Transfert de la chaleur et des fluides à l’échelle du bassin dans les réservoirs fracturés de l’Afrique de l’Est pour la géothermie

Le système terrestre est un pourvoyeur important d’énergie qui est libérée en continu de manière thermique. Dans la plupart des bassins sédimentaires, ce flux de chaleur est limité, correspondant à un gradient thermique moyen de 30°C/km ; ce gradient pouvant être encore plus faible au niveau des cratons. En revanche, de fortes valeurs de température sont identifiées proches de la surface, dans des zones tectoniquement actives, généralement en lien avec les bordures de plaques tectoniques. Du point de vue de l’exploitation de la chaleur par géothermie, ces zones sont intéressantes du fait de l’association de sources de chaleur proches de la surface avec la présence de fluides géothermiques en convection. Le Rift Est Africain fait partie de ces systèmes géologiques qui ont une lithosphère amincie et des intrusions volcaniques qui amènent des sources de chaleur à la surface. Associé à des discontinuités structurales, qui permettent localement des circulations importantes de fluides, le Rift Est Africain offre des possibilités exploratoires intéressantes pour la géothermie. Dans ce travail, après une phase de sélection précise de la zone d’intérêt, l’objectif principal pour l’étudiant sera de comprendre le plus finement possible la géologie à partir du matériel existant en prévision d’une campagne d’acquisition permettant de compléter ces connaissances. Le travail se concentrera sur les structures importantes qui créent des chemins d’écoulement préférentiels pour les fluides profonds afin d’intégrer tous ces éléments dans un modèle géologique. L’étudiant utilisera ce modèle géologique dans une simulation à l’échelle « bassin » avec comme objectif de définir la thermicité de la zone considérée en tenant compte d’éléments géologiques tels que l’épaisseur de la lithosphère et les intrusions magmatiques ainsi que de la dynamique des systèmes convectifs afin d’évaluer les ressources géothermiques disponibles.

Mots clefs : Rift Est Africain, Géothermie, Géologie, Structurale, Modélisation, Multiphysique

• Directeur de thèse    Prof., NADER Henri Fadi, Dpt. Sciences pour les Sols et Sous-Sols, IFPEN, ORCID 0000-0002-4379-0175.
• Ecole doctorale    ED398 ED-GRNE (Ecole Doctorale Géosciences Ressources Naturelles et Environnement), www.ed398.sorbonne-universite.fr/
• Encadrant IFPEN    Dr, BONTÉ Damien, Ingénieur de recherche, Dpt. Sciences pour les Sols et Sous-Sols, IFPEN, damien.bonte@ifpen.fr, ORCID 0000-0001-6196-4960.
• Localisation du doctorant    IFPEN, Rueil-Malmaison, France  
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2022
• Employeur    IFPEN, Rueil-Malmaison, France
• Qualifications    Master en sciences de la terre avec connaissance en tectonique, hydrogéologie, réservoirs géologiques, analyse de bassin.
• Connaissances linguistique    Bonne maîtrise du français, volonté de se perfectionner en anglais.
• Autres qualifications    Bonne connaissance en informatique (modélisation et simulation géologique) avec la volonté de faire du travail de terrain.