Etude experimentale du comportement hydromecanique d'une fracture

par Li Li

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de FRANCOIS HENRY CORNET.

Soutenue en 1997

à Paris 7 .

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  • Résumé

    Pour etudier les lois de couplage hydromecanique des fractures, un laboratoire de terrain a ete cree sur un bloc d'un metre cube dans une carriere au mayet de montagne, 4 campagnes d'essais hydromecaniques ont ete realisees. Il a ete prevu que le probleme pourrait etre traite correctement par un modele 2d puisque le bloc d'essai a un plan de symetrie. Ceci s'est revele vrai pour les premiers essais purement mecaniques mais pas pour les essais qui ont suivi. Des productions d'eau a l'exterieur du bloc d'essais au cours des essais hydromecaniques en 1992 nous a conduit a penser qu'une fracture subhorizontale a ete creee par l'injection d'eau et que le probleme n'etait plus bidimensionnel. Cela a ete confirme par les carottages de 1993. Deux fractures non paralleles ont ete identifiees et donc le probleme est vraiment tridimensionnel. Un modele 3d est indispensable pour interpreter les donnees obtenues entre 1990 et 1992. La methode de discontinuite de deplacement en 3d dans un espace semi-infini a ete choisie puisqu'elle ne necessite la discretisation du volume, ni de la surface libre horizontale. Le programme developpe a ete verifie par de nombreux tests. Une nouvelle campagne d'essais a ete reprise sur un nouveau site dans la meme carriere au mayet de montagne en 1995 sur une fracture supposee avoir une geometrie simple et bien connue. L'objectif etait de resoudre tout d'abord le probleme simple et original. Le bon fonctionnement du systeme d'essais a ete bien verifie par les premiers essais d'elasticite et la tres bonne correlation entre les ouvertures hydrauliques et mecaniques. La methode de mesure de contrainte htpf a ete validee par la tres bonne coherence entre la contrainte normale calculee et la pression de reouverture mesuree sur le plan de la fracture. Certaines chenalisations d'ecoulement d'eau, en particulier, la distribution dissymetrique de production d'eau, ont ete bien expliquees par la modelisation. Le decalage entre la reponse des extensometres et l'arrivee d'eau a la surface nous a permis de proposer une explication pour les baisses transitoires de niveau d'eau observee lors d'injection dans un forage voisin. Finalement, la modelisation de la propagation de fracture nous a permis de conclure que notre methodologie est valable et que nos outils sont operationnels.


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Informations

  • Détails : 190 P.
  • Annexes : 70 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1997
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