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Thèse soutenue

Genèse et typologie des fractures naturelles d'un réservoir pétrolier

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Auteur / Autrice : Daniel Quesada
Direction : Dominique Leguillon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Les écoulements dans les réservoirs de faible porosité sont conditionnés par la disposition et la connectivité des fractures naturelles. Les conditions sont celles d'une pression interstitielle importante, proche de l'équilibre lithostatique. La contrainte principale mineure est sensiblement équilibrée par cette pression de fluide, de sorte que le chargement effectif est pratiquement assimilable à une compression simple, génératrice d'une rupture fragile. Les hétérogénéités sédimentaires susceptibles d'amorcer des fractures en extension sous un chargement de compression ont été identifiées : ce sont les cavités, assorties d'un paramètre de proximité et de taille (porosité), les interbancs, les concrétions. L'approche semi-analytique a été effectuée par une technique de développement asymptotique et de raccordement entre le champ proche et le champ lointain, en exploitant les solutions singulières lorsqu’elles sont présentes dans les géométries de type bi-matériau. L'analyse est conduite en employant un critère de rupture mixte en énergie et en contrainte récemment mis au point pour prédire l'amorçage de fissures. Ce cadre original nous a permis d'illustrer l'effet de la taille des hétérogénéités sur la rupture en relation avec le chargement de compression, parfois associé à un faible confinement effectif. L'étude des concrétions en particulier a conduit, avec l'utilisation du critère mixte, à justifier l'existence de ruptures multiples très rapprochées dont l’interprétation n'est guère envisageable avec les outils de la mécanique de la rupture fragile classique. Des données de terrain ont permis de vérifier la cohérence des paramètres d'étude, mécaniques et géométriques.