Faire valider à O - Université de Pau et des Pays de l'Adour

Programme 

- Présentation publique ISIFoR du 18 juin - 

13h45-14h15 

14h15-14h30 

14h30-14h45 

14h45-15h00 

15h00-15h40 

15h40-16h00 

16h00-16h40 

16h40-17h15 

17h15-17h30 

Accueil 

Présentation ISIFoR, « Institute for the sustainable Engineering of Fossil 

Resources: Virginie Buil, Directrice opérationnelle d’ISIFoR 

Présentation AVENIA – Pôle de compétitivité Géosciences pour l’Energie 

et l’Environnement : Pascal Paumard, Président d’AVENIA 

Présentation AiCarnot : l’Association des instituts Carnot : Jacques 

Larrouy, Responsable des relations entreprises - industriels 

Présentation projets financés sur le ressourcement 2011 (1 ère partie) 

- Projet Plateforme expérimentale multi-échelles pour l'étude et la 

CAracTérisation d'HYdrates de gaz (CATHY) : Jean-Philippe Torré (LFC-R) 

- Projet Approche multi-échelle des écoulements diphasiques lors 

d’injection de fluides réactifs : Pierre Horgue (IMFT) 

Pause 

Présentation projets financés sur le ressourcement (suite) 

- Projet RhéoThinLayer oil fingerprinting (imaging) : Bruno Grassl (IPREM) 

- Projet Étude de la coalescence de gouttes de pétrole modèle à l’échelle 

nanométrique : Frédéric Risso (IMFT) 

Présentation des thématiques ISIFoR – compétences 

Lancement de l’appel à projets Ressourcement 2012 : 

Gilles Pijaudier-Cabot, Directeur d’ISIFoR 

Clôture 

Institut Carnot ISIFoR – Université de Pau et des Pays de l’Adour 

Présidence - Avenue de l’Université – BP 576 – 64012 Pau Cedex

ISIFoR 

Institute for the Sustainable Engineering of Fossil Resources 

PRÉSENTATION PUBLIQUE – 18 JUIN 2012 

VIRGINIE.BUIL@UNIV-PAU.FR

Un institut Carnot : 

Un Objectif : 

Favoriser les partenariats entre la recherche publique française et les acteurs 

socio-économiques afin de fluidifier le passage de la recherche et de 

l’innovation technologique les entreprises. 

Un label pour des structures de recherche (pour une durée de 5 ans) : 

label renouvelé si tenue des engagements : 

Développement d’une recherche partenariale de qualité 

Soutien à leur ressourcement scientifique, au développement et 

à la professionnalisation de leurs activités partenariales 

Fonctionnement en réseau : visibilité et attractivité, offre intégrée 

ISIFoR – le 18 juin 2012

Un institut Carnot : 

Historique 

Un dispositif mis en place en 2005 par le MESR 

Une gestion confiée à l’ANR 

Appel à candidatures Carnot 2 : 

Une animation du réseau par l’AiCarnot 

déc. 2010 

34 instituts Carnot labellisés 

le 28 avril 2011 dont ISIFoR 

Soutien financier : « abondement » 

= % recettes contractuelles de l’année passée 

Des activités de ressourcement scientifique afin 

de renouveler leurs compétences et maintenir 

leur avance scientifique dans une logique de 

partenariats ultérieurs ~ 72 % 

Des actions de développement et de 

professionnalisation de leurs activités de 

recherche partenariale ~ 28 % 


ISIFoR c’est : 

Des partenaires de recherche académiques 

UPPA, UB1, UPS, INPT, IRD, CNRS, ADERA 

certains associés à des industriels: TOTAL et RHODIA 

9 unités de recherche localisées à: 

Pau LMAP, LFC-R, SIAME, IPREM, LaTEP et CHLOE 

Toulouse GET et IMFT 

Bordeaux LOF 

Plus de 150 chercheurs et enseignants-chercheurs 

200 doctorants et post-doctorants 

6.4 millions d'euros de recettes issues de la recherche 

partenariale 

Recherche contractuelle : 2,8 M€ 

Recherche collaborative : 3,6 M€ 


Nos missions 

Accompagner les entreprises sur les marchés de l’ingénierie 

pétrolière pour : 

Optimiser l’utilisation des ressources conventionnelles 

Développer de nouvelles ressources 

Maitriser l’empreinte environnementale 

et la transition énergétique 

Exemples : 

augmentation du taux de récupération, 

exploitation de ressources non conventionnelles : gisement difficile à 

exploiter (nature du réservoir, qualité des fluides dits « difficiles »), 

optimisation des procédés 


Nos forces : 

En local : 

Centre Jean FEGER (TOTAL) 

Pole de compétitivité AVENIA – IEED Geodenergies (à venir) 

Club Géosciences 

UMR mixte avec TOTAL (LFC-R) et UMR mixte avec RHODIA (LOF) 

IRD : ouverture à l’international 

Master Géologie des Ressources Naturelles (UPS) et Master Génie Pétrolier 

(UPPA) 

Réseau de partenariat : 

IFPEN, BPZ Energy, Midland Valley, PERUPETRO SA, Reykjavic Energy, Petroleum Res. Fund, TORAL, 

IRSN, GDF, SAUDI-ARAMCO, PDVSA, EXXON, PETROBRAS, STATOIL, … 


Nos équipes (1/3): 

Des partenaires de recherche académiques : 

PAU 

LMAP Laboratoire de mathématiques et de leurs applications 

UMR 5142 (UPPA-CNRS) 

Mathématiques appliquées - imagerie 

Simulation - traitement statistique 

SIAME Laboratoire des sciences de l’ingénieur appliquées à la mécanique 

et à l’électricité EA 4581 (UPPA) 

Géomécanique - génie civil et côtier 

Thermique - puissances pulsées 

IPREM Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour 

l’environnement et les matériaux 

UMR 5264 (UPPA-CNRS) 

Chimie analytique, matériaux , environnement 

LaTEP Laboratoire de thermique énergétique et procédés 

EA 1932 (UPPA) 

Thermodynamique des systèmes sous pression, procédés optimisation énergétique 


Nos équipes (2/3): 

Des partenaires de recherche académiques : 

TOULOUSE 

GET Géosciences Environnement Toulouse 

UMR 5563 (UPS-CNRS-IRD) 

Equipe stockage géologique du CO2 

Equipe architecture et dynamique des fronts de chaines 

IMFT Institut de mécanique des fluides de Toulouse 

UMR 5502 (INPT-UPS-CNRS) 

Groupe Interface 

Groupe d’Etudes sur les Milieux Poreux (GEMP) 


Nos équipes (3/3) : 

Des laboratoires mixtes avec industriels 

LFC-R Laboratoire des fluides complexes et leurs réservoirs 

UMR 5150 (UPPA-CNRS) associé à TOTAL 

Thermodynamique et rhéologie - fluides pétroliers 

Géomécanique - géologie des réservoirs 

PAU 

BORDEAUX 

LOF Laboratoire du futur 

UMR 5258 (UPPA-CNRS) associé à RHODIA 

Equipes fluides complexes 

Fluides complexes en milieux confinés – récupération assistée des hydrocarbures 

Un centre de recherche associé à un industriel 

CHLOE Centre Huiles lourdes ouvert et expérimental 

UPPA-ADERA associé à TOTAL 

Bruts lourds 

PAU 


Notre organisation : 

ANR 

AiCarnot 

Direction 

Bureau 

opérationnel 

COSS 

Industriels : TOTAL, 

RHODIA, Oxand, … 

Comité de direction 

gestionnaire 

ADERA 

Equipes 

Secteurs 

économiques 


Notre plan d’actions (1/2) : 

1 - L’excellence scientifique : 

Renforcer les thématiques émergentes 

Soutenir les compétences existantes pour renforcer 

le leadership (actions de ressourcement) 

2 - Le développement de la recherche partenariale : 

Structurer l’offre de partenariat et se préparer aux besoins industriels de 

demain 

Identifier des axes de développements prioritaires 

actions de prospection vers les PME-PMI (en partenariat avec AVENIA) 


3 – La professionnalisation : 

Notre plan d’actions (2/2) : 

Mise en œuvre d’une démarche qualité dans la gestion de la recherche partenariale 

(processus global, ingénierie technique et financière de montage de projets, suivi des projets …) 

FAISABILITE 

SUIVI 

DEMANDES DES 

PARTENAIRES 

• Traitement initial 

de la demande 

• Aide au montage 

• Management et 

suivi du projet 

RECHERCHE 

• Evaluation de la 

satisfaction et 

des impacts 

4 – Visibilité internationale et attractivité régionale 

Participation à des actions de communications (rendez-vous Carnot 2012, Forums, …) 

Alliance Environnement des instituts Carnot 

Interaction forte avec le club Géosciences, AVENIA et les acteurs de la recherche et de 

l’innovation 


Soutien financier de l’ANR 

L’abondement 

Montant abondement 2011 : 575 keuros 


Le ressourcement scientifique 

Méthodologie : 

Appel à projets parmi les membres de l’institut 

Sélection et classement par le Co-Dir au vu des objectifs d’ISIFoR 

Présentation au COSS pour prise de décision 

En 2011 – 19 dossiers soumis – 12 retenus 

Thématiques des projets financés en 2011 : 

Ecoulements diphasiques en milieu poreux confiné (simulation, modélisation, 

expérimentation,… 

Impact et dissémination de polluants (gaz annexes, décontamination, EOR,…) 

A NOTER : 4 projets associant des équipes différentes, 1 projet avec le Carnot INRIA 


Laboratoire(s) Resp. du projet TITRE PROJET 

Montant financé 

(keuros) 

LFC-R CHLOE IMFT 

Michel 

QUINTART 

(IMFT) 

Approche multi-échelle des écoulements 

diphasiques lors d’injection de fluides réactifs 

60,0 

IPREM-LCABIE 

Christophe 

PECHEYRAN 

(IPREM- 

LCABIE) 

datation de l’âge d’expulsion d’huiles brutes dans 

des réservoirs 

42,5 

LMAP 

Hélène 

BARRUCQ 

(LMAP) 

Méthodologie pour la détection de solides dans un 

milieu fluide 

15,0 

IPREM 

LFC-R 

Bruno GRASSL 

(IPREM-EPCP) 

RhéoThinLayer oil fingerprinting (imaging) 60,0 

LFC-R 

IMFT 

SIAME 

Jean-Hugues 

PAILLOL 

(SIAME) 

Frédéric 

RISSO/Philippe 

TORDJEMAN 

(IMFT) 

Exploitation des ressources non conventionnelles : 

adsorption et effets induits 

Étude de la coalescence de gouttes de pétrole 

modèle à l’échelle nanométrique. 

40,0 

18,0 

LFC-R LaTEP IPREM-ECP Jean-Philippe 

TORRE (LFC-R) 

Plateforme expérimentale multi-échelles pour 

l'étude et la CAracTérisation d'HYdrates de gaz 

(CATHY) 

60,8 

LOF 

Hugues 

BODIGUEL 

(LOF) 

Nanofluidique : un outil pour étudier les 

écoulements dans des poreux de faible 

perméabilité 

55 

GET 

Pascale 

BENEZETH 

(GET) 

Etude de l’impact des gaz annexes sur le 

comportement du CO2 lors de sa séquestration 

géologique 

55 

tous 

Gilles 

PIJAUDIER- 

CABOT (LFC-R) 

mobilité 10 


ISIFoR 


Merci de votre attention …. 


VIRGINIE.BUIL@UNIV-PAU.FR 


Le pôle de compétitivité 

AVENIA 

Les géosciences pour l'énergie et 

l'environnement 

présentation ISIFoR 18 juin 2012 

1

Les pôles en France 

Un pôle de compétitivité est, sur un territoire donné : 

• l’association d’entreprises, de centres de recherche et 

d’organismes de formation d’un même secteur, 

dotée d’une stratégie commune de développement, 

favorisant les synergies autour de projets innovants 

• 71 pôles en France 


2

Les pôles en France 


3

un contexte national 

de transition énergétique 

L’unique pôle de compétitivité positionné sur 

l’exploration et l’exploitation du sous-sol 

• Le positionnement d’Avenia s’inscrit le contexte 

d’un double enjeu énergétique national : 

– Le développement durable et l’indépendance 

énergétique de la France 

– La reconversion industrielle : des énergies 

fossiles aux énergies renouvelables 

• Avenia a l’ambition de préparer la filière 

énergétique française à répondre à ces enjeux 

– L’association est labellisée « Pôle de 

compétitivité » en mai 2010 comme les autres 

pôles « écotechnologies » 

• Un positionnement décliné sur quatre axes 

stratégiques au service de la transition 

énergétique : 

– Géothermie industrielle 

– Stockage souterrain de l’énergie 

– Stockage souterrain du CO 2 

– Développement responsable des ressources 

fossiles 

Un positionnement reposant sur un potentiel de 

recherche ancré sur le territoire aquitain 

• Des adhérents prestigieux et leaders dans les 

thématiques du pôle … 

– Recherche : potentiel de 3580 chercheurs dans 

les centres de recherche (IPREM, ICMCB, IPRA, 

BRGM, IFPEN, CSTJF, …) 

– Entreprises : un écosystème élargi de 140 

partenaires dont des leaders mondiaux du 

pétrole/énergie (Total, GDF Suez, Arkema, EDF, 

Fonroche, Schlumberger, …) et des PME 

régionales (INT, SPM, Well Staff …) 

• ... ancré en Aquitaine, seule zone disposant d’une 

industrie/centres de recherche dans ces domaines 

Répartition 

géographique 

des adhérents 

d’AVENIA 

Autre 

45 

14 

11 

3 

1 


4

Axes stratégiques 


5

5 leviers d’action 

Une triple ambition 

1/ Consolider la filière française des géosciences et stimulant sa compétitivité et son développement 

2/ Positionner l’industrie française des géosciences sur les nouveaux marchés internationaux 

3/ Reconvertir l’industrie locale centrée des énergies fossiles en une industrie des énergies nouvelles 

La mission d’AVENIA 

Le pôle Avenia a pour mission de développer des projets innovants ambitieux pour fédérer les acteurs de la 

recherche, de l’enseignement et de l’industrie des géosciences, et devenir une référence européenne dans 

les technologies du sous-sol : un pôle national à visibilité mondiale. 

5 leviers d’action 

1 2 3 4 5 

Le soutien à la 

compétitivité et à 

la diversification 

des marchés des 

entreprises 

positionnées sur 

les énergies 

fossiles 

Le soutien à la 

création d’activité 

nouvelle sur les 

marchés 

émergents 

La réalisation de 

grands projets de 

pilotes industriels 

Le renforcement 

de l’attractivité 

internationale 

L’appui du 

ressourcement de 

ces nouveaux 

secteurs par la 

formation 

6 

présentation ISIFoR 18 juin 2012

Une stratégie technologique 

Des acteurs et compétences clefs 

OBJECTIFS 

NATIONAUX 

MARCHE CIBLES 

OBJECTIFS TECHNOLOGIQUES ET DE MARCHE 

Verrous technologiques 

COMPETENCES 

CLEFS DU PÔLE 

Mobilisation 

de nouvelles 

sources 

d’énergie 

Réduction de 

l’impact 

environnemental 

de la 

production 

d’énergie 

Géothermie 

profonde 

Stockage 

souterrain 

de l’énergie 

Stockage 

géologique 

du CO 2 

Développement 

responsable 

des ressources 

fossiles 

1/ Développer la filière 

industrielle de la géothermie 


12 verrous identifiés 

2/ Développer le stockage 

souterrain de l’énergie 


3/ Devenir un centre de 

référence mondial sur les 

technologies du stock. géol. de 

CO 2 - 8 verrous identifiés 

4/ Contribuer au 

développement responsable 

des énergies fossiles 


5/ Adapter les 

filières de 

formation 

pour 

répondre aux 

défis des 

nouveaux 

marchés 

associés aux 

géosciences 

Fonroche, 

BRGM, 

BURGEAP, 

Univ. Bordeaux 

Valorem, 

Universités de 

Pau et de 

Bordeaux 

Total, Geostock 

BRGM, IFPEN, 

Oxand, Setaram 

Total, Vermilion, 

ISiFOR, EDF 


7


8

Usine à projets 

Le processus projets est accompagné par 

l’équipe, de l’émergence au suivi de projets 

• Un processus structuré en 8 étapes 

– La responsabilité en est confiée au chargé 

d’animation en lien avec le Comité de 

Labellisation 

– Un accompagnement sur mesure et de proximité 

pour les projets de R&D, dossier standardisé 

• Critères d’éligibilité du projet 

– 1 entreprise, 1 centre de recherche public, 

membres du pôle dont 1 en Aquitaine 

– Objectif de développement d’innovations en vue 

de leur mise sur le marché 

– Impact économique pour partenaires/territoire 

– Intégré à l’un des 4 domaines du pôle ou l’un des 

3 domaines transversaux 

a EMERGENCE DE PROJETS (Adhérents, équipe) 

RELAI D’APPELS A PROJETS (Equipe) 

• a 

SOUTIEN AU MONTAGE (Equipe, adhérents) 

ELIGIBILITE DU PROJET (Bureau) 

LABELLISATION (Comité de labellisation) 

CHOIX DES ORGANISMES FINANCEURS (Equipe) 

FINANCEMENT DU PROJET (Equipe) 

• Critères de labellisation par le comité d’évaluation 

– Cohérence par rapport la stratégie du pôle 

– Aspects économiques 

– Structure du partenariat et management 

– Qualité scientifique et technique 

– Ressources 


REUNION DE LANCEMENT (Equipe) 

SUIVI DU PROJET (Equipe) 

9

3 TECHNOLOGIES TRANSVERSALES 

R&D à la croisée des marchés et 

de technologies transversales 

Des projets de R&D pour 

résoudre les verrous 

identifiés au croisement 

des marchés ciblés et de 

technologies transversales 

Stockage 

géologique 

du CO 2 

Géothermie 


4 MARCHES CIBLES 

Stockage 

souterrain 

de l’énergie 

Développement 

responsable 

des ressources 

fossiles 

Connaissance et 

modélisation du 

sous-sol 

-SG CO 2 -Calexis 3D 

-PFMFSC -CEPAGE 

-CO 2 SURF -SIGARRR 

-METALIC -CCS Geo. 

-CO 2 -NOx-Sox -MCB 

-Modèle corrosion 

bactérienne (MCB) 

-Calexis 3D 

-FONGEOSEC 


bactérienne (MCB) 

-Calexis 3D 


bactérienne i(MCB) 

-Calexis 3D 

Exploitation des 

gisements et 

stockage en sous-sol 

-CO 2 SURF 

-PF MicroF. SC 

-FONGEOSEC 

-Fluides viscoélast. 

-E-PANISMART 

-POLYWELL 

-PolyFluM 

Matériaux pour 

l’exploitation et le 

transport des produits 

du sous-sol 

-CEPAGE 

-MEFHYSTO 

-POLY CO 2 

-POLYWELL 

-Fluides viscoélast. 

-PolyFluM 

-E-PANISMART 

-POLY CO 2 


10

Partenariat Avenia – ISIFoR 

* identification commune en amont des axes de recherche & projets 

éligibles à la labellisation et au financement 

* relai de l’appel à intention de projets Avenia (AAIP 2012 ouvert de juillet à 

septembre): 

AVENIA aide les entreprises ou les organismes de formation ou de 

recherche à formaliser et accompagner leur projet d’innovation, jusqu’au 

financement du projet par les partenaires privés ou publics du pôle. 

* appui à ISIFoR pour la recherche de partenaires industriels et PME 

Rejoignez-nous! 

contact@pole-avenia.com 

05 59 84 81 10 


11

18 juin 2012 

Contact : contact@aicarnot.fr 

Web : www.instituts-carnot.eu 

Tel. 33 (0)1 44 06 09 00

Le réseau des instituts Carnot 

Un réseau structuré de 34 instituts de recherche pour : 

. Promouvoir l’innovation, 

. Développer le transfert de technologies, 

. Développer la recherche partenariale pour les entreprises. 

Un système efficace : 

. 15% de la recherche publique française, 

. Plus de 55 % de la recherche contractuelle financée par les 

entreprises aux laboratoires français de recherche publique 

(progression de +10% par an depuis 2006, et de +20% par an pour les seules PME). 

Le réseau des instituts Carnot offre : 

‣ l’excellence scientifique et technologique et un accès 

facilité à toutes les compétences du réseau, 

‣ une garantie d’écoute et de disponibilité, 

‣ une approche professionnelle de la recherche partenariale.


Historique et grands principes 

Un dispositif mis en place par le MESR en 2006 

Gestion et suivi confiés à l’ANR 

Animation confiée à l’AiCarnot 

Appels à candidatures très sélectifs, 

Des instituts Carnot labellisés pour 5 ans renouvelables, 

Un engagement et un suivi rigoureux sur des objectifs 

moyen terme des i.C., 

Charte Carnot : l’esprit et l’éthique du dispositif, 

Un fonctionnement en réseau structuré animé par l’AiCarnot, 

Un soutien financier spécifique : abondement Carnot.


Le dispositif Carnot 2006 – 2011 : des engagements 

tenus par les instituts Carnot, reconnus aujourd’hui 

comme les professionnels de la recherche pour les 

entreprises. 

des résultats quantitatifs affirmés dans la durée 

(Recherche partenariale, P.I., organisation…), 

une « communauté » d’acteurs partageant des valeurs 

communes, 

une dynamique réseau reconnue, 

une notoriété croissante .

Un réseau multidisciplinaire au bénéfice de la société 

En réponse aux grands enjeux 

économiques et sociétaux … 

- Une société communicante (STIC, transport, mobilité) 

- Une société qui vieillit (Santé et assistance à la personne, Sécurité) 

- Des ressources naturelles limitées (Energie renouvelable …) 

… 6 grands domaines de compétences 

- Mécanique, matériaux et procédés 

- Pathologies, nutrition, technologies pour la santé, 

- Energie, propulsion, transport, 

- TIC, micro et nano technologies, 

- Construction, génie civil, aménagement du territoire 

- Environnement, ressources naturelles, chimie


Un réseau de recherche pluridisciplinaire national à fort ancrage 

territorial, pour le TT et le partenariat avec les entreprises. 

34 instituts Carnot 

19 000 chercheurs 

7 700 doctorants 

2 000 M€ budget 

800 M€ de budget de 

recherche partenariale 

Un réseau structuré 

animé par l’AiCarnot


Le réseau Carnot en chiffres – Rappel (base 2010) 

34 instituts Carnot (27 univ., 25 Ecoles, 18 Etab. de rech. parmi les tutelles) 

15 % effectifs de la recherche publique 

19 000 professionnels de la recherche en ETP (dont 3 600 HDR) 

(+ près de 8 000 doctorants dont 1 270 CIFRE) 

2 000 M€ de budget consolidé dont 800 M€ de Rech. Part. 

Recherche contractuelle financée par les entreprises : 

- 7 800 contrats de recherche directs (dont 32% avec PME/ETI) 

- 350 M€ de financements directs (dont 91 M€ - 26% - avec PME/ETI) 

(soit plus de 50 % de la R&D financée par les entreprises à la rech. française). 

Recherche collaborative 

- 416 M€ de financements 

(dont ANR : 100 M€, FUI : 45 M€, PCRD : 81 M€ …) 

44 M€ de revenus de licences


Le réseau Carnot en chiffres (base 2010) 

~ 1 publication de rang A par personnel 

(17 000 publis. rg. A Carnot en 2010 - France > 40 000) 

800 brevets prioritaires déposés par an, 

(soit ~43 brevets prioritaires annuels pour 1000 ETP permanents, 

pour un revenu annuel de 44 M€) 

Comparaison nationale (nmb. Brevets prioritaires – chiffres 2011) 

1 PSA 1 237 

2 SAFRAN 573 

3 CEA 545 

4 L’OREAL 482 

5 EADS (y compris Airbus) 405 

6 CNRS 383 

7 THALES 341 

11 IFPEN En. Nouv. 193 

20 FRANCE TELECOM 84 

130 start-up créées par an

Une recherche pour les entreprises (GE, ETI et PME) : 

. Pour l’innovation, le transfert de technologies et le partenariat entre 

laboratoires de recherche publique et partenaires socioeconomiques. 

Excellence scientifique et technique : 

. Pour anticiper les innovations de demain et les besoins des marchés. 

. Indicateurs de suivi (publications, PI …). 

Que faisons nous / Qui sommes nous (1/2) 

Une approche commune pour une recherche au 

service de l’innovation 

Un professionnalisme au service de la satisfaction des partenaires : 

. Mise en place et promotion de standards Carnot de bonnes pratiques 

et de la marque Carnot (Charte PI, estimation des coûts, contractualisation…), 

. Prise en compte des contraintes des entreprises et des marchés.

Des instituts qui travaillent en synergie aux niveaux national & local : 

. Des compétences multidisciplinaires, des réponses globales 

aux demandes des entreprises, 

. Un accès simplifié aux compétences du réseau 

(chaque pt. d’entrée permet de mobiliser toutes les compétences), 

. Mutualisation des moyens de recherche, 

Que faisons nous / Qui sommes nous (2/2) 

. Positionnement complémentaire court terme / long terme 

(du concept académique au développement industriel). 

La mise en place d’alliances, rassemblant des compétences 

orientées marchés pour une meilleure visibilité et attractivité : 

. Faire face à la concurrence mondiale, à la complexité des projets et 

aux contraintes sur les ressources et les financements de recherche. 

La construction de relations coordonnées à l’international : 

. Autres RTOs, entreprises internat. … au bénéfice de nos clients.

Alliances Carnot 

7 alliances Carnot 

TIC, Micro & Nano Technologies 

Mécanique, Matériaux & Procédés 

Transport 

Construction durable 

Environnement 

Chimie durable 

Santé

Carnot et le système de recherche français 

Ministère 

MESR / DGRI 

Autres 

Ministères 

Ministère 

Industrie / DGCIS 

ANR 

OSEO 

P.I.A. 

Etablissements 

de Recherche 

Publics 

PdC 

UMR 

Instituts Carnot 

Universités 

Grandes Ecoles 

Entreprises 

– Compétitivité – Création de richesse et d’emploi – Avantage concurrentiel – 

– Dynamisme économique –

Pôles de compétitivité 

Clusters et clubs de PME 

Un réseau ancré dans le paysage de la R&I et dans les territoires 

La création d’écosystèmes locaux rassemblant les acteurs de la formation, 

de la recherche et de l’entreprise. 

Implication des instituts Carnot dans l’ensemble des pôles avec une 

participation active au montage de projets. 

Mise en place de « clubs » de PME par différents instituts Carnot. 

Investissements d’avenir 

Implication des instituts Carnot dans les différents outils en cours de 

définition et de mise en place dans le cadre du P.I.A. : 

IRT, IEED, SATT, Valorisation instituts Carnot (PME et International), 

Labex, Equipex … 

dans une logique de développement de la R.P. et du rapprochement 

public-privé. 

« Réseaux de terrain » 

Appui sur les acteurs locaux pour aller à la rencontre des PME (CCI, ARI, INPI, OSEO ...)


Un bon exemple de recherche appliquée qui a conduit à des 

avancées scientifiques du plus haut niveau. 

Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines 

Nicolas Léonard Sadi Carnot : 1796 - 1832 

propres à développer cette puissance (1824) 

Sollicité pour l’amélioration des machines à vapeur, Nicolas Léonard 

Sadi Carnot (1796-1832) a établi le second principe de la 

thermodynamique qui régit le fonctionnement d’appareils utilisés par 

chacun d’entre nous au quotidien (moteur thermique des voitures, 

réfrigérateurs…). 

Merci pour votre attention 

Questions ? 

CONTACTS : 

Alain DUPREY, CEO 

contact@aicarnot.fr 

www.instituts-carnot.eu 

Tel. : 33 (0)1 44 06 09 00

Projet CATHY 

Plateforme expérimentale multi-échelles pour 

l'étude et la CAracTérisation d'HYdrates de gaz 

(Multi-scale experimental platform for the study and CAracTerization of gas HYdrates) 

Durée du projet: 1 an (2012) 

Jean-Philippe Torré 

Chargé de Recherches au CNRS – LFC-R 

- présentation publique ISIFoR du 18 juin 2012 -

Acteurs du projet 

21 personnes 

LFC-R 

5 permanents 

1 stagiaire 

IPREM-ECP 

LaTEP 

5 permanents 

1 stagiaire 

3 permanents 

1 stagiaire 

ATELIER DE PHYSIQUE 

GENERALE (IPRA) 

VALORISATION (UPPA) 

4 permanents 

2 permanents 

LFC-R: Laboratoire des Fluides Complexes et leurs Réservoirs (UPPA-CNRS-TOTAL) 

LaTEP: Laboratoire de Thermique et Énergétique des Procédés (UPPA) 

IPREM-ECP: Institut Plur. de Recherche sur l’Environnement et les Matériaux (UPPA-CNRS) 

128 k€ 

(48 % ISIFoR) 

2

« Hydrates » ? 

Les clathrates hydrates (ou « hydrates ») sont: 

• des solides ressemblant à de la glace 

• constitués de molécules d'eau formant un réseau tridimensionnel de cages 

• à l'intérieur desquelles sont emprisonnées des molécules de petites tailles 

Hydrate de CH4 

Si la« molécule invitée » est un gaz hydrate de gaz 

3

Stabilité ? 

Diagramme de phase P = f(T) 

From Uchida, et al (1995) 

P ~ 37 b 

From Uchida, et al (1995) 

Hautes Pressions 

quelques dizaines bars 

Basses températures 

quelques °C au dessus de 0 °C 

Hydrate CO 2 

+ CO 2 

gaz 

Un morceau d’hydrate de CO2 

fabriqué au LFC-R 

P ~ 16 b 

T = 2 °C 

4

THE « BAD HYDRATE »: 

Intérets ? 

• Bouchage des pipelines 

secteur clé : industrie oil & gas (flow assurance) 

Hydrate 

de méthane 

http://polipundit.com/?p=30857 

5

Intérets ? 

THE « GOOD HYDRATE »: 

Quelques exemples d’applications: 

Chugoku Electric power 

Mitsui Engineering and Shipbuildings 

Yanai, Japon 

5 tonnes / jour d’hydrate de méthane: 

cristallisation, pelletisation, transport et distribution 

• Moyen de transport/stockage de gaz 

H 2 

, CH 4 

, CO 2 

• Stockage du froid 

réfrigération industrielle et climatisation 

• Procédés de traitement de l’eau 

désalinisation 

• Procédés innovants de capture du CO 2 

post-combustion et gaz de production 

6

Objectifs du projet 

Mettre en place une plateforme de caractérisation des 

hydrates de gaz sur l’UPPA: 

plusieurs techniques analytiques complémentaires 

mises en oeuvre à différentes échelles 

compréhension de mécanismes de formation/dissociation d’hydrates de gaz 

acquisition de données thermodynamiques (C p , ∆H…) 

acquisition de données structurales (structures, taux de remplissage,…) 

quantifier l’influence du facteur d’échelle (macro/micro) 

7

Rôles des partenaires 

LFC-R 

• Obtention de propriétés thermodynamiques (C p 

par ex) 

• Calorimétrie à l’échelle macro 

• aspects « process » (bilans couplés) 

• Modélisation thermo 

ATELIER DE PHYSIQUE 

VALORISATION 

LaTEP 

• Détermination de 

diagrammes de phases 

• propriétés thermo 

• Calorimetrie à l’ échelle 

micro (micro DSC) 

• Modélisation 

IPREM-ECP 

• Détermination des structures des hydrates par 

spectroscopie RAMAN 

• Échelle macro (avec évolution vers micro) 

8

LFC-R 

LFC-R 

Développement d’un prototype de 

cellule calorimétrique dédiée à l’étude 

des hydrates (phase finale) 

Détermination du Cp (1-propanol) 

Détermination du ∆h fus (tétradécane) 

1000 

40 

1200 

30 

800 

30 

1000 

25 

20 

Puissance (µV) 

600 

400 

20 

10 

0 

Temperature (°C) 

Puissance (µV) 

800 

600 

400 

15 

10 

5 

0 

-5 


200 

-10 

200 

-10 

-15 

0 

-20 

10000 20000 30000 40000 50000 60000 

Temps (s) 

0 

10000 20000 30000 40000 50000 

Temps (s) 

-20 

Dépôt de brevet prévu pour fin juillet 

9

LaTEP 

LaTEP 

Achat d’un micro 

DSC (SETARAM) 

• réceptionné fin mai 2012 

• début des tests (en cours) 

10

Montage IPREM-ECP 

IPREM-ECP 

Au 1 er janvier 2012 

Spectromètre tre Raman HORIBA Jobin – Yvon T64000 

15

Couplage Raman-Pilote 

IPREM-ECP 

Aujourd’hui 

16

Application 

Captage du C0 2 par formation d’hydrates 

Avantage majeur 

Freins et verrous 

Fonctionnement sous pression 

thermodynamique 

Réduction des coûts 

cinétique 

sélectivité 

Procédé compétitif 

technologique 

Dépense énergétique réduite d’un 

facteur ~ 2 par rapport au procédé 

amine(s) (selon étude Total 2009) 

Utilisation d’additifs 

11

Additif utilisé 

Pression (MPa) (MPa) 

Courbes d’équilibre hydrates 

6 

5 

4 

3 

2 

P (C02) 

P (eau + 3,8%w THF) 

Eau pure 

Eau + THF 

THF 

Inflammable, Nocif 

Volatil (T eb Patm ~ 66 °C) 

Miscible à l’eau aux cond. amb. 

CO2/Water CO2/Water + 3,8%w THF 

T (K) T (°C) Peq (MP) Peq (MP) pressure decrease 

274 0,85 1,345 0,178 86,8% 

275 1,85 1,527 0,218 85,7% 

276 2,85 1,735 0,268 84,6% 

277 3,85 1,971 0,329 83,3% 

278 4,85 2,239 0,404 82,0% 

279 5,85 2,543 0,496 80,5% 

280 6,85 2,889 0,61 78,9% 

281 7,85 3,282 0,749 77,2% 

282 8,85 3,728 0,919 75,3% 

283 9,85 4,235 1,129 73,3% 

284 10,85 4,81 1,387 71,2% 

285 11,85 5,464 1,703 68,8% 

1 

0 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 


Température (°C) 

From Delahaye et al. (2006). 

Le THF est un puissant 

« additif thermodynamique » ! 

12

Problématique 

Réacteur de synthèse d’hydrates 

pour la capture du CO2 

Stuctures ? 

Spectroscopie Raman in-situ 

13

Structures ? 

La structure est déterminée par les molécules invitées occupant les cavités 

molecule “invitée” 

(CH4, CO2…) 

cage : molecules d’eau 

from Andrew Aslam, Imperial College) 

5 12 5 12 6 4 

5 12 6 2 

methane 

6 

ethane 

5 12 6 8 

4 3 5 6 6 3 2 

1 

méthane + 

16 

CO 2 

2 

Structure I 

16 

8 

propane, 

THF 

3 

Structure II 

cycloheptane 

Structure H 

14

Système H 2 0 / THF / CO 2 

17 

THF 19 % wt dans eau + CO 2 

2 

1 

3 

À t = 0 

Pression réacteur= 35 bar 

T L 

R=22 °C 

À t = 48 h 

Pression réacteur= 18 bar 

T L 

R=7°C

État initial 

2 

3 

1 

1: CO2 gaz 

2: THF avec CO2 dissous (pas d’H20) 

3: H20 + THF + CO2 dissous 

18

État final 

À t=0 s 

À t=48 h 

Hydrate mixte THF+CO2 

Image from Kim et al (2007). Tuning clathrate hydrates: 

Application to hydrogen storage. Catalysis today. 120, 257-261. 

19

Conclusions 

• Plateforme CATHY en cours de développement à l’UPPA 

• Objectif plateforme opérationnelle avant fin 2012 

APG 

LFC-R 

LaTEP 

DRV 

IPREM-ECP 

• Projet structurant pour l’UPPA 

• Outils pour la recherche 

• Contrats industriels 

• Appels à Projets (ANR) 

20

Approche multi-échelle des 

écoulements diphasiques lors de 

l'injection de fluides réactifs 

Pierre Horgue 

Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse (IMFT)

Contexte de l'étude 

● 

Récupération d'huiles lourdes par injection d'Alcalis 

● 

Travaux et résultats précédents : 

● 

Expériences macroscopiques (à l'échelle de la carotte) 

● 

Expériences à l'échelle microscopiques (sur des micro-modèles) 

● 

De nombreuses interrogations restantes : 

● 

Compréhension des mécanismes élémentaires 

● 

Impact de ces mécanismes à l'échelle du pore 

● 

Impact sur les modèles macroscopiques de simulation de réservoir

Une approche multi-échelle 

Echelle du pore 

Echelle du V.E.R. 

Echelle de Darcy 

DNS (VOF, Lattice Boltzmann...) 

Modèles “réseau de pores” 

Modèles continus 

(Loi de Darcy Généralisé 

Concept de perméabilité relative, …)

Objectifs : développement d'outils de modélisation 

● 

A l'échelle microscopique : 

Développement d'une approche DNS de suivi d'interface adaptée 

à la modélisation de la phénoménologie étudiée : 

● 

Prise en compte de la variation de la tension de surface 

● 

Comportement des interfaces : coalescence, fractionnement... 

Etude de l'influence de la réduction drastique de tension de surface à 

l'échelle du pore 

● 

A l'échelle du V.E.R. : 

Développement d'une méthode de simulation mixte Réseau/DNS

A l'échelle du pore : choix d'une méthode 

● 

Utilisation de la méthode “Volume-Of-Fluid” : 

● 

Méthode de suivi d'interface implicite 

● 

Adaptée aux phénomènes de coalescence 

et de fractionnement 

● 

Choix de l'utilisation du code OpenFOAM : 

● 

Code Open source 

(accès direct aux équations) 

● 

Possibilité d'implémenter une dynamique 

de variation de tension de surface liée, par 

exemple, au transport d'un constituant 

● 

Possibilité de le coupler à un modèle de type 

“réseau de pores” 

Exemple de simulation diphasique 

à l'échelle du pore par méthode VOF

A l'échelle du pore : diminution de la tension de surface 

Tension de surface de 32.10 -3 N/m 

Tension de surface de 32.10 -5 N/m

A l'échelle du V.E.R. : les approches “réseau de pores” 

● 

Modèles de type “réseau de pores” : 

● 

Représentation simplifiée du milieu sous forme 

d'un réseau de pores et de liens. 

● 

Représentation de l'hydrodynamique par des 

hypothèses simplificatrices fortes 

● 

Etat de l'art de l'approche réseau : 

● 

Largement validé dans le cas des écoulements 

dominés par la capillarité 

(ex : hypothèse d'équilibre capillaire local) 

● 

En développement dans le cas d'écoulements 

plus complexes (ex : écoulements en lit fixe) 

● 

Dans le cas étudié, la dynamique des interfaces 

parait trop complexe pour être approximé 

correctement par une approche de type “réseau” 

Exemple de représentation 

réseau d'un milieu poreux

A l'échelle du V.E.R. : Un modèle mixte Réseau / DNS 

● 

Découpage du milieu poreux en deux type de zones : 

Modèle réseau 

● 

Des zones diphasiques avec une phénoménologie 

compliquée : 

DNS (méthode VOF) 

VOF 

● 

● 

Des zones monophasiques avec une hydrodynamique 

bien connue : 

Modèle “réseau de pores” 

La complexité de l'approche réside dans la définition 

de conditions limites liant les deux types de domaines : 

VOF 

VOF 

Développement et validation en cours de la 

méthode sur le cas du déplacement d'un front 

dans un tube capillaire 

Représentation schématique de 

l'approche mixte DNS / réseau

Conclusions 

● 

Travaux en cours : 

● 

Intégration d'un modèle de type “réseau de pores” monophasique avec 

le formalisme OpenFOAM (stade avancé) 

● 

Mise en place d'un algorithme de recherche d'interface (découpage des 

différentes zones du milieu poreux) 

● 

Etude à l'échelle du pore de l'influence de la tension de surface sur la phénoménologie de 

l'écoulement lors du passage d'un front à travers une constriction 

● 

Perspectives et travaux futurs : 

● 

Réflexion à avoir quant à la prise en compte du changement de tension de surface 

(variation liée au transport d'un constituant, introduction la gestion de surfactant dans le code ?) 

● 

Mise en relation des parties Réseau/DNS d'OpenFOAM

ISIFoR 

Action de ressourcement scientifique 

IPREM / LCABIE-EPCP 

RheoThinLayer: 2011-2013 

Bruno Grassl, Hugues Preud’homme et Brice Bouyssière 

Contexte 

Récupération Assistée des Hydrocarbures 

(RAH/EOR) 

Enjeux 

Etudier le devenir des additifs EOR dans le 

pétrole et dans les eaux de productions 

Performances visées 

- séparations directe de mélange complexe 

même très visqueux afin d’en simplifier 

l’interprétation ou la lecture des familles 

chimiques. 

- création d’une base de données d’empreinte 

pétrolière 

Les critères de réussite et 

d’évaluation 

- une meilleure connaissance de 

l’évolution des caractéristiques des 

produits présents dans le pétrole et 

les eaux de productions 

- la mise à disposition du consortium 

des développements analytiques et 

des techniques associées à la 

demande de financement 

Financement demandé 

- Rhéomètre (40 k€) - 2011 

- Source ionisation directe (42 k€)- 2011 

- HPTLC (46 k€) - 2012

ISIFoR 





Contexte 


(RAH/EOR) 

Enjeux 







chimiques. 


pétrolière 












- Rhéomètre (40 k€) - 2011 


- HPTLC (46 k€) - 2012 

2006 2014

ISIFoR 





Contexte 


(RAH/EOR) 

Enjeux 







chimiques. 


pétrolière 












- Rhéomètre (40 k€) - 2011 


- HPTLC (46 k€) - 2012

ISIFoR 

Source d’ionisation directe (DART) 

Plateforme d’outils innovants pour le suivi 

environnemental et la gestion raisonnée en génie pétrolier 

Applications (6 mois d’activité) 

‣ Environnement : identification directe de molécules 

actives, principes actifs, contaminants dans des matrices 

solides (cachets, plantes…) ou liquides (boissons, sirop…). 

DART-Orbitrap 

‣ Origine : analyse directe de l’empreinte moléculaire 

d’huile (lourdes), résidus etc… sans préparation ou mise en 

solution préalable. Identification de (bio)marqueurs de 

maturité ou de dégradation d’huile. 

‣ Gestion raisonnée : traceurs moléculaires, additifs, 

Analyse directe de médicaments, additifs, produits naturels, 

de synthèse, polymères, huiles, résines, résidus solides etc… 

polymères pour la récupération assistée (EOR), outil de 

suivi et de contrôle qualité. 

Personnel permanent impliqué : 1.5 personnes, 1 thèse (1 à venir) et 2 Masters. 

Ressources/Contrats : TOTAL (Raffinage, E&P et CSTJF), TIGF, SANOFI. 

Futur : Publication sur les sources directes pour l’analyse pétrolière (finalisation et discussion PI). TRCQ (TOTAL Research 

Center QATAR), Demande PCP et collaboration avec USB/INTEVEP (Venezuela), Petrobraz, LFC (IPRA/UPPA), 

DELTADOT (Doha, QATAR). Besoin de développement sur le traitement et la présentation de données (notamment pour 

l’industrie pétrolière). 

Contact : hugues.preudhomme@univ-pau.fr

ISIFoR 

Source d’ionisation directe (DART) 

Comment ca marche? Exemple sur un filtre inox sur lequel 

sont piégés des résidus d’huile lourde. 

Contact : hugues.preudhomme@univ-pau.fr

ISIFoR 

Rhéomètre (Gemini II) 

Plateforme d’outils innovants pour le suivi environnemental 

et la gestion raisonnée 

Applications (6 mois d’activité) 

‣ Gestion raisonnée :, rhéologie des polymères pour la 

récupération assistée (EOR) 

Personnel permanent impliqué : 2 personnes 

Ressources:. 2 thésards - UNIVERSITE de BOUMERDES (Algérie) et Université Simon Bolivard (Venezuela – PCP) 

Contrats : Poweltec et SNF - FUI Polywell (amortissement) et CITEPH (prestation 14 k€); 

Futur : RheoThinLayer – ressourcement 2012 et CITEPH (partenariat avec Total, Schlumberger, SNF et Poweltec) 

Contact : bruno.grassl@univ-pau.fr

ISIFoR 





Contexte 


(RAH/EOR) 

Enjeux 







chimiques. 


pétrolière 












- Rhéomètre (40 k€) - 2011 


- HPTLC (46 k€) - 2012

Étude de la coalescence de gouttes de 

pétrole modèle à l’échelle nanométrique 

Frédéric Risso, Philippe Tordjeman & Olivier Masbernat 

présentation publique ISIFoR du 18 juin 2012

Contexte : 

Séparation eau/huile dans les émulsions 

obtenues lors de l’extraction du pétrole brut 

(stabilisé par les tensio-actifs naturels) 

Fragmenta)on+:++ 

Produc)on+d’émulsion+ 

Coalescence+:+ 

Sépara)on+liquide:liquide+

Dynamique interfaciale : Goutte dans un écoulement turbulent 

0.2 

1.5 

déformation 

0.1 

0 

-0.1 

1 2 3 4 5 6 

déformation 

1.0 

0.5 

0 

1 2 3 

-0.2 

-0.5 

t f 2 

Oscilla)ons+de+forme+dominées+par+une+ 

fréquence+caractéris)que+f 2+

Dynamique interfaciale : Goutte dans un écoulement turbulent 

La forme est décrite par la somme de d’oscillateurs : 

r = R + A n,m 

cos( ω n 

t)e −β n t 

n ≥ 2, m ≥ n 

€ 

sin(2π f n t) 

ωt=0 

(n,m)=(2,0) 

(n,m)=(3,0) 

(n,m)=(4,0) 

exp(-β n t) 

ωt=π 

Fréquences : σ, ρ c , ρ d ,d Taux d’amortissement β: ρ c , ρ d , µ c , µ d ,a 

Exemple heptane/eau : 100 µm ≤ d ≤ 5 mm 

20 Hz ≤ f 2 ≤ 7000 Hz 4 s -1 ≤ β 2 ≤ 4500 s -1

Dynamique interfaciale : effet des tensio-actifs 

Thèse Abi Chebel (2009) : IFP-EN, Rueil Malmaison (C. Dalmazone, C. Noik) 

Crude oils 

Maltenes 

Asphaltenes Resins Aromatics Saturates 

ε 

η 

Tension interfaciale complexe 

σ = σ 0 

+ εA + η dA 

dt 

€ 

€ 

€ 

ε 

! dépend de l’âge de l’interface 

! dépend de la fréquence 

η 

€ 

€

Dynamique interfaciale : oscillations forcées à haute fréquence 

syringe for drop 

filling 

piezoelectric membrane 

driving 

volume oscillations 

High-speed 

camera 

High-speed 

camera 

Volume oscillations: 

water 

LED lighting 

( ) 

V = V 0 

+ ΔV cos ωt 

ΔV / V 0 

≤ 1% 0 ≤ ω / 2π ≤ 200Hz 

small amplitude 

high-frequency

Goutte d’heptane 

 

A n 

€ 

Goutte d’heptane avec brut dissous 

Modes précédents 

ω/ω 2 & 

Nouveaux modes à 

plus grande fréquence 

et plus faible amortissement& 

ω/ω 2 & 

! On peut mesurer la dynamique de l’interface 

pour n’importe quel fluide aux échelles de temps pertinentes

Dynamique interfaciale : goutte en ascension 

heptane dans eau 

heptane + brut / eau

Dynamique interfaciale : goutte en ascension 

heptane dans eau 

heptane + brut / eau 

β (s -1 ) 

d (mm) 

! Fréquence comme goutte immobile 

! Amortissement augmenté en présence de 

tensio-actifs (effet Marangoni) 

! Fréquence et amortissement 

comme goutte immobile

Coalescence : fondamentaux 

! Dynamique interfaciale maîtrisée par l’écoulement externe 

(échelle d) 

! Formation d’un film interstitiel entre les gouttes et drainage 

(échelle d) 

h 

! Rupture du film sous l’effet des forces moléculaires : h

Coalescence : 

Thèse Van Thinh Nguyen (Ecole des Mines et de Géologie de Hanoi) 

Bourse du gouvernement vietnamien + soutien financier Carnot ISIFOR.

Coalescence : à l’échelle de la goutte (1) 

Goutte en ascension vers une interface 

High speed 

camera 

Filling Syringe 

Moveable 

capillary 

Coil 

Magnet 

High speed 

camera 

Mesure déformation et temps de coalescence

Coalescence : à l’échelle de la goutte (2) 

Goutte / goutte immobile 

Mesure déformation et temps de coalescence

Coalescence : à l’échelle moléculaire 

Goutte / goutte immobile 

Mesure par microscope à force atomique des forces moléculaires 

entre deux gouttes pendant la coalescence 

Levier et pointe AFM 

force 

goutte 2 

h 

support mobile 

goutte 1 

Détermination de h c

Étude de la coalescence de gouttes de 

pétrole modèle à l’échelle nanométrique 

+ + 

Modèle de coalescence prenant en compte 

l’effet des tensio-actifs sur l’hydrodynamique et 

les forces moléculaires responsables de la rupture du film 

=

ISIFoR 



GILLES.PIJAUDIER-CABOT@UNIV-PAU.FR

Notre réseau – nos caractéristiques: 

EXPLORATION 

(À LA RECHERCHE DES GISEMENTS DE 

PÉTROLE OU DE GAZ) 

PRODUCTION 

RAFFINAGE/TRANSPORT 

MAITRISE DE L’IMPACT 

ENVIRONNEMENTAL 

EXPLOITATION DES RESSOURCES NON 

CONVENTIONNELLES 

DIMINUER LES COUTS DE PRODUCTION 

MAITRISER L’IMPACT ENVIRONNEMENTAL 

AMÉLIORATION DU TAUX DE RÉCUPÉRATION 

RÉDUIRE LES ÉMISSIONS DE CO2 

Notre réseau de partenaires : 

IFPEN, BPZ Energy, Midland Valley, PERUPETRO SA, Reykjavic Energy, Petroleum Res. Fund, 

TOTAL, IRSN, GDF, SAUDI-ARAMCO, PDVSA, EXXON, PETROBRAS, STATOIL, … 

Nos caractéristiques : 

Combinaison expérimentation – modélisation – simulation 

Approches multi-échelles 

Approche « terrain » et observation 


Eléments cartographie 

EXPLORATION 



PRODUCTION 








AMÉLIORATION DU TAUX DE RÉCUPÉRATION DES GISEMENTS 


Activités et compétences : 

Analyse de bassins sédimentaires 

Caractérisation des systèmes pétroliers 

Identification de marqueurs de maturité 

ou de dégradation d’huile, datation 

… 

Ex de réalisations récentes : 

Evolution d’un système pétrolier – cas 

du front des Andes 

Imagerie du sous-sol – 

développement de code de simulation 

pour la propagation des ondes – 

milieux fluides-solides 

Datation et origine des huiles 

Modèle 3D dans le Sub-Andin péruvien 



EXPLORATION 



PRODUCTION 











Comportement de phase des fluides difficiles 

Comportement des fluides en milieu très 

confiné 

Ecoulement diphasique en milieux poreux 

… 

http://www.planetoscope.com 


Bruts extra-lourds – fluides HT-HP – offshore 

ultra profond : étude des propriétés + 

développement de procédés spécifiques à leur 

récupération 

Extraction de sables bitumeux, mine de Syncrude (Canada) © 2011 

Modélisation des propriétés thermodynamiques 

de gaz dans des matrices microporeuse 

(représentation simplifiée des gas shale et des 

coal bed methane) 



EXPLORATION 



PRODUCTION 











Traceurs moléculaires 

Comportement des fluides en milieu très 

confiné 

Polymères pour la récupération assistée 

(EOR) 

… 


Modélisation des écoulements diphasiques 

lors d’injection de fluides réactifs – 

récupération tertiaire 

Traçage chimique : Aide à la récupération – 

état des réserves potentielles 



EXPLORATION 



PRODUCTION 











Comportement de phases 

Propriétés de transport 

Transfert, changement de phase et 

interfaces réactives 

Flow assurance 

… 


Conditions de formation de dépôts 

solides : floculation des asphaltènes 

précipitation des paraffines 

dépôt de soufre lors des phases de 

détente du gaz naturel 

modélisation de la coalescence des 

fluides pour optimiser les procédés de 

séparation 

Oléoduc du Trans-Alaska - http://fr.academic.ru 



EXPLORATION 



PRODUCTION 











Captage et stockage du CO 2 : 

modélisation-monitoring, interaction entre le 

CO 2 et son environnement de stockage 

captage au moyen d'hydrates de gaz 

Séquestration minérale du CO 2 

…. 


Plateforme de caractérisation des hydrates 

de gaz 

Etude des paramètres thermodynamiques 

et cinétiques des espèces aqueuses et des 

phases solides dans le cadre du piégeage 

de CO 2 

Impacts géochimiques et minéralogiques de 

la présence d'O 2 dans le cadre du stockage 

géologique du CO 2 



EXPLORATION 



PRODUCTION 











Suivi de traceurs, biomarqueurs et 

contaminants dans les eaux et 

l’environnement 

... 


Etude des rejets aqueux issus des 

exploitations pétrolières : 

caractérisation chimique, génétique et 

microbiologique 

Etude des bactéries susceptibles de 

dégrader les toxiques présents 

Etude sur le devenir des polymères 

dans le pétrole extrait et dans les eaux 

de production 


Feuille de route - Méthodologie 

- Interviews au sein du COSS (Février 2012) 

- Document de synthèse (Mars 2012) analysé par le COSS 

- Discussions en CoDIR (juin) et rapport d’étape en 

assemblée générale à l’occasion du lancement de l’appel à 

projets resourcement 

- Ouverture du débat (partenaires présents et potentiels) 

- Finalisation lors du COSS du mois d’octobre 2012 

Identification de 5 thèmes stratégiques + thèmes d’opportunité 


Thème stratégique 1/5 

Cycle de l’eau dans l’ingénierie pétrolière et 

l’ingénierie du stockage 

Contexte : Nécessité d’une gestion du cycle de l’eau plus efficace 

en terme de profitabilité et d’environnement 

Composition (ajouts, dégradation des polymères,….) 

Détection de traces 

Disponibilité (GHRM) 

Procédés de traitement 

Comportement biologique 

Ré-injection, eaux fortement salines, stockage de 

chaleur 



Intégrité des réservoirs et des outils de production 

Contexte : Besoins d’ outils de simulation 

Eléments d’aide à la décision 

Vieillissement des matériaux et systèmes 

Simulation de réservoirs (hydro-chimio-mécanique) 

dans le temps 

Analyse de risque sur le cycle d’exploitation 



Fracturation hydraulique 

Contexte :Importance des ressources non conventionnelles : 

modifier le milieu géologique en toute sécurité 

Géométrie des zones fissurées 

Compréhension du rôle et du devenir des additifs 

Interactions fluides – réservoirs 

Monitoring 



Comprendre le milieu géologique et son évolution 

Contexte : Gisements de plus en plus « difficiles » : 

Meilleure compréhension du milieu géologique pour favoriser l’exploration 

Recherches et études d’analogues 

Nouveaux processus conduisant à la formations de 

réservoirs 

Améliorer l’imagerie du sous sol 

Milieux poreux aux petites échelles (GHRM,…) 

Efficacité de la RAH 



Stockage géologique 

Contexte : Intégrité du stockage CO2 – impact environnemental – nouveaux 

besoins en terme de stockage d’énergies 

Interactions CO2 / vieillissement 

Simulation numérique du stockage, du vieillissement, 

évaluation des risques (toxicologie) 

Monitoring 


Thèmes stratégiques …. 

Mais aussi : 

Matériaux et systèmes en conditions extrêmes 

Injection du CO2 

….. 


Appel à projets – ressourcement 2012 

Appel à projets parmi les membres de l’institut (18 juin) 

Sélection et classement par le Co-Dir au vu des critères 

suivants (17 sept) 

Les projets soutenus en priorité pour l’affectation de ces actions devront remplir 

les trois conditions suivantes : 

1) être présentés par un ou plusieurs des 9 laboratoires d’ISIFoR 

2) présenter un potentiel en terme de future R&D partenariale (avéré ou à venir) 

3) entrer dans le cadre des thématiques d’ISIFoR en privilégiant les axes définis 

comme prioritaires 

-> attention particulière pour les projets améliorant la visibilité internationale 

d’ISIFoR 

Présentation au COSS pour prise de décision (8 oct) 

Finalisation du programme d’actions (fin oct) 

Pour contractualisation avec l’ANR avant mi-déc. 


ISIFoR 


Merci de votre attention …. 


GILLES.PIJAUDIER-CABOT@UNIV-PAU.FR

Faire valider à O - Université de Pau et des Pays de l'Adour

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