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Vuataz, François

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Vuataz, François
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Ancien.ne collaborateur.trice
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https://libra.unine.ch/handle/123456789/152

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  • Publication
    Accès libre
    Remobilisation of deep Na-Cl waters by a regional flow system in the Alps: Case study of Saint-Gervais-les-Bains (France)
    (2010)
    Sonney, Romain
    ;
    Vuataz, François 
    Le système hydrothermal de Saint-Gervais-les-Bains, France est localisé au niveau du point bas du massif cristallin des Aiguilles Rouges, côté sud-ouest. Le socle n’affleure pas directement sur la zone étudiée, mais est certainement présent au-delà de 300 m de profondeur. Les eaux thermales ascendantes sont pompées dans deux différents aquifères, sous les dépôts quaternaires de la vallée du Bon Nant. Dans l’aquifère du Permien-Trias inférieur traversé par les forages De Mey (27–36 °C), une eau thermale ascendante Na-SO4 riche en Cl issue du socle cristallin (4,8 g/L) est essentiellement diluée par une eau froide Ca-SO4, pauvre en chlorure, circulant dans la couverture autochtone du socle des Aiguilles Rouges. Cette eau thermale saline se serait infiltrée dans les Aiguilles Rouges et circulerait en profondeur jusqu’aux plans de chevauchement, avec le lessivage de saumures résiduelles d’inclusions fluides (rapport molaire Cl/Br inférieur à 655). La dissolution de la halite triasique (Cl/Br > 1000) n’est pas possible à Saint-Gervais-les-Bains, car les eaux froides ont des teneurs faibles en chlorure (< 20 mg/L). Des interactions eau–roche se produisent durant la remontée via des décrochements nord–sud affectant le socle et sa couverture sédimentaire. Pour le forage De Mey Est, la dissolution du gypse se produit avec des échanges cationiques produisant du Na et la dissolution de Mg à basse température, depuis la dolomie triasique se produit également. L’aquifère des écailles du Trias moyen et supérieur, traversé par le forage Lépinay (39 °C), contient des eaux thermales fortement mélangées avec des eaux pauvres en chlorure et la dissolution du gypse se produit également. La zone d’infiltration du pôle thermal est située vers 1700–2100 m d’altitude, altitude équivalente pour le système hydrothermal de Lavey-les-Bains correspondant au massif des Aiguilles Rouges. Pour le pôle Ca-SO4 pauvre en chlorure, la zone d’infiltration est plus basse (1100–1300 m), montrant des circulations depuis le massif du Mont Joly. L’application des géothermomètres indique une température du réservoir probablement supérieure à 65 °C, mais n’excédant pas 100 °C., The hydrothermal system of Saint-Gervais-les-Bains, France is located in a south western low-elevation point of the Aiguilles Rouges crystalline Massif. The crystalline rocks are not directly outcropping in the studied area but certainly exist beyond 300 m depth. Uprising waters are pumped from two different aquifers below the Quaternary deposits of the Bon Nant Valley. In the Lower Trias-Permian aquifer crossed by De Mey boreholes (27–36 °C), the ascending Na-SO4 and high-Cl thermal water from the basement (4.8 g/L) is mostly mixed by a Ca-SO4 and low-Cl cold water circulating in the autochthonous cover of the Aiguilles Rouges Basement. The origin of the saline thermal water probably results from infiltration and circulation in the basement until it reaches deep thrust faults with leaching of residual brines or fluid inclusions at depth (Cl/Br molar ratio lower than 655). The dissolution of Triassic halite (Cl/Br > 1000) is not possible at Saint-Gervais-les-Bains because the Triassic cold waters have a low-Cl concentration (< 20 mg/L). Water–rock interactions occur during the upflow via north–south strike-slip faults in the basement and later on in the autochthonous cover. For the De Mey Est borehole, gypsum dissolution is occurring with cationic exchanges involving Na, as well as low-temperature Mg dissolution from dolomite in the Triassic formations. The aquifer of imbricated structures (Upper-Middle Trias) crossed by the Lépinay well (39 °C) contains thermal waters, which are strongly mixed with a low-Cl water, where gypsum dissolution also occurs. The infiltration area for the thermal end-member is in the range 1700–2100 m, close to the Lavey-les-Bains hydrothermal system corresponding to the Aiguilles Rouges Massif. For the Ca-SO4 and low-Cl end-member, the infiltration area is lower (1100–1300 m) showing circulation from the Mont Joly Massif. The geothermometry method indicates a reservoir temperature of probably up to 65 °C but not exceeding 100 °C.
  • Publication
    Accès libre
    Developing the ability to model acid-rock interactions and mineral dissolution during the RMA stimulation test performed at the Soultz-sous-Forêts EGS site, France
    (2010)
    Portier, Sandrine
    ;
    Vuataz, François 
    L’impact de la stimulation chimique sur le réservoir du Système Géothermal Stimulé (SGS) de Soultz est évalué par simulation numérique des processus couplés thermo-hydraulique-chimique. Les modélisations 2-D simplifiées du réservoir ont pour but d’interpréter et de prévoir les interactions acides-roche dans le granite fracturé du système géothermal stimulé de Soultz-sous-Forêts. Pour évaluer les interactions chimiques entre la roche hôte et un mélange de HCl et HF, ainsi que les effets potentiels du traitement chimique sur le réservoir SGS de Soultz, une nouvelle calibration du code FRACHEM a été intégrée. Les résultats de la simulation indiquent que la quantité prévue de minéraux dissous par injection d’un mélange d’acides Regular Mud Acid (RMA) est comparable au montant estimé lors du test de stimulation chimique du puits GPK4 sur le site SGS de Soultz. Par conséquent, la porosité et la perméabilité du réservoir peuvent être améliorées près du puits d’injection par la stimulation chimique., The Soultz Enhanced Geothermal System (EGS) reservoir's response to chemical stimulation is assessed by numerical simulation of coupled thermo-hydraulic-chemical processes. To assess chemical interactions between host rocks and a mixture of HCl and HF as well as its potential effects on the Soultz EGS reservoir, new modelling efforts using the FRACHEM code have been initiated. This article presents the model calibration and results. Simulations consider realistic conditions with available data sets from the EGS system at Soultz. Results indicate that the predicted amount of fracture sealing minerals dissolved by injection of a mixture of acids Regular Mud Acid (RMA) was consistent with the estimated amount from the test performed on GPK4 well at Soultz EGS site. Consequently reservoir porosity and permeability can be enhanced especially near the injection well by acidizing treatment.
  • Publication
    Accès libre
    Chemical stimulation techniques for geothermal wells: experiments on the three-well EGS system at Soultz-sous-Forêts, France
    (2009)
    Portier, Sandrine
    ;
    Vuataz, François 
    ;
    Nami, Patrick
    ;
    Sanjuan, Bernard
    ;
    Gérard, André
    Rock matrix stimulation is a method of enhancing well production or injection within a broad range of challenging environments, varying from naturally fractured limestones to sandstones with complex mineralogy. A common and often successful stimulation option, matrix acidizing, utilizes acids that react and remove mineral phases restricting fluid flow. Reviewed is the technology of chemical treatments available for oil, gas and geothermal wells and the key elements and results of the chemical reservoir stimulation program at the Soultz-sous-Forêts, France, Enhanced Geothermal System Project.