Rôle des gaz annexes sur l`évolution géochimique d`un site de

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École Doctorale : RP2E (Ressources, Produits, Procédés et Environnement)
Laboratoire G2R (Géologie et Gestion des Ressources minérales et énergétiques)
THÈSE
Présentée pour l’obtention du grade de
Docteur de l’Institut National Polytechnique de Lorraine
Spécialité : Géosciences
par
Stéphane RENARD
Rôle des gaz annexes sur l’évolution géochimique d’un site de stockage
de dioxyde de carbone. Application à des réservoirs carbonatés.
Soutenance publique le 04 juin 2010
Membres du jury :
Rapporteurs : M. John LUDDEN Executive Director, BGS, Nottingham, Royaume-Uni
M. Jacques SCHOTT Directeur de recherche CNRS, LMTG, Toulouse
Directeurs de Thèse : M. Jacques PIRONON Directeur de recherche CNRS, G2R, Nancy Université
M. Jérôme STERPENICH Maître de conférences, G2R, Nancy Université
Examinateurs : M. Vincent LAGNEAU Maître de Recherche, Ecole des Mines de Paris, Fontainebleau
M. Mohamed AZAROUAL Docteur Ingénieur, BRGM, Orléans
Mme. Nathalie THYBAUD Docteur Ingénieur, ADEME, Angers
Membre invité : M. Marc LESCANNE Ingénieur TOTAL, TOTAL-CSTJF, Pau

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Remerciements
Mais ?!? Ca y est ? C’est bouclé ? Naaaaaaaaann !!
Voilà, moi qui croyais ne jamais en voir le bout … La chose est faite ! Ainsi, voici le
résultat de mon aventure qui a duré trois ans et quelques, faite de surprises, bonnes ou
mauvaises, mais malgré tout de bonne humeur ! Bien sûr cette histoire n’aurait pu s’écrire
sans l’aide de nombreuses personnes.
Je commencerai donc par remercier Jacques Pironon et Jérôme Sterpenich pour m’avoir
intégré au sein de ce laboratoire au travers de plusieurs sujets de recherche : un premier projet
labo en deuxième année de l’E.N.S.G., puis un projet de master et enfin comme si ça ne
suffisait pas, ce travail de thèse. Je me souviens encore du premier jour où je vous ai
rencontrés, il y a maintenant 6 ans et que je vous ai dit : « moi, je veux stocker le CO2 ! » Une
idée fixe qui vous a surpris, mais à laquelle vous avez donné sa chance, pour enfin aboutir à
quelque chose de construit ! Je remercie par la même occasion Michel Cathelineau en tant que
directeur du laboratoire G2R pour m’avoir accepté au sein de son unité.
Je remercie Marc Lescanne (TOTAL) pour avoir accepté de co-financer ce projet de
recherche en partenariat avec l’ADEME. On sait en effet que les chercheurs ont de l’or plein
la tête (à ce qu’il paraît !), mais pas les poches. L’argent ne va pas sans Pierre Schumacher, la
case « Banque » du CREGU, qui a géré les fonds avec une dextérité de maître et m’a facilité
les démarches bien des fois.
Je suis particulièrement reconnaissant à Jacques Schott et John Ludden pour avoir accepté
de prendre du temps afin de juger ce travail en tant que rapporteurs. Merci aussi à Vincent
Lagneau, Mohamed Azaroual et Nathalie Thybaud pour accepter d’être les examinateurs de
ce travail.
Je tiens à remercier toutes les personnes qui m’ont apporté leur aide scientifique durant la
thèse : Vincent Lagneau pour les simulations sous CHESS, Jean-Noël Jaubert ainsi que Eric
Favre et Daniel Roizard pour les divers apports sur la thermodynamique des phases (biblio,
conseils,…), Laurent Richard pour les bases de données et cours sur la thermodynamique des
solides, Régine Ruck et ses argiles, Pierre Chiquet (TOTAL) pour s’être tiré les cheveux sur

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mes simulations tordues, Marc Lescanne, Jean-Pierre Girard, et tous les personnes de TOTAL
que j’aurais oublié, pour avoir essayé de déchiffrer mes articles et mon manuscrit de thèse
ainsi que tous les autres personnes de l’équipe du pilote de Lacq pour avoir participé dans les
discussions d’avancement du travail. Je remercie aussi Nathalie Thybaud (ADEME) pour
avoir suivi mon travail de thèse tout au long de son déroulement
Un grand merci au grand Aurélien Randiiiiiiiichhh, le magicien du laboratoire Haute –
Pression : toutes ces heures passées tous les deux en tête à tête devant une ligne à gaz à se
raconter nos vies et tout le reste (rastafariiide !)
Je remercie aussi le Grand Pat Lagrange, le pro du pdf et des fournitures, Rolandzenegger
et son netserver 5412369, ses breloques et ses blagues, les « miss » du Rez-de Chaussée
(Marie-Odille, Laurence, et Christine), pour leurs différents apports logistique. Un grand
merci aussi à Anne-Sylvie André pour avoir sauvé un pauvre petit thésard en perdition quand
mon ordi m’a lâché deux jours avant de déposer (Eh oui, méfiez-vous et faites des
sauvegardes sur d’autres supports, ca peut arriver !)
J’ai failli oublier mes colocs de bureau : MCC (Marie-Camille Caumon) pour tous ses
conseils scientifiques et personnels (qui me serviront bien prochainement !) et nos moments
de pipletage « féminin » selon les matchos, Antonin Richard dit l’Autiste Redding
(demandez-lui donc pourquoi, mais pas quand il est scotché devant son écran, sinon vous
pourrez toujours attendre !) ou le bobo écolo.
Je n’oublierai pas Apo Miss Bio, qui m’a pas mal soutenu sur la fin, la clique des thésards
et potes fous furieux du G2R (Stef, tante Suzie, le chinois, Jobi-Joba, Fil le psychopathe,
WAB le black Mamba, Mat l’artiste fou, Bigouds le freerider, Junying (« oh non 5 cinq ans
Stéphane »), la grande folle mercadier, les kazaks, John Levrette (Fonzie), Vanina Sky, Titi,
Phuc, les organiciens (qui font de la musique avec des molécules si j’ai bien compris), tous les
gens du RU (Demeurich, …), les potes nancéens de toujours (Lise, Choubi et son roumain,
Julie B(obo)., Villeneuve & Villenette, …) avec qui je me suis bien marré ! N’oublions pas au
passage les concepteurs de Starcraft, Trackmania Nation, CS et le réseau du labo (chuuut !)