ETUDE DE LA GEOMETRIE DES RESEAUX DE FRACTURES NATURELLES A DIFFERENTES ECHELLES. RECONNAISSANCE DE STRUCTURES HIERARCHISEES ET INCIDENCE SUR LES PROPRIETES HYDRAULIQUES PDF Download
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Author: Pierre Barthèlemy (médecin).)
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Languages : fr
Pages : 291
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LA FRACTURATION NATURELLE DES ROCHES A UNE INCIDENCE MAJEURE SUR LES PHENOMENES DE TRANSPORT DANS LES FORMATIONS GEOLOGIQUES. CEPENDANT, LES METHODES TRADITIONNELLES DE DESCRIPTION FOURNISSENT DES INFORMATIONS TRES LOCALES SUR LA NATURE ET LA DISTRIBUTION DE CES FRACTURES ET NE RENDENT PAS TOUJOURS COMPTE DE L'ALLURE GENERALE DU CHAMP FRACTURE. DE NOUVELLES METHODES D'APPROCHE DOIVENT DONC ETRE RECHERCHEES. DANS CETTE ETUDE, ON SUPPOSE QUE CERTAINES PROPRIETES GEOMETRIQUES DES RESEAUX DE FRACTURES NE PEUVENT ETRE CLAIREMENT MISES EN EVIDENCE QUE PAR UN TRAVAIL IMPLIQUANT DIFFERENTES ECHELLES D'OBSERVATION. NOUS MONTRONS QU'EN ENVISAGEANT UN CONTINUUM D'ECHELLES, DANS UNE GAMME DONNEE, ON FAIT APPARAITRE, POUR CES RESEAUX, DES PROPRIETES GEOMETRIQUES INACCESSIBLES PAR L'ETUDE DES SEULES ECHELLES EXTREMES DE CETTE GAMME. LA MISE AU POINT ET L'APPLICATION D'UNE METHODOLOGIE SIMPLE, ALLANT DE L'ACQUISITION DES DONNEES A LA QUANTIFICATION DE LA GEOMETRIE D'UN CHAMP FRACTURE, NOUS PERMET DE MONTRER LA HIERARCHIE DES RESEAUX OBSERVES DANS LE PLAN HORIZONTAL. CETTE HIERARCHIE CORRESPOND A L'IMBRICATION DE RESEAUX DE FRACTURES DE LARGEURS DIFFERENTES. LA MEME ETUDE APPLIQUEE AU PLAN VERTICAL N'EST PAS AUSSI CONVAINCANTE ET ELLE NE PERMET DONC PAS DE RESOUDRE TOTALEMENT LE PROBLEME DE LA RESTITUTION D'UNE IMAGE COMPLETE DE LA FRACTURATION EN TROIS DIMENSIONS. NEANMOINS, UNE TELLE ETUDE FOURNIT LA MATIERE POUR UNE ANALYSE CRITIQUE DE LA RELATION ENTRE LA DENSITE DE FRACTURATION ET L'EPAISSEUR DES BANCS. ON MONTRE QUE CETTE RELATION NE PEUT ETRE CLAIREMENT ETABLIE QUE SI ON SAIT DEFINIR LA LIMITE MECANIQUE DES BANCS. EN DERNIER LIEU, ON REGARDE L'INCIDENCE DE LA HIERARCHIE DES RESEAUX DE FRACTURES SUR LA CONDUCTIVITE HYDRAULIQUE DU MILIEU FRACTURE. AINSI, ON MONTRE QUE CETTE HIERARCHIE ET L'INFLUENCE DE LA NATURE DES LIMITES DE BANCS SONT DES PARAMETRES DONT IL FAUDRA TENIR COMPTE LORS DE L'ELABORATION DE NOUVEAUX MODELES GEOMETRIQUES ET HYDRAULIQUES
Author: Pierre Barthèlemy (médecin).)
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LA FRACTURATION NATURELLE DES ROCHES A UNE INCIDENCE MAJEURE SUR LES PHENOMENES DE TRANSPORT DANS LES FORMATIONS GEOLOGIQUES. CEPENDANT, LES METHODES TRADITIONNELLES DE DESCRIPTION FOURNISSENT DES INFORMATIONS TRES LOCALES SUR LA NATURE ET LA DISTRIBUTION DE CES FRACTURES ET NE RENDENT PAS TOUJOURS COMPTE DE L'ALLURE GENERALE DU CHAMP FRACTURE. DE NOUVELLES METHODES D'APPROCHE DOIVENT DONC ETRE RECHERCHEES. DANS CETTE ETUDE, ON SUPPOSE QUE CERTAINES PROPRIETES GEOMETRIQUES DES RESEAUX DE FRACTURES NE PEUVENT ETRE CLAIREMENT MISES EN EVIDENCE QUE PAR UN TRAVAIL IMPLIQUANT DIFFERENTES ECHELLES D'OBSERVATION. NOUS MONTRONS QU'EN ENVISAGEANT UN CONTINUUM D'ECHELLES, DANS UNE GAMME DONNEE, ON FAIT APPARAITRE, POUR CES RESEAUX, DES PROPRIETES GEOMETRIQUES INACCESSIBLES PAR L'ETUDE DES SEULES ECHELLES EXTREMES DE CETTE GAMME. LA MISE AU POINT ET L'APPLICATION D'UNE METHODOLOGIE SIMPLE, ALLANT DE L'ACQUISITION DES DONNEES A LA QUANTIFICATION DE LA GEOMETRIE D'UN CHAMP FRACTURE, NOUS PERMET DE MONTRER LA HIERARCHIE DES RESEAUX OBSERVES DANS LE PLAN HORIZONTAL. CETTE HIERARCHIE CORRESPOND A L'IMBRICATION DE RESEAUX DE FRACTURES DE LARGEURS DIFFERENTES. LA MEME ETUDE APPLIQUEE AU PLAN VERTICAL N'EST PAS AUSSI CONVAINCANTE ET ELLE NE PERMET DONC PAS DE RESOUDRE TOTALEMENT LE PROBLEME DE LA RESTITUTION D'UNE IMAGE COMPLETE DE LA FRACTURATION EN TROIS DIMENSIONS. NEANMOINS, UNE TELLE ETUDE FOURNIT LA MATIERE POUR UNE ANALYSE CRITIQUE DE LA RELATION ENTRE LA DENSITE DE FRACTURATION ET L'EPAISSEUR DES BANCS. ON MONTRE QUE CETTE RELATION NE PEUT ETRE CLAIREMENT ETABLIE QUE SI ON SAIT DEFINIR LA LIMITE MECANIQUE DES BANCS. EN DERNIER LIEU, ON REGARDE L'INCIDENCE DE LA HIERARCHIE DES RESEAUX DE FRACTURES SUR LA CONDUCTIVITE HYDRAULIQUE DU MILIEU FRACTURE. AINSI, ON MONTRE QUE CETTE HIERARCHIE ET L'INFLUENCE DE LA NATURE DES LIMITES DE BANCS SONT DES PARAMETRES DONT IL FAUDRA TENIR COMPTE LORS DE L'ELABORATION DE NOUVEAUX MODELES GEOMETRIQUES ET HYDRAULIQUES
Author: Pierre Barthélémy (docteur-ingénieur.)
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Languages : fr
Pages : 291
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Author: Jean-Raynald de Dreuzy
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Languages : fr
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L'interet porte aux milieux fractures s'est developpe dans le cadre de l'exploitation des nappes phreatiques et petroliferes et de la recherche de sites de stockage souterrains pour les dechets nucleaires de longue duree de vie. Les fractures etant generalement beaucoup plus permeables que le milieu environnant, l'ecoulement est fortement concentre dans un reseau de fractures complexe. La complexite du reseau provient a l'echelle locale des larges distributions de longueurs et de permeabilites de fracture et se manifeste a l'echelle globale du reseau par la chenalisation du flux dans un nombre limite de fractures et par une croissance de la permeabilite avec l'echelle. Le but de cette these a ete de rechercher les modeles de reseaux coherents avec les observations locales et globales. Les modeles de reseaux bidimensionnels montrent une grande diversite de structures d'ecoulement allant de la fracture unique concentrant l'integralite du flux au modele homogene. Le type de structure d'ecoulement depend non seulement de la densite et des distributions de longueurs et de permeabilites de fracture mais aussi de l'echelle d'observation. Dans certains modeles, une echelle de transition marque le passage de structures complexes extremement chenalisees a des milieux dans lesquels le flux se repartit dans differentes structures independantes. Ces modeles, fondes sur des caracteristiques locales et valides par des observations globales, ont ete etablis en regime permanent. En regime transitoire, des simulations d'essais de puits effectues sur ces modeles ont ete comparees aux resultats obtenus sur le site de ploemeur (morbihan). Le bon accord obtenu entre modele et donnees renforce la pertinence des modeles. Une fois valides et calibres, les modeles sont destines a estimer les proprietes hydrauliques moyennes de milieux fractures naturels et le risque associe a leur meconnaissance.
Author: Delphine Roubinet
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ISBN: 9782914375740
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Languages : en
Pages : 166
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Fractured porous media are characterized by the presence of fractures at several scales with heterogeneous properties implying areas highly permeable by comparison with the rock. Hydraulically, these media are characterized by short reaction times, due to the fractures, and long reaction times, due to the rock. These media are important for several topics as contaminated sites, element storage and resources exploitation. The main challenge of fracture porous media modeling is the representation of the geometrical and physical heterogeneities. As an exact representation of the medium is not possible, it is necessary to determine the key properties of the medium. This study aims at determining the impact of the geometrical and physical properties of the fractures and the matrix from the local to the global scales. A first part consists in creating methods to evaluate structure effects on the exchange between the fractures and the matrix and a second part consists in using these methods on several media. Finally, we describe a new discrete dual-porosity model taking into account the properties of the media characterizing its behavior.
Author: François Bonneau
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Languages : fr
Pages : 0
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Les méthodes stochastiques de modélisation discrète de réseaux de fractures reposent principalement sur la reproduction de la géométrie du réseau de fractures naturelles décrit par des lois de distributions statistiques. Classiquement, la géométrie de chaque objet est simulée en déterminant la position, l'orientation et la géométrie d'objets planaires représentant une fracture. Cependant, l'organisation générale du réseau est émergente d'un processus stochastique et stationnaire. Cette thèse explore une approche stochastique pseudo-génétique définissant des règles d'implantation et de propagation d'objets non planaires qui permet de contraindre l'émergence d'une organisation fractale particulière. La simulation mime le processus de fracturation naturelle en contraignant le positionnement et la géométrie de chaque fracture par la zone d'accumulation des contraintes et la zone d'ombre définie autour de chaque fracture déjà simulée. Nous étudierons l'impact de la méthode proposée sur la dimension fractale du réseau de fractures discret. De même, nous mènerons une étude quantifiant l'impact de notre méthode de simulation sur la connectivité des modèles et leur seuil de percolation. La validation des approches stochastiques se base sur le réalisme de la géométrie et du comportement des modèles produits. L'approche précédemment décrite contraint les géométries locale et globale des réseaux de fractures discrets par des lois statistiques et des concepts issus de la mécanique de la fracturation. L'imagerie des discontinuités mécaniques peut aussi passer par l'interprétation de données indirectes évaluant le comportement physique et/ou dynamique du volume de roche fracturé. Nous proposons une approche efficace pour intégrer à la simulation stochastique des considérations relatives à des tests de traceurs et à la microsismicité. Nous intégrerons ces considérations à la simulation directe des objets sans passer par une optimisation qui pourrait être couteuse en temps de calcul et corrompre l'organisation fractale du réseau de fracture discret.
Author: Guy Ouillon
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Category : Faults (Geology)
Languages : fr
Pages : 348
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Ce mémoire est dédié à la caractérisation multi échelle de la géométrie de la fracturation. Les données sont d'origine naturelle et échantillonnées à plusieurs échelles (du terrain jusqu'à l'image satellite) sur la couverture sédimentaire de l’Arabie saoudite. L'évolution de la densite de fracturation en fonction de la résolution de l'observation est assurée à l'aide de l'analyse multi fractale. La dimension fractale des divers réseaux étudies est toujours égale à 2. La fracturation affectant uniquement le bassin sédimentaire est distribuée de manière uniforme, alors que la distribution des accidents pénétrant dans le socle est hétérogène. La dimension fractale locale des zones les plus fracturées est d'environ 1,75, valeur proche de celles obtenues dans les processus DLA. Ces résultats sont obtenus à l'aide de la mise au point d'une méthode d'analyse corrigeant des effets de bord et de taille finie. L'évolution de l'anisotropie des réseaux en fonction de l'échelle est abordée par l'intermédiaire d'une méthode nouvelle, baptisée méthode du coefficient d'ondelette anisotrope optimal. Ces deux analyses permettent d'évaluer les échelles caractéristiques influençant l'organisation des fractures. Ces échelles de coupure sont parfaitement corrélées avec diverses épaisseurs d'unités structurales connues: unités sédimentaires, profondeurs de plasticité du quartz et du feldspath, épaisseur de la croute terrestre. La fracturation visible en surface dépend de la lithologie crustale et du degré de couplage entre les diverses couches, et sans doute de l’héritage tectonique
Author: Leslie Rainer
Publisher: Getty Publications
ISBN: 1606060430
Category : Architecture
Languages : fr
Pages : 438
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Earthen architecture constitutes one of the most diverse forms of cultural heritage and one of the most challenging to preserve. It dates from all periods and is found on all continents but is particularly prevalent in Africa, where it has been a building tradition for centuries. Sites range from ancestral cities in Mali to the palaces of Abomey in Benin, from monuments and mosques in Iran and Buddhist temples on the Silk Road to Spanish missions in California. This volume's sixty-four papers address such themes as earthen architecture in Mali, the conservation of living sites, local knowledge systems and intangible aspects, seismic and other natural forces, the conservation and management of archaeological sites, research advances, and training.
Author: Jean-Baptiste Clavaud
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
L'objectif de cette these est de contribuer a la comprehension des proprietes de transport des roches poreuses ou peu poreuses et fracturees. Une attention particuliere a ete accordee aux effets de la geometrie du reseau poreux, de l'etat de saturation, de l'anisotropie, de l'echelle des heterogeneites et des interactions fluides-roche. Dans la premiere partie de ce travail, concernant les proprietes hydrauliques (experiences et modelisation) des roches poreuses, on a montre que : les permeabilites relatives des roches pyroclastiques sont superieures (pour un meme etat de saturation) a celles des roches sedimentaires ; la tortuosite controle l'existence de chemins de circulation preferentiels et, par consequent, les phenomenes d'hydro-dispersion ; l'anisotropie de permeabilite est bien correlee a la microstructure de la porosite dans les gres et dans les roches volcaniques. Ceci n'est pas le cas dans les calcaires ; la modification du modele de purcell (ajout d'un concept de percolation) permet de predire precisement la permeabilite, sur six ordres de grandeur, de lithologies tres variees ; les simulations sur reseaux ont montre que, lorsque la distribution des rayons d'acces aux pores passe de monomodale a plurimodale, la longueur des chemins de circulation, hydraulique et electrique, augmente et l'on assiste a un decouplage progressif de ces chemins. La seconde partie est consacree aux effets sur la permeabilite des interactions entre les fluides et la roche dans les milieux peu permeables et fractures. On a montre, dans un echantillon traverse par une fracture, que la dissolution des mineraux conduit a augmenter la permeabilite et a diminuer le facteur de formation, par lissage de la fracture ou par augmentation de son ouverture. Dans la carriere du mayet de montagne (allier), la geometrie 3d du reseau de fractures d'un bloc metrique a ete determinee (precision 1cm) grace a des experiences de sismique (adaptees a cette echelle inhabituelle), et de georadar.
Author: Laëtitia Macé
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Languages : fr
Pages : 152
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Book Description
Les fractures naturelles ont un impact considérable au sein d'un réservoir, que ce soit dans les domaines de l'ingénierie pétrolière et minière, ou de l'hydrogéologie. En effet, qu'elles soient conductrices ou barrières, elles contrôlent généralement les écoulements ainsi que les capacités de stockage des réservoirs. Ces travaux de thèse s'inscrivent au sein de la chaîne de modélisation numérique d'un réservoir naturellement fracturé, leurs objectifs étant de caractériser, puis de modéliser les fractures en trois dimensions. Les méthodologies proposées abordent successivement les premières étapes logiques de cette modélisation: 1. La caractérisation des fractures naturelles à partir de données structurales: les données tensorielles de déformation (résultant d'une modélisation génétique ou inverse) sont intégrées au sein d'une approche tridimensionnelle géomécanique et probabiliste afin de déterminer de nouveaux indicateurs structuraux de fracturation, notamment concernant son intensité et son orientation. La formulation mathématique adoptée prend également en compte les incertitudes sur les propriétés pétrophysiques des roches. 2. La modélisation numérique d'un réseau de fractures: une approche tridimensionnelle par réseau de fractures discrètes a été développée du fait de sa flexibilité et de son réalisme. Une simulation numérique stochastique offre la possibilité de modéliser tout type de réseau de fractures respectant des données de terrains et des contraintes géologiques prédéfinies (confinement aux couches, chronologie relative des fractures, etc.). 3. L'analyse de la connectivité de réseaux de fractures discrètes: une structure de type graphe reflète les relations de connectivité entre les fractures discrètes d'un réseau en trois dimensions. Différentes méthodologies d'analyse qualitative et quantitative de cette connectivité sont ensuite exposées, leur but étant d'améliorer la compréhension de l'impact de la fracturation sur les écoulements fluides
Author: Vincent Henrion
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Languages : fr
Pages : 160
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Book Description
Les réseaux de fractures et les karsts constituent des discontinuités au sein de la roche qui affectent considérablement les écoulements de fluides, ce qui engendre des problèmes spécifiques dans divers domaines des géosciences. La problématique générale consiste à déterminer les caractéristiques géométriques et hydrauliques des réseaux de fractures ou de karsts. La caractérisation et la modélisation de ces structures se heurtent cependant à leur complexité géométrique et à leur distribution spatiale hétérogène. De plus, les observations et données directes concernant aussi bien les fractures et karsts que leur encaissant rocheux restent largement insuffisantes pour décrire avec certitudes leurs caractéristiques. Pour ces raisons, la modélisation de réseaux de fractures ou de karsts est le plus souvent réalisée dans un cadre probabiliste. Des simulations stochastiques de type objet ou pixel sont généralement mise en œuvre pour générer des modèles 3D de fractures ou karsts. Cependant les mécanismes sur lesquels repose ce type d'approche ne permet pas de reproduire toutes la complexité de ces objets naturels et fournit des modèles manquant de réalisme géologique.Dans ces travaux de thèse, nous proposons d'aborder la problématique de la modélisation des fractures et des karsts suivant une approche pseudo-génétique. Il s'agit de contraindre le processus de simulation stochastique de fractures et karsts par des règles géométriques et heuristiques qui imitent les processus physiques gouvernant leur formation. Deux méthodes poursuivant cet objectif ont été développées, l'une adressant la simulation des fractures et la seconde celle des karsts. Les modèles ainsi générés exposent des caractéristiques similaires à celles des réseaux de fractures et karsts naturels.
