Mise au point de logiciels de traitement d'images pour l'étude de la morphologie et du comportement hydraulique d'un réseau 2D de fractures dans des roches granitiques

Image processing software to study the morphology and the hydraulic behaviour of a 2d fracture network in granitic rock

• Auteur / Autrice : Ai͏̈cha Sahel
• Direction : Gérard Touchard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fractales

Percolation dans les sols

Roches -- Perméabilité

Squelette

Morphologie mathématique

Résumé

Cette etude consiste a mettre au point des logiciels de traitement d'images consacres a la caracterisation d'un reseau 2d de fractures du point de vue morphologie et comportement hydraulique. L'etude de la connectivite et la quantification des differentes caracteristiques geometriques du reseau dans le plan sont faites a l'aide d'algorithmes issus de la morphologie mathematique, notamment la squelettisation. En effet, la plus grande partie de notre traitement repose sur le squelette des fractures. La reconstruction du graphe, decrit par le reseau de fractures, effectuee a l'aide d'une recherche arborescente automatique orientee suivant le sens d'ecoulement, a permis de dresser une carte de chemins de la circulation du fluide sous forme d'un fichier numerique. Ce fichier peut etre exploite pour une etude statistique (histogramme des longueurs, des largeurs, des orientations) ou pour le calcul de certains parametres geologiques (porosite, densite de fracturation, degre d'interconnectivite,). L'estimation de la valeur de la permeabilite a partir de l'image du reseau de fractures repose sur les dimensions des differentes fractures formant le reseau percolant. Celui-ci est extrait de facon automatique en fonction des conditions limites requises. La resistance hydraulique de chaque fracture etant calculee a l'aide de la loi de poiseuille, relative a un ecoulement laminaire, la permeabilite est evaluee donc a partir de la resistance hydraulique equivalente du reseau. Une etude comparative par analyse fractale du reseau de fractures a ete faite pour chercher une eventuelle correlation entre la permeabilite et la dimension fractale en fonction de la direction d'observation