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Modélisation des effets de mouillabilité pour les écoulements diphasiques en milieux poreux géologiques
No full textPiéger un fluide dans des milieux poreux par des forces capillaires est crucial dans de nombreux processus souterrains, tels que la capture et le stockage de carbone dans les aquifères salins profonds, la dépollution des eaux souterraines et la récupération assistée du pétrole dans les réservoirs pétroliers. Dans ces processus, les propriétés de mouillabilité près de la région de contact à trois phases sont essentielles pour comprendre les mécanismes de piégeage et la stabilité à long terme des gouttelettes piégées. Cependant, la mouillabilité de la roche et, par conséquent, l’écoulement multiphasique peuvent être modifiés par un changement des propriétés physico-chimiques de l’eau interstitielle (pH, salinité) et des propriétés physiques et physico-chimiques interfaciales. La mouillabilité des surfaces minérales est traditionnellement décrite par des angles de contact, mesurés visuellement dans des expériences de laboratoire. Cette approche ne reflète pas bien l’altération effective de la mouillabilité en raison des changements dans les propriétés du système, comme le pH et la salinité. Alternativement, la mouillabilité du système peut être estimée via les interactions intermoléculaires.L’interaction intermoléculaire dans la région de contact à trois phases est étudiée à travers les différentes composantes de la pression de disjonction. La pression de disjonction comprend les interactions de Van derWaals (VDW), de la double couche électrique (EDL) et les interactions structurales. Dans cette étude, nous avons examiné et montré le rôle de la géométrie en forme de coin de la région de contact pour les interactions VDW et électrostatiques, généralement ignorées dans la littérature. Ensuite, nous avons développé un modèle de lubrification basé sur des principes physiques pour les films minces afin de modéliser l’altération de la mouillabilité. Nous avons utilisé une pression de disjonction dépendante de la pente, dérivée de l’hypothèse de géométrie en forme de coin. La pression de disjonction dépendante de la pente et l’épaisseur du film précurseur modifient la stabilité de l’étalement. Les travaux futurs se concentreront sur l’intégration du modèle de lubrification dans un simulateur d’écoulement diphasique et l’étude de l’effet de la mouillabilité dans un milieu poreux géologique.Trapping fluid in porous media by capillary forces is critical in many subsurface processes, such as carbon capture and storage in deep saline aquifers, groundwater remediation, and enhanced oil recovery in petroleum reservoirs. In such processes, wettability properties near the three-phase contact region are crucial in deciphering trapping mechanisms and the long-term stability of trapped droplets. However, the rock wettability and, consequently, the multiphase flow can be altered by a change in pore water physico-chemical properties (pH, salinity) and interfacialphysical and physico-chemical properties. Mineral surface wettability is traditionally described via contact angles,measured visually in lab experiments. This approach does not reflect the effective wettability alteration well dueto the changes in the system properties, such as pH and salinity. Alternatively, the wettability of the system canbe estimated via the intermolecular interactions.The inter-molecular interaction for the three-phase contact region is studied through the different components of the disjoining pressure. The disjoining pressure comprises Van der Waals (VDW), electric double layer (EDL),and structural interaction. In this study, we investigated and showed the role of wedge-shaped geometry of thecontact region for the VDW and the electrostatic interaction, which is usually ignored in the literature. Then,we developed a physically-rooted lubrication model for thin films to model wettability alteration. We utilized a slope-dependent disjoining pressure that originates from the assumption of wedge-shaped geometry. The slope-dependent disjoining pressure and the precursor film thickness alter the stability of the spreading. Future work will focus on integrating the lubrication model in a two-phase flow simulator and studying the effect of wettability in a geological porous medium
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Etude des mécanismes physiques et chimiques induits par le stockage du CO2 dans les aquifères salins profonds à l’aide des outils de la microfluidique
No full textLe stockage de CO2 (CS) dans les réservoirs géologiques est envisagé pour réduire le CO2 atmosphérique.Le CO2 est capté, purifié, transporté et injecté dans un réservoir géologique profond recouvert d'une roche couverture imperméable. Un stockage sûr et permanent du CO2 dépend en grande partie de notre compréhension des mécanismes physiques et chimiques induits par le CS. Des études à petite échelle sont nécessaires pour le comportement du CO2 à l’échelle du réservoir. L'objectif de cette thèse est d'utiliser des réplicas de roches à l'échelle du micromètre pour cibler les mécanismes fondamentaux (i) du déplacement duCO2, (ii) de l'évolution géochimique du réservoir. Nous avons caractérisé expérimentalement et numériquement les mécanismes à l'origine des différents régimes d’écoulements du CO2. De plus, nous avons observé que les impuretés présentes dans le CO2 augmentent considérablement la dissolution des carbonates et produisent du gypse entraînant des altérations pétrophysiques.CO2 sequestration (CS) in geological reservoirs is targeting reduction of atmospheric CO2. CO2 is captured, purified, transported and injected into a deep geological reservoir covered by an impermeable caprock. The success of a secure and permanent storage of CO2 in subsurface formations depends largely on our understanding of physical and chemical mechanisms induced by CS. Small-scale studies are needed to serveas pieces of the big puzzle of reservoir-scale CS behavior. The aim of this PhD is to use micron-scale replicasof reservoirs to target fundamental mechanisms of (i) CO2-brine displacement, (ii) the geochemical reservoir evolution in the presence of impurities. We characterized experimentally and numerically the micron-scale mechanisms behind CO2 and brine displacement. Moreover, we observed that impurities drastically increase carbonate dissolution and produces gypsum resulting in petrophysical alterations. These results will serve tooptimize the injection process for CS
Multi-geophysical approach to characterize fracturation and transport properties of carbonate rocks
No full textDans un contexte de changements globaux et de transitions écologiques et énergétiques, le changement climatique induit une sècheresse récurrente et de crise de la ressource en eau dans plusieurs régions et continents. Il est donc crucial d'étudier les aquifères d'eaux douces afin d'accompagner ces transitions et assurer une gestion et une utilisation durable et raisonnée de cette ressource vitale. En l'occurrence, la zone vadose qui joue un rôle important dans la recharge de ces aquifères et le transfert d'éventuels polluants et d'intrants. La plupart du temps, cette zone non saturée en eau, se caractérise par la présence d'hétérogénéités (structure de pores, fractures, variation minéralogique) multi-échelles notamment lorsqu'il s'agit d'un milieu calcaire. Ces hétérogénéités sont complexifiées par les processus diagenétiques liés principalement à l'altération physico-chimique et minéralogique. La surimposition de ces phénomènes primaires et secondaires rend difficile l'estimation des propriétés pétrophysiques (porosité, perméabilité, saturation en eau) à partir des méthodes géophysiques. Parmi ces méthodes couramment utilisées, les méthodes acoustique et électrique sont bien adaptées car il existe, à priori, un lien étroit entre les hétérogénéités et les propriétés mesurées.Les travaux de recherche menés dans le cadre de cette thèse s'appuient ainsi sur une approche multi-géophysique permettant de mieux caractériser un réservoir carbonaté complexe en se basant notamment sur une analyse pétrophysique combinée à une description microstructurale fine.Dans ce travail, nous avons démontré l'influence de la microstructure sur la prédiction et la modélisation des propriétés pétroacoustiques ce qui conduit à une bonne discrimination de certains faciès, utile pour améliorer les modèles de simulation d'écoulements. De plus, ce travail a aussi permis de montrer la pertinence de la conductivité complexe dans la caractérisation des calcaires et la prédiction de leur perméabilité. Cependant, des développements supplémentaires sont nécessaires concernant la problématique du changement d'échelles des réservoirs complexes et hétérogènes.In a context of global changes and ecological and energy transitions, climate change induces recurrent drought and water resource crisis in several regions and continents. It is crucial to study groundwaters in order to support these transitions and ensure effective management and use of this vital resource. In particular, the vadose zone which plays an important role in the recharge of these groundwaters and the transfer of possible pollutants and inputs. Most of the time this unsaturated zone is characterized by multi-scale heterogeneities (e.g., pore structure, fractures, mineralogical variation) particularly in a limestone environment. These heterogeneities are complexified by diagenetic processes linked mainly to physicochemical and mineralogical alteration which leads to uncertainty in reservoir property (e.g., porosity, permeability, water saturation) estimation from geophysical methods. Among these methods, acoustic and electrical methods are well suited because of the strong relation between heterogeneities and the measured properties.This thesis relies on a multi-geophysical approach in order to better characterize a complex carbonate reservoir using petrophysical measurements combined with microstructural descriptions. Based on this approach, we demonstrated the influence of rock structure on the prediction and modeling of petroacoustic properties. This work leads to a good discrimination of some facies, which can be used to improve simulation and flow models. In addition, we demonstrate the relevance of complex conductivity measurements in limestone characterization and permeability prediction. However, additional developments are needed to understand the upscaling problematic for heterogeneous and complex reservoirs
Contribution of Magnetic Resonance Sounding investigations for improving the consideration of scale effects and underground heterogeneities in hydrologic transfer models in the vadose zone
No full textL'Aquifère de Beauce, l'un des territoires les plus cultivés de France, est sujet à une problématique d'infiltration des nitrates. Les flux de la zone non saturée (ZNS) sont souvent vus comme une recharge moyenne avec un temps de transfert. Cependant, dans les milieux carbonatés comme l'Aquifère de Beauce, il existe aussi des flux rapides associés aux fractures/karsts. La problématique de la thèse est d'améliorer la connaissance des flux hydriques, vecteurs de pollution, dans la ZNS de l'Aquifère de Beauce par des méthodes géophysiques en caractérisant les hétérogénéités locales, en définissant les conditions de suivi du stock d'eau dans la ZNS et en proposant un modèle amélioré des transferts hydriques de la ZNS à l'échelle décamétrique sur le site d'étude. L'interprétation jointe des teneurs en eau mesurées par résonance magnétique nucléaire en surface 3D (SNMR), en forage (BNMR), des résistivités électriques (surface 3D et forage) et des chargeabilités (surface 3D) a permis : 1) d'améliorer la description du site d'étude en identifiant des variations métriques de lithologie et teneur en eau, inexistantes à ce jour, dans les calcaires saturés (fracturation variable, karst) et non saturés (calcaire argileux), aboutissant à un nouveau modèle lithologique « hydro-géophysique » du site. 2) De proposer un modèle de teneur en eau, inexistant à ce jour, mesurable par SNMR et BNMR, permettant de simuler la réponse SNMR à une augmentation de la hauteur d'eau avec la recharge. La mesure, inversion et interprétation d'un suivi de teneur en eau SNMR, comparé aux données existantes, montre que le stock d'eau dans la ZNS peut être suivi par SNMR pendant les phases de recharge des cycles pluriannuels. Le modèle de teneur en eau décamétrique pourra servir de base pour simuler numériquement la dynamique de la ZNS, calé sur un suivi de stock d'eau par SNMR.The Beauce aquifer, one of the most cultivated area in France, is subject to an issue of nitrate contamination. Vadose zone water flows are often viewed as a mean recharge with a transition time. However, in carbonate medium like the Beauce aquifer, there are also fast flows related to cracks/karsts. The scientific question of this PhD is to improve the knowledge of water flows, contamination vectors, in the Beauce Aquifer vadose zone with geophysical methods by characterizing local heterogeneities, by identifying the conditions to monitor the vadose zone water stock, and by proposing an improved model of the vadose zone water flows, at decametric scale, on the study site. The cross interpretation of water content measured by surface and borehole nuclear magnetic resonance (SNMR in 3D and BNMR), electrical resistivity (surface 3D and borehole) and chargeability (surface 3D) allowed to: 1) improve the study site description by identifying the metric lithological and water content variations, inexistent to date, in the saturated (variable fracturing, karst) and unsaturated (clayey limestone) limestone. That led to a new hydro-geophysical lithology model of the site. 2) To propose a water content model, inexistent to date, measurable by SNMR and BNMR, allowing simulating the SNMR response to a water column increase with the recharge. The measurement, inversion and interpretation of a SNMR water content vadose zone monitoring, compared to existing data, shows that the vadose zone water stock can be monitored with SNMR during the recharge phases of the plurennial cycles. The decametric water content model will be a basis to simulate numerically the vadose zone dynamic, adjusted with a SNMR water content monitoring
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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