Thèse soutenue

Micromécanique des Roches Granulaires Poreuses : Expérimentation et Modélisation

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Auteur / Autrice : Emmanuelle Klein
Direction : Thierry Reuschlé
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'univers. Géophysique
Date : Soutenance en 2002
Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La compréhension des mécanismes de déformation et de compaction des roches est devenue un thème majeur de recherche pour de nombreuses applications géophysiques, et plus particulièrement dans le domaine pétrolier. Dans cette étude qui s'est déroulée en deux étapes, associant expérimentation et modélisation, nous nous sommes intéressés au comportement mécanique en régime fragile de quatre grès dont la porosité est comprise entre 13 et 25,5%. La partie expérimentale a consisté en une série d'essais mécaniques réalisés sur la presse triaxiale du laboratoire, effectuée dans le but de construire l'enveloppe fragile des roches sélectionnées et d'établir les fondements d'un modèle micromécanique. Celui-ci est développé dans le but de prédire et simuler le comportement observé expérimentalement. Il repose sur la mécanique linéaire de la rupture, et se veut adapté à la microstructure des roches granulaires poreuses (les fissures émanent à la surface de pores cylindriques en 2D) et proche des réalités expérimentales (la procédure de calcul est établie à déformation axiale imposée). La confrontation essais-calculs montre effectivement que ce modèle permet, à partir d'un petit nombre de paramètres (taille de pores, densité de pores, ténacité et modules élastiques), de prédire le comportement de la roche en cours de déformation et l'état de contrainte à la rupture de manière satisfaisante dès lors que des paramètres microstructuraux cohérents avec les observations sont introduits.