Evolution de la teneur en eau du gaz en cavités salines H/F (Thermohydraulique et mécanique des fluides)

Description de l'offre

Domaine : Thermohydraulique et mécanique des fluides

Contrat : Stage

Description du poste :

Contexte :
Storengy, société du groupe Engie, est l’un des leaders mondiaux en matière de stockage souterrain de gaz. Storengy opère des cavités salines de stockage de gaz naturel. Le gaz naturel, lors de son séjour en cavité, se charge en eau, ce qui impose d’une part de prévenir lors du soutirage la formation d’hydrates de méthane en tête de puits et d’autre part de traiter le gaz (déshydratation) avant d’émettre le gaz sur le réseau de transport. Ces équipements de déshydratation sont d’ailleurs dimensionnés en supposant que le gaz est saturé ; ils constituent un poste d’investissement important. Les mesures ponctuelles de teneur en eau du gaz en cavité ont montré que le gaz n’était pas forcément à l’équilibre thermodynamique avec la saumure en fond de cavité. La teneur en eau est en fait fortement dépendante des régimes d’écoulement du gaz en cavité. La prédiction de la teneur en eau du gaz durant son séjour en cavité doit permettre une optimisation des moyens de traitement et de la gestion du risque de formation d’hydrates.
Dans le cadre de la transition énergétique, Storengy s’intéresse également à la faisabilité et la performance des stockages d’hydrogène en cavité saline. La connaissance des régimes d’écoulement et de saturation en eau du gaz est essentielle pour la gestion de futurs stockages d’hydrogène.
Objet du stage :
Le travail proposé vise à modéliser numériquement les phénomènes déterminant la teneur en eau du gaz stocké en cavité, à savoir d’une part les échanges de matière entre le gaz et la saumure au fond de la cavité, les échanges thermiques et diffusifs et les mouvements du gaz en cavité. Dans un premier temps, on réalisera une étude bibliographique et on identifiera d’éventuelles actions possibles d’acquisition de données in-situ. L’objectif sera ensuite de développer une modélisation thermo-hydraulique sur la base du modèle TrioCFD. Un premier modèle simplifié sera construit, prenant en compte uniquement un état stationnaire sans injection ni soutirage en cavité. On déterminera en particulier si un régime convectif se développe dans la phase gaz et sur quelle hauteur de la cavité. On étudiera ensuite la sensibilité de la teneur en eau du gaz selon les différents paramètres du système.

Le travail s’effectuera en collaboration avec Storengy, le CEA et le LMS (Laboratoire de Mécanique des Solides) de l’Ecole Polytechnique, dans le cadre d’un stage de 5 à 6 mois. Le stage est proposé par Storengy et sera co-encadré par CEA, qui a développé TrioCFD. Le stagiaire partagera son temps entre Storengy et CEA Saclay, lorsqu’il aura besoin d’utiliser les logiciels développés par le CEA. Il sera alors encadré par Ulrich BIEDER. Des points réguliers présentant l’avancée des travaux seront effectués dans les locaux de Storengy.


Stage de master 2 ou 3ème année d'Ecole d'ingénieur
Spécialité : mécanique des fluides, thermodynamique, modélisation
Autonomie, organisation, esprit de synthèse et bonnes qualités rédactionnelles (français)
Goût pour la modélisation numérique

Ville : Bois-Colombes