Post-doctorat en calcul scientifique : simulation haute performance de modèles THM dans des systèmes géologiques faillés

France
Publié il y a 4 semaines
Organisation/Entreprise
BRGM
Domaine de recherche
Géosciences » Géologie
Profil de chercheur
Chercheur reconnu (R2)
Pays
France
Date limite d’inscription
Type de contrat
Autre
Statut du travail
À temps plein
Heures par semaine
35
Date de début de l’offre
Le poste est-il financé par le programme-cadre de recherche de l’UE ?
Non financé par un programme de l’UE
L’emploi est-il lié au poste du personnel au sein d’une infrastructure de recherche ?
Non

Description de l’offre

Rejoindre le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM), c’est intégrer le premier établissement public des sciences de la Terre, réunissant 1 000 experts et passionnés dans 29 entités en France métropolitaine et outre-mer. L’objectif des travaux du BRGM est d’apporter des connaissances géologiques et une compréhension des phénomènes liés au sol et au sous-sol, avec un objectif clé : répondre aux enjeux des changements environnementaux à travers des projets innovants à impact sociétal.

Les modèles thermo-hydro-mécaniques (THM) dans les milieux poreux faillés jouent un rôle important dans de nombreuses applications en géosciences. Les réseaux de failles agissent comme des corridors pour les écoulements de fluides et les transferts de masse et d’énergie associés et jouent un rôle prééminent sur la (re)distribution des contraintes en interaction avec ces transferts. L’exploitation anthropique du sous-sol (réinjection de saumures géothermiques, séquestration de CO2…) peut conduire à des montées en pression pouvant potentiellement conduire à une réactivation de failles avec sismicité induite et/ou perte d’intégrité du stockage. Réciproquement, la répartition des contraintes naturelles dans les réseaux de failles limitera le cheminement des saumures géothermiques chaudes et l’emplacement des ressources géothermiques et des ressources minérales associées qu’elles pourraient avoir déposées. La modélisation numérique est un outil clé pour mieux comprendre, évaluer et contrôler ces processus. Ils couplent l’écoulement et le transport d’énergie le long des failles et dans la roche poreuse environnante, la déformation mécanique de la roche et le comportement mécanique des failles lié à la mécanique de contact (Bonaldi et al 2022). Parmi les outils numériques disponibles, ComPASS ( https://gitlab.com/compass ) est un code parallèle open source initié par le LJAD-Inria et le BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières) en 2015 (Xing et al 2017, Lopez et al 2018, Armandine Les Landes et al 2023, Armandine Les Landes et al 2023. Il est consacré à la simulation d’écoulements de Darcy multicomposants multiphasés non isothermes sur des maillages polyédriques et comprend un réseau complexe de failles représentées comme des interfaces de co-dimension une. couplé à la matrice environnante. Ce poste fait partie du programme ANR Earth-Beat, un effort conjoint de 6 partenaires. L’objectif principal du projet est la compréhension de la minéralisation naturelle de l’uranium dans les systèmes faillés. construire un outil robuste et fiable pour aborder les processus THM dans de grands médias avec des discontinuités explicites.

 

Le programme prévisionnel entièrement détaillé est le suivant : le choix de la discrétisation de la mécanique des contacts adaptée aux maillages polyédriques et prenant en compte les réseaux de failles est un point clé. Il sera basé sur une formulation mixte avec des multiplicateurs de Lagrange constants par face prenant en compte les tractions des surfaces de contact aux interfaces matrice-défaut. Ce choix permet de gérer les réseaux de failles comprenant les coins, les pointes et les intersections et conduit à des conditions de contact locales à chaque face de faille qui peuvent être résolues avec des solveurs non linéaires de Newton semi-lisse efficaces. La discrétisation du champ de déplacement sera basée sur une méthode des éléments virtuels (VEM) d’ordre inférieur à inconnues nodales prenant en compte la discontinuité du champ de déplacement aux interfaces matrice-défaut. VEM est une extension naturelle de la méthode des éléments finis (FEM) P1 aux maillages polyédriques. Sa combinaison avec une approximation constante par face du multiplicateur de Lagrange nécessite une stabilisation qui sera obtenue par enrichissement du champ de déplacement avec une bulle « virtuelle » supplémentaire inconnue d’un côté de chaque face de faille. La solution du système jacobien clairsemé à chaque itération de Newton du modèle mécanique de contact nécessite la mise en œuvre d’un solveur linéaire parallèle efficace, utilisant généralement la bibliothèque Petsc déjà disponible dans ComPASS. Nous utiliserons un solveur linéaire parcimonieux direct parallèle mais des algorithmes itératifs pourraient également être étudiés afin d’améliorer l’efficacité des simulations sur des modèles géologiques 3D réalistes. Le couplage des modèles d’écoulement multiphasique mécanique de contact et non isotherme sera basé sur un couplage itératif résolvant itérativement les deux sous-problèmes non linéaires jusqu’à convergence jusqu’à un critère d’arrêt. L’algorithme sera généralement basé sur une méthode de point fixe à contrainte fixe ou à fractionnement non drainé adaptée aux modèles multidimensionnels et conçue afin de permettre l’utilisation de petits pas de temps pour l’intégration temporelle du modèle d’écoulement.
Compétences et capacités :

– expérience de base en calcul scientifique/mathématiques appliquées

– bonnes compétences en programmation C++ et Python pour le déploiement HPC (MPI)

– familier avec les outils collaboratifs (git)

– Anglais courant (lu, parlé et écrit), la maîtrise du français est un plus.

Exigences

Domaine de recherche
Géosciences » Géologie
niveau d’éducation
Doctorat ou équivalent
Compétences/qualifications

– expérience de base en calcul scientifique/mathématiques appliquées

– bonnes compétences en programmation C++ et Python pour le déploiement HPC (MPI)

– familier avec les outils collaboratifs (git)

– Anglais courant (lu, parlé et écrit), la maîtrise du français est un plus.

Exigences particulières
Ce poste sera occupé au BRGM, Orléans en association avec le Laboratoire de Mathématiques JA Dieudonné (LJAD, Université Côte d’Azur, Nice). Plusieurs séjours au LJAD sont prévus au cours du projet.

Dans un environnement favorisant un bon équilibre entre vie professionnelle et vie privée, notamment grâce au travail à distance, le BRGM se targue d’offrir un lieu de travail convivial et bienveillant.

Labellisés HRS4R en 2021, nous avons à cœur de vous accompagner tout au long de votre carrière au BRGM. Nous mettons à votre disposition une gamme d’outils pour développer vos compétences et votre expertise, avec des possibilités d’évolution de carrière et de mobilité géographique.

Au BRGM, vous bénéficierez d’avantages tels qu’un 13ème mois de salaire, des jours de congés compensant les heures supplémentaires non rémunérées, un restaurant d’entreprise, des installations sportives ainsi que des possibilités de vacances et de loisirs.

 

Langues
ANGLAIS
Niveau
Excellent
Langues
FRANÇAIS
Niveau
Bien
Domaine de recherche
Géosciences » Géologie
Années d’expérience en recherche
1 – 4

Informations Complémentaires

Avantages
Au BRGM, vous avez la garantie d’un processus de recrutement transparent. C’est facile à appliquer ! Merci de nous adresser votre candidature (CV à jour et lettre de motivation) avant le 2 avril 2024.

Parce que la diversité nous tient à cœur au BRGM, toutes nos offres d’emploi sont ouvertes à tous !

Nous examinerons votre candidature dès la date limite passée. Si votre candidature est présélectionnée, nous vous contacterons pour des entretiens de recrutement au cours desquels vous aurez l’occasion d’échanger avec les services recrutement et RH ainsi qu’un service transversal.

 

 

Lieu(x) de travail

Nombre d’offres disponibles
1
Entreprise/Institut
BRGM
Pays
France
Ville
Orléans
Code Postal
45000
Rue
3, Avenue C. Guillemin BP 6009

Contact

Ville
Orléans cedex 2
Site web
Rue
3, Avenue C. Guillemin BP 6009
Code Postal
45060
E-mail
a.bourguignon@brgm.fr

Caractéristiques de l'emploi

Catégorie emploiPostdoctoral

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