Faisabilité des coulis de ciment saumurés et microsilicés adaptés aux formations salifères : application au domaine pétrolier et au stochage des déchets radioactifs

par Abderrahmane Mellak

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Philippe Baudeau.

Soutenue en 1994

à l'Université Robert Schuman (Strasbourg) .


  • Résumé

    L'étude porte sur la faisabilité d'un coulis de ciment saumuré et microsilicé adapté aux formations salifères en vue de son utilisation dans les cimentations des tubages pétroliers placés dans des formations de sel gemme, afin d'isoler les couches aquifères des formations salifères. Ce matériau peut être aussi utilisable pour fermer les cavités de stockage de déchets dangereux (chimiques et radioactifs) creusées dans un massif de sel gemme. Il fait partie d'un dispositif de protection visant à garantir la sécurité des personnes et de l'environnement à très long terme: sa fonction est d'éviter tout échange avec le milieu extérieur environnant. En conséquence, la démarche suivie a consisté à choisir le liant hydraulique le plus adéquat pour les formations salifères (recherches expérimentales sur les poudres, pâte fraîche de ciment et éprouvettes de ciment durci de différents liants hydrauliques: liant de base et liants à constituants secondaires). Nous avons montré par la suite la faisabilité de coulis hydrauliques, gachés à la saumure saturée et nous avons analysé l'influence de la saumure saturée sur les caractéristiques physico-chimiques et mécaniques des coulis de ciment étudiés. L'analyse des caractéristiques mécaniques intrinsèques des coulis de ciment saumures auxquels sont incorporés des éléments ultra fins (concentrations variables), super plastifiant et agent anti mousse ont montré la possibilité d'obtenir des coulis de ciment saumurés et microsilicés stables, de fluidité meilleure et de caractéristiques mécaniques convenables. Une étude sur le comportement rhéologique de ces coulis de ciment saumurés et microsilicés à des concentrations variables a également été réalisée à l'aide d'un viscosimètre adapté aux essais sur les coulis de ciment. Les résultats de cette étude rhéologique ont montré la variation du comportement à l'écoulement en fonction de la concentration en fumée de silice et en fonction du mode de mise en place du matériau (injection ou pervibration). La comparaison avec les modèles rhéologiques classiques ont montré, que d'une façon générale, les coulis de ciment saumurés et microsilicés, vibres avant le cisaillement, avaient un comportement rhéologique de type Herschel-Belkley. Par ailleurs, l'influence de la température sur le comportement rhéologique de ces matériaux spécifiques a été étudiée afin d'accéder aux propriétés du fluide dans des conditions proches de celle du terrain (prise en compte du gradient géothermique du terrain). Ceci nous a permis, de proposer un coulis de ciment saumuré et microsilicé stable et à concentration optimum en fumée de silice. Pour terminer cette étude, nous avons tenté d'estimer la durabilité de ces matériaux placés en milieu chimiquement agressif. A cet effet, on s'est appuyé sur les résultats de laboratoire qui ont permis d'apporter des éléments de réponse aux problèmes

  • Titre traduit

    Feasibility of cement brined and microsilicated grouts adapted to salt bearing formations : applications in oil drilling and storage of radioactive waste


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Informations

  • Détails : 1 vol. (197 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 62 réf.

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  • Cote : 691.5 MEL
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  • Cote : 1994 - MELLAK Abderrahmane
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  • Cote : 1994 - MELLAK Abderrahmne
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