Comportement mécanique d'une craie très poreuse avec prise en compte de l'effet de l'eau : de l'expérience à la simulation

• Auteur / Autrice : Stéphane Homand
• Direction : Jianfu Shao
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Roches réservoirs (géologie pétrolière)

Porosité

Élastoplasticité

Modèles mathématiques

Rhéologie

Roches, Mécanique des

Propriétés mécaniques

Craie

Résumé

Des essais de compression isotrope, de compression triaxiale de revolution, de chargement proportionnel et d'extension laterale ont ete realises sur une craie blanche tres poreuse pour deux types de fluide (l'un mouillant et l'autre non-mouillant, respectivement de l'eau et du soltrol). Les resultats obtenus mettent en evidence les aspects fondamentaux du comportement mecanique de cette roche. Pour les deux types de fluides saturants, deux mecanismes de deformations plastiques sont mis en evidence : l'un correspond a un effondrement des pores, l'autre au cisaillement entre grains. L'evolution de la surface de charge et de la resistance a la rupture est etudiee. Un modele elastoplastique a deux surfaces de charge est developpe pour decrire le comportement de la craie. Le modele propose est utilise pour simuler les essais de la campagne experimentale. Le meme modele est utilise pour chacun des deux fluides saturants mais avec deux jeux de parametres differents. De facon generale, on obtient une bonne concordance entre les resultats experimentaux et ceux de la simulation. Quatorze essais d'injection, sous contraintes constantes sont realises pour etudier l'impact de l'injection d'eau dans un echantillon initialement sature au soltrol. En introduisant le modele developpe precedemment dans un programme de calcul par elements finis et en introduisant le concept de saut de surface de charge, le saut de deformation observe lors des essais d'injection est modelise. Afin d'appliquer le concept de modelisation a differents types de scenarios de production de champs petroliers, la resolution d'un probleme d'ecoulement biphasique en milieu poreux est etudiee. La simulation d'un probleme type de reservoir est proposee.