Fracture roughness and thermal exchange: A case study at Soultz-sous-Forêts

L’échange de chaleur en régime laminaire est étudié numériquement dans une fracture ouverte sur la base de l’équation de Stokes, dans la limite de l’hypothèse de lubrification hydrothermique. Nous observons l’influence de la rugosité sur la perméabilité hydraulique, ainsi que sur le flux de chaleur à travers les parois de la fracture, quand un fluide froid est injecté dans une roche mère ayant une température chaude homogène. Les fluctuations de la température du fluide sont étudiées en supposant que la température de la roche est constante et la fracture auto-affine. Une application au cas d’étude du réservoir de géothermie profonde à Soultz-sous-Forêts, France, est présentée. Finalement, nous proposons un modèle thermique basé sur la connaissance spatiale réduite de l’ouverture géométrique, qui reproduit bien la réponse de la fracture.