Influence du champ de contrainte sur l'évolution de la perméabilité monophasique d'un grès

par Fethi Ferfera

Thèse de doctorat en Mécanique des sols, structures et matériaux

Sous la direction de Jean-Marie Fleureau.


  • Résumé

    La perméabilité est une caractéristique petro physique importante, elle contrôle la circulation des fluides dans les roches, c'est-a-dire, dans une large mesure, la productivité des puits. Il arrive que durant la vie d'un gisement. La rentabilité diminue au point que -dans les cas les plus défavorables- le puits ne soit plus rentable. Les études montrent que cette modification est une réponse directe à l'exploitation des puits, elle est en particulier provoquée par la chute de la pression initiale avec ses diverses conséquences mécaniques et hydrauliques. Les résultats actuels nous montrent que l'évolution de la perméabilité semble passer par trois étapes successives : une première étape ou le mécanisme actif est la fermeture initiale de fissures, une seconde étape correspondant à la déformation élastique des pores, enfin une étape importante mais moins étudiée sur le plan de la perméabilité qui correspond à des dommages irréversibles aux pores. Afin d'étudier le problème, nous avons effectué une série d'essais sur du grès vosgien. Des mesures simultanées de déformation et de perméabilité monophasique ont été réalisées, suivant divers types de chemins de contrainte, à plusieurs niveaux de pression de pore et de confinement. L'interprétation des résultats est abordée de manière à montrer l'influence de chacune des deux contraintes, moyenne et déviatorique, sur la perméabilité. Le résultat principal de notre travail est la mise en évidence dans le plan (contrainte moyenne, contrainte déviatorique) d'une frontière délimitant deux régions : l'une ou la perméabilité semble n'avoir que peu ou pas change, l'autre ou cette perméabilité diminue régulièrement jusqu'a atteindre dans certain cas une importante réduction. Une particularité importante de ce résultat nouveau est que cette diminution de perméabilité semble s'effectuer à taux de réduction constant. L'analyse des résultats montre que ce taux est unique pour chaque chemin de contrainte, indépendamment des niveaux de contrainte appliqués. Plus le déviateur est faible, et plus bas sont les taux de réduction engendres. Il devient donc possible de quantifier l'évolution de la perméabilité si l'on connait le chemin de chargement et la valeur du deviateur de contrainte.

  • Titre traduit

    The influence of stress on monophasic permeability changes of a sandstone


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Informations

  • Détails : 1 vol. (184 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 68 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 58862
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