Formation PHREEQC

Prochaine session : 16-20 mai 2022, en distanciel

Tarif : 1 200 €HT* (1 000 €HT* pour les doctorants et post-doctorants)

*HT: Hors Taxes; ajouter 20% de TVA

Notions et concepts scientifiques / techniques abordés :

JOUR 1Calcul d’équilibres thermodynamiques gaz-eau-minéraux
   ● Spéciation d’eaux
      – Réactions acide-base (pH), redox (pe/Eh) et de complexation
      – Indices de saturation vis-à-vis de minéraux
      – Fugacités et pressions partielles de gaz
   ● Equilibres eau-minéral
JOUR 2Calcul d’équilibres thermodynamiques gaz-eau-solide (suite)
   ● Equilibres eau-gaz
      – Gaz parfaits versus gaz réels (équation d’état des gaz parfaits ou de Peng-Robinson)
      – Phase gazeuse « exprimée » ou non
   ● Equilibres gaz-eau-minéraux
   ● Addition progressive d’un composé chimique à une solution aqueuse
   ● Construction d’un diagramme concentration versus pH (diagramme de Sillen (ou Bjerrum))
JOUR 3Base de données
   ● Organisation, syntaxe et conventions
   ● Données thermochimiques : constantes d’équilibres K et leurs dépendances à la température
   ● Modèle d’activité en phase aqueuse B-dot ; rappel sur le calcul des coefficients de fugacité
   ● Ajout d’espèces aqueuses à une base de données « de type B-dot »
Mélanges d’eaux à l’équilibre thermodynamique
PHREEQC “basics”
JOUR 4Modèles de coefficients d’activités pour les solutions concentrées
   ● Rappel théorique sur les modèles SIT et Pitzer
   ● Utilisation pour des calculs d’équilibres
   ● Structure des bases de données SIT et Pitzer
   ● Eléments clefs pour la retranscription d’une base de données à partir de données bibliographiques
JOUR 4Description de phases solides
   ● Ajout de phases solides dans une base de données (expression des constantes d’équilibre eau-solide à partir de données bibliographiques)
   ● Utilisation de la fonctionnalité « solutions solides » : intérêt, fonctionnement, exemple, ajout de paramètres de mélanges issus de la bibliographie
JOUR 5Cinétique de dissolution-précipitation d’un minéral
Cinétique de réactions bactériennes
Transport réactif en milieu poreux saturé
   ● Réaction à l’équilibre et transport par diffusion moléculaire
   ● Réaction en cinétique et transport par advection+dispersion hydrodynamique
PHREEQC “advanced”

Exemples pratiques de simulation :

Calculs d’équilibres gaz-eau-minéraux● Spéciation d’une eau pure à 25°C
● Spéciation d’une eau géothermale à ~20°C
● Spéciation d’une eau de formation à 25°C et à une température différente de 25°C
● Calcul de l’équilibre eau-portlandite (minéral cimentaire)
● Calculs d’équilibres gaz-eau
   – CO2-eau : avec CO2=gaz idéal (ou parfait) ou =gaz réel
   – CO2-eau : relation fugacité-pression (gaz réel)
   – H2-eau: hydrogénation d’une eau de formation (=ajout d’hydrogène à une eau de formation)
● Calcul d’équilibre gaz-eau-roche : ajout d’hydrogène (H2) à un ensemble eau+minéraux
● Construction d’un diagramme de Sillen/Bjerrum (Concentration versus pH) pour les carbonates (CO2, HCO3 et CO32-)
Mélanges d’eaux à l’équilibre thermodynamique● Mélange d’une eau sulfatée et d’une eau riche en baryum avec précipitation de barytine (“sulfate scaling” en contexte pétrolier)
Base de données et modèles d’activité en phase liquide aqueuse● Un exemple pour comprendre l’organisation, syntaxe et conventions de la base de données
● Calcul des constantes d’équilibres thermodynamiques (K) avec la température
● Modèle d’activité B-dot et ses paramètres
● Ajout d’espèces aqueuses à une base de données ‘de type B-dot’
● Ajout de phases solides à une base de données (MgCO3(s), NaF(s) et FeSO4.xH2O)
● Modèles de coefficients d’activités pour les solutions concentrées à Exemple du système Fe(II)-H2SO4-H2O
Cinétique réactionnelle● Cinétique de dissolution-précipitation de calcite
● Cinétique de réduction biotique (bactéries) des sulfates par une loi de Monod “simple”
Transport réactif● Simulation de la progression 1D d’un front de carbonatation au travers d’un ciment (transport par diffusion dans un milieu poreux)
● Percolation 1D d’une eau pure au travers d’une colonne de terre polluée au carbone organique (transport par advection-dispersion)
Equilibre solution solide-eau● Equilibre eau-solution solide (FexMg1-xCO3); paramètres de mélanges issus de la bibliographie
Exemples pratiques de simulation