Doctorat à IFP Energies nouvelles (IFPEN) en Sciences de la Terre, géomécanique Approche graduelle des dommages pour la modélisation des régions fracturées en sous-sol

Les candidatures sont sollicitées pour un poste de doctorat à temps plein pour travailler au sein du projet « Terre Numérique » du PEPR  ( Programmes et Equipements Prioritaires de Recherche )  exploratoire  «  Sous-sol – Bien Commun  », qui regroupe des Universités et Centres de Recherche à fin objectif d’améliorer les connaissances actuelles sur la physique des phénomènes couplés dans le sous-sol. L’objectif principal du projet est de développer une plateforme unique Digital Earth, donnant ainsi accès à une connaissance quantitative commune du sous-sol sous forme de compétences et à un ensemble numérique associé de données, de modèles, d’outils et de flux de travail cohérents.

Dans ce contexte, le captage et la séquestration du carbone (CSC) constituent un élément important de la stratégie visant à réduire l’impact des activités humaines sur le changement climatique. En effet, la modélisation géomécanique des sites de stockage de CO ₂  est un outil précieux pour gérer les risques mécaniques associés au CSC et en particulier leur intégrité à long terme, ce qui nécessite de tenir compte d’une éventuelle fracturation des roches.

Une nouvelle approche appelée « endommagement gradué » capable de décrire l’initiation et la propagation de défauts dans des matériaux quasi-fragiles sous chargement mécanique a été récemment développée. Il s’agit d’un modèle régularisé basé sur un gradient dans lequel une loi de dommage locale est augmentée via des contraintes convexes de type non local. L’objectif principal de la thèse de doctorat est d’étendre le cadre des dommages gradués pour traiter les dommages des milieux poreux sous charges hydromécaniques, avec un retour progressif sur la perméabilité et les propriétés mécaniques des roches fracturées. Le modèle développé et les méthodes de calcul seront implémentés dans Code_Aster, un code éléments finis à usage général avec une architecture parallèle et des capacités HPC développé par Électricité de France (EDF), distribué sous licence GPL et actuellement utilisé à IFPEN pour le thermo-hydro. -accouplements mécaniques. Le code sera utilisé pour les simulations de dépistage CCS. 

Ce projet interdisciplinaire, à la croisée des Sciences de la Terre  et de la Mécanique , devrait apporter des avancées majeures dans le domaine de la modélisation multi-physique  du sous-sol et contribuer de manière significative à la compréhension de la mécanique de fracture en milieu naturel.