrer des dissolutions et des précipitations de minéraux susceptibles d'induire la fracturation des matériaux et des différentes interfaces. Il peut ainsi en résulter une faiblesse du puits d'injection qui pourra à terme créer un drain permettant la fuite vers l'atmosphère du CO2 stocké.
Ce papier présente une approche expérimentale innovante à partir de deux bancs d'essai MIRAGES et MIRAGES2 qui reproduisent un puits d'injection à une échelle 1/20ème. Ces dispositifs originaux permettent d'injecter du CO2 supercritique ou une solutions saline saturée en CO2 à des pressions pouvant atteindre 200 bar et 200°C. La combinaison de différentes techniques d'observation et analytiques (spectrométrie Raman, tomographie X, ICP, MEB...) permet de suivre l'évolution des différentes interfaces entre roches et matériaux de puits. Les résultats sont interprétés en termes de tenue et de longévité des puits d'injection face à l'action du CO2 à haute pression et haute température.
Projets ANR GEOCARBONE-INJECTIVITE et CO2-DISSOLVED
