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Géosciences & études du sous-sol

Équipements de laboratoire HPHT pour les géosciences

Nous concevons des équipements expérimentaux sur mesure pour les ingénieurs et chercheurs en géosciences. Nos systèmes permettent de reproduire les conditions géologiques profondes — haute pression, haute température, contraintes mécaniques, fluides corrosifs — là où les catalogues standards s'arrêtent. Ils servent à caractériser le comportement des roches et des fluides pour l'énergie et le stockage souterrain.

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01 — Les problèmes que nous résolvons

Un essai à mener ?

Chaque projet en géosciences présente des défis expérimentaux uniques. Identifiez votre situation pour découvrir les solutions que nous avons déjà mises en œuvre.

Préparer la roche et la solliciter comme en profondeur

Une roche se caractérise sous les contraintes qu'elle subit en place : confinement, charge axiale, pression de pore, température. L'essai commence dès la préparation de l'échantillon, qui ne doit pas l'abîmer.

Réalisé pour

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Mesurer ce qui traverse la roche

Perméabilité, osmose, diffusion : dans une roche peu perméable, les flux sont si faibles que la moindre fuite ou dérive thermique couvre le signal. La stabilité du banc compte autant que la précision des capteurs.

Réalisé pour

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Faire réagir fluide et roche dans la durée

Saumures, CO₂ ou H₂S au contact de la roche pendant des semaines : l'équipement ne doit ni se corroder ni relâcher d'éléments qui fausseraient les analyses, et doit permettre de prélever sans perturber l'essai.

Réalisé pour

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Conserver un fluide ou un matériau sous très haute pression

Un fluide de gisement dégaze à la moindre chute de pression ; un ciment se juge après des mois sous contrainte. Dans les deux cas, il faut tenir la pression dans la durée et transférer ou vieillir l'échantillon sans l'altérer.

Réalisé pour

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02 — Mesures

Les grandeurs physiques accessibles

Nos équipements sont instrumentés pour donner accès aux paramètres clés qui gouvernent le comportement du sous-sol.

Contraintes axiale et radiale

Mesurées et régulées dans nos presses et cellules triaxiales, elles simulent les forces tectoniques et le poids des terrains. Leur contrôle indépendant est la clé pour étudier la déformation, la résistance et la rupture des roches en conditions de réservoir.

Déformations axiales et radiales

La mesure précise des déformations permet de quantifier la réponse de la roche aux contraintes. C'est à partir de ces données, acquises sur nos cellules triaxiales, que sont déterminés les modules élastiques et les lois de comportement du matériau.

Pression de pore

La pression du fluide contenu dans la roche est un paramètre majeur de son comportement mécanique. Nous l'intégrons et la régulons dans nos cellules triaxiales et bancs de perméabilité pour reproduire fidèlement les conditions effectives de contrainte du réservoir.

Perméabilité (gaz ou liquide)

Ce paramètre clé mesure l'aptitude d'une roche à laisser s'écouler un fluide. Nos bancs de transport dédiés et nos cellules triaxiales équipées permettent de la mesurer en régime permanent ou transitoire sur une très large plage de valeurs.

Porosité et volume de pores

La détermination du volume disponible au stockage de fluides (hydrocarbures, CO₂, H₂) est fondamentale. Cette mesure peut être réalisée sur nos bancs de transport, en complément des essais de perméabilité, pour une caractérisation complète de la roche-réservoir.

Vitesses des ondes P et S

L'intégration de capteurs piézoélectriques dans nos cellules triaxiales permet de suivre l'évolution des vitesses d'ondes de compression (P) et de cisaillement (S). C'est une méthode non-destructive pour caractériser l'état d'endommagement de la roche en cours d'essai.

Résistivité électrique

La mesure de la résistivité, intégrée à nos cellules triaxiales, renseigne sur la saturation en fluides et la connectivité du réseau poreux. Elle est particulièrement utile pour suivre la progression d'un front de fluide à l'intérieur de l'échantillon.

Prélèvements de fluides pour analyse

Nos réacteurs géochimiques et bancs de transport sont équipés de systèmes de prélèvement isobare. Ils permettent de suivre l'évolution de la composition chimique du fluide au cours de son interaction avec la roche, sans perturber les conditions de l'essai.

03 — Réalisations

Nos réalisations en géosciences

14 réalisations

Pompe haute pression 300 mL après rétrofit complet dans l'atelier IRIAN Mecatronics Géoscience & étude du sous-sol Moderniser une pompe haute pression propriétaire : rétrofit complet de la mécanique et du système de commande Rétrofit complet de pompes haute pression 980 bar pour un laboratoire de géosciences. La modernisation a permis de remplacer l'électronique et le logiciel propriétaires… Géoscience & étude du sous-sol500 bar500 °C105 mLProjet confidentiel · photo non diffusée Géoscience & étude du sous-sol Mesurer la perméabilité d’une roche à 500°C sous 500 bar en milieu corrosif : conception d’un perméamètre HP/HT sur mesure Conception d'un perméamètre sur mesure pour un laboratoire de géosciences. L'équipement permet de mesurer la perméabilité de roches en conditions extrêmes (500 bar, 500°C)… Banc de perméabilité au gaz avec cellule triaxiale Géoscience & étude du sous-sol Dispositif de perméabilité gaz & cellule triaxiale Conception pour l'Université du Shandong d'un banc de perméabilité gaz (10⁻²¹ m²) avec cellule triaxiale. Une solution IRIAN MECATRONICS pour la caractérisation de roches… Réacteur HPHT sur mesure Géoscience & étude du sous-sol Réacteur HPHT multi-mode pour simulation géochimique en milieu corrosif Conception d'un réacteur HPHT modulaire sur mesure pour la recherche en géosciences. L'équipement permet de réaliser plusieurs types d'expériences (batch, ciel gazeux) à 550… Ingénieurs intégrant un châssis de plusieurs cellules haute pression dans le laboratoire du client Géoscience & étude du sous-sol Maîtrise de la corrosion carbonique sous 140 bar : Ingénierie d’un banc de caractérisation en Hastelloy C-276 Banc d'essai multi-échantillons sur mesure pour la mesure de perméabilité en conditions extrêmes (140 bar, 130°C). Sa conception en Hastelloy garantit l'intégrité de la… Cellule HPHT à piston flottant de 5 L sur châssis mobile pivotant Géoscience & étude du sous-sol Cellules à piston flottant 1200 bar pour l’étude des fluides de réservoir HPHT Nous avons conçu des cellules à piston flottant HPHT 1200 bar (jusqu'à 5L) pour l'étude des fluides de réservoir. En Super Duplex F53, elles… High-precision osmosis test bench for the study of clay rocks Géoscience & étude du sous-sol Banc d’essai d’osmose haute précision pour l’étude des argilites Pour le BRGM, nous avons conçu un banc de test d'osmose. Il mesure des flux de liquide infimes (20 µL/jour) à travers des échantillons… Banc d'essai multi-réacteurs haute pression avec écrans de supervision, installé en laboratoire Géoscience & étude du sous-sol Banc d’essai multi-cellules 400 bar / 250°C pour l’analyse de l’endommagement de formation Pour un leader de l'énergie, ce banc multi-cellules (400 bar, 250°C) simule l'endommagement de formation au contact de fluides de forage, y compris des… Cellule triaxiale en PEEK transparente aux rayons X sur son banc de microtomographie Géoscience & étude du sous-sol Cellule triaxiale transparente aux rayons x : analyse in-situ en tomographie 3D Pour le BRGM, nous avons conçu une cellule triaxiale (200 bar, 150°C) transparente aux rayons X. Réalisée en PEEK et titane, elle permet l'analyse… Cellule d'essai triaxial haute pression installée dans un laboratoire de recherche Géoscience & étude du sous-sol Presse d’essai triaxial HPHT sur mesure pour la recherche en géomécanique Conception d'une cellule d'essai triaxial sur mesure pour la recherche en géosciences. L'équipement combine des pressions jusqu'à 500 MPa, une température de 150°C et… Banc d'essai uniaxial 3-en-1 (CUT) pour la caractérisation des roches Géoscience & étude du sous-sol Banc d’essai uniaxial 3-en-1 (CUT) pour la caractérisation de roches pétrolières Conception d'une presse 3-en-1 (20kN) pour SONATRACH, combinant essais de compression uniaxiale (UCS), traction et flexion 3 points sur une table mobile indexée. Banc de vieillissement HPHT double puits avec écran de contrôle tactile et système d'ouverture Géoscience & étude du sous-sol Banc de vieillissement HPHT 1380 bar : simulation de conditions extrêmes pour ciments et fluides Ce banc d'analyse de vieillissement accéléré permet de tester la durabilité des matériaux sous des contraintes de température et de pression définies par l'utilisateur. Carotteuse de grande précision pour échantillons de roche Géoscience & étude du sous-sol Carotteuse de grande précision Cette carotteuse de grande précision est conçue pour l'analyse et la recherche. Elle assure un prélèvement automatisé et fiable d'échantillons de matériaux (jusqu'à 1000… Banc d'essai d'hydrogénation à six réacteurs, vue 3D avec opérateur pour l'échelle Géoscience & étude du sous-sol Banc de 6 réacteurs HPHT en Hastelloy C276 pour la recherche en géosciences Pour la recherche en géosciences, nous avons conçu ce banc de 6 réacteurs HPHT. L'utilisation d'Hastelloy C276 assure une résistance maximale aux fluides corrosifs.

04 — Notre démarche

Une démarche d'ingénierie intégrée

De la compréhension de votre besoin expérimental à la formation de vos équipes, notre bureau d'études et notre atelier vous accompagnent à chaque étape.

  1. Traduire le besoin expérimental

    Notre bureau d'études intégré, avec ses compétences en mécanique, instrumentation et automatisme, collabore avec vous pour transformer votre protocole scientifique en une solution technique fonctionnelle. Nous validons ensemble les choix de conception qui garantiront la fiabilité et la précision des mesures attendues.

  2. Fabriquer, intégrer et tester en usine

    La fabrication et l'assemblage sont réalisés dans notre atelier de Morlaàs (France) sous certification ISO 9001. Avant toute expédition, chaque équipement fait l'objet de tests d'acceptation en usine (FAT) en votre présence, pour valider point par point le cahier des charges et le bon fonctionnement de chaque composant.

  3. Installer et assurer le support

    Nos équipes se déplacent pour assurer la mise en service de l'équipement dans votre laboratoire et former les opérateurs à son utilisation et à sa maintenance de premier niveau. Nous restons ensuite disponibles pour la maintenance préventive, curative, et pour faire évoluer le système selon vos futurs besoins.

Explorez nos autres solutions pour la recherche, comme les systèmes d'essai triaxial, les réacteurs et cellules d'analyse ou nos équipements dédiés à la simulation d'environnements extrêmes et au CO₂ supercritique.

Ils nous font confiance

  • CNRS
  • CEA
  • BRGM
  • Ifremer
  • EDF
  • TotalEnergies
  • Michelin
  • CETIM
  • Centrale Lille
  • Université de Pau et des Pays de l'Adour
  • Sonatrach
  • Saudi Aramco
  • université de Nanchang
  • Adisseo
  • Lafarge
  • MDS
  • MIO – Institut méditerranéen d'océanologie
  • IRT Saint Exupéry
  • IRD – Institut de recherche pour le développement
  • Groupe INSA
  • Aix-Marseille Université
  • logo-icmcb

05 — FAQ

Questions fréquentes

Vos systèmes peuvent-ils simuler les conditions spécifiques du stockage de CO2 ou d'hydrogène ?

Oui, nos équipements sont conçus pour ces applications. Nous sélectionnons des matériaux résistant à la fragilisation par l'hydrogène ou à la corrosion par le CO₂ humide, comme les alliages Hastelloy ou le Titane. L'architecture des bancs permet également de simuler des cycles d'injection et de soutirage pour étudier l'impact sur l'intégrité mécanique et la perméabilité de la roche-réservoir, ou l'étanchéité de la roche de couverture.

Comment garantissez-vous la précision des mesures sur des essais qui durent plusieurs mois ?

La stabilité à long terme est un critère de conception fondamental. Nous l'assurons par une régulation thermique active des composants clés pour compenser les variations de température du laboratoire, l'utilisation de pompes de haute précision, et la sélection de matériaux inertes qui préviennent la corrosion et la dérive des capteurs. L'automate de contrôle garantit une régulation stable et une acquisition de données fiable 24h/24 et 7j/7.

Est-il possible de visualiser ce qui se passe à l'intérieur de l'échantillon pendant l'essai ?

Oui, nous concevons des cellules d'essai, notamment triaxiales, qui sont transparentes aux rayons X. En utilisant des matériaux à faible absorption comme le PEEK, la fibre de carbone ou le titane, nous permettons l'analyse par tomographie 3D en cours d'essai. Vous pouvez ainsi observer en temps réel des phénomènes comme la micro-fissuration, la compaction des pores ou la propagation d'un fluide dans la roche.

Je dois réaliser plusieurs types d'essais (mécanique, transport, géochimie). Faut-il une machine pour chaque ?

Pas nécessairement. Nous privilégions la conception d'équipements modulaires et polyvalents pour optimiser votre investissement. Une presse triaxiale peut par exemple être équipée de circuits de fluides pour réaliser des mesures de perméabilité. Un réacteur géochimique peut être conçu pour être reconfigurable et opérer selon différents protocoles (statique, dynamique, percolation, avec phase gaz).

Un essai à mener en conditions de réservoir ?

Décrivez-nous votre protocole expérimental, les conditions de pression et température, les fluides et les grandeurs à mesurer. Notre bureau d'études reviendra vers vous pour échanger sur la solution technique.

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