Etude expérimentale du comportement hydro-mécanique d'une roche poreuse en relation avec les problèmes d'excavation PDF Download
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Author: Mehdi Hosseini
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 139
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Book Description
Dans l'industrie du pétrole et du gaz, on a estimé que plus de 500 millions de dollars US sont perdus tous les ans, en raison des instabilités de puits (Chen, Tan et Haberfield, 2000, [7]). Afin de limiter les problèmes d'instabilités relatifs à des excavations souterraine la prévision de l'évolution des contraintes et des déformations à proximité de l'ouverture est essentielle. Les essais sur des cylindres creux à parois épaisses sont un moyen facile, économique et réaliste pour mieux comprendre les mécanismes de rupture de puits pétroliers. La première partie de la présente recherche consistait à créer et développer un dispositif expérimental pour réaliser des essais sur cylindres creux à parois épaisses sous deux conditions distinctes : 1) Essais sans fluide interstitiel (pour modéliser l'ouverture souterraine pendant et après le creusement). 2) Essais avec écoulement radial convergent de fluide interstitiel (pour modéliser le puit de pétrole pendant sa phase de production). C'est un des avantages de ce dispositif expérimental puisque dans la majorité des cas, cette possibilité d'écoulement radial n'existe pas dans les études rapportées dans la littérature. La seconde partie de cette recherche est une campagne d'essais expérimentaux réalisée sur le matériau artificiel appelé CPIR09. Son comportement est similaire à certain grès très poreux qui constituent des réservoirs pétroliers. Le mode de rupture observé dans les essais est une paire de plans de rupture radiaux diamétralement opposés, parallèles à l'axe du tro et perpendiculaires à la paroi interne) qui correspond à un mécanisme compactant.
Author: Mehdi Hosseini
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Languages : fr
Pages : 139
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Book Description
Dans l'industrie du pétrole et du gaz, on a estimé que plus de 500 millions de dollars US sont perdus tous les ans, en raison des instabilités de puits (Chen, Tan et Haberfield, 2000, [7]). Afin de limiter les problèmes d'instabilités relatifs à des excavations souterraine la prévision de l'évolution des contraintes et des déformations à proximité de l'ouverture est essentielle. Les essais sur des cylindres creux à parois épaisses sont un moyen facile, économique et réaliste pour mieux comprendre les mécanismes de rupture de puits pétroliers. La première partie de la présente recherche consistait à créer et développer un dispositif expérimental pour réaliser des essais sur cylindres creux à parois épaisses sous deux conditions distinctes : 1) Essais sans fluide interstitiel (pour modéliser l'ouverture souterraine pendant et après le creusement). 2) Essais avec écoulement radial convergent de fluide interstitiel (pour modéliser le puit de pétrole pendant sa phase de production). C'est un des avantages de ce dispositif expérimental puisque dans la majorité des cas, cette possibilité d'écoulement radial n'existe pas dans les études rapportées dans la littérature. La seconde partie de cette recherche est une campagne d'essais expérimentaux réalisée sur le matériau artificiel appelé CPIR09. Son comportement est similaire à certain grès très poreux qui constituent des réservoirs pétroliers. Le mode de rupture observé dans les essais est une paire de plans de rupture radiaux diamétralement opposés, parallèles à l'axe du tro et perpendiculaires à la paroi interne) qui correspond à un mécanisme compactant.
Author: Shouyi Xie
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 166
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Book Description
Dans ce travail une série d'essais mécaniques a été effectuée. Les observations expérimentales ont mis en évidence deux mécanismes de déformation plastique. Il s'agit des déformations plastiques de " pore collapse " et des déformations plastiques au cisaillement. En se basant sur les résultats expérimentaux, nous avons proposé un nouveau modèle 'élastoplastique, qui tient compte de ces deux mécanismes plastiques liés à la microstructure de la craie poreuse. Les influences de l'interaction de l'eau sur le comportement mécanique de la craie ont été étudiées. A l'échelle macroscopique, le module élastique et les paramètres plastiques, tant pour le mécanisme " pore collapse " que pour le mécanisme de cisaillement, sont exprimés comme des fonctions du degré de saturation en eau. La déformation de fluage a été également incorporée dans le modèle de comportement " unifié ", elle a été considérée comme la conséquence macroscopique de la destruction progressive des surfaces de contact du solide cimentées entre les grains. Rappelons que le module élastique et les propriétés plastiques sont affectés par le processus de dissolution. De plus, le comportement mécanique non drainé de la craie a été étudié. Pour valider notre modèle de comportement, plusieurs simulations ont été effectuées, elles ont été comparées avec les données expérimentales pour diverses conditions de contraintes sur les échantillons saturés en huile et en eau en condition drainée ou non drainée. Nous avons montré que le modèle proposé est capable de décrire correctement les caractéristiques principales du comportement mécanique de la craie et les influences d'interaction-de l eau
Author: Dawei Hu
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Category :
Languages : en
Pages : 136
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Book Description
Cette thèse est consacrée aux études expérimentales et numériques du comportement mécanique et poromécanique et de l'évolution de la perméabilité du grès en prenant en compte l'anisotropie du matériau. Après une analyse par la microscopie électronique à balayage (MEB) et les rayons X, les échantillons sont utilisés pour réaliser des essais de compression hydrostatique et de compression triaxiale sous différentes pressions de confinement. Les évolutions des coefficients de Biot et de la perméabilité sont mesurées respectivement et étudiées en prenant en compte le comportement mécanique. Un modèle élastoplastique couplé à l'endommagement en se basant sur l'approche discrète est proposé et appliqué aux grés secs. Les essais en compression sont simulés, l'évolution et la distribution de la variable d'endommagement et de l'écrouissage plastique sont analysées. Le modèle proposé est validé de nouveau par les simulations des essais réalisés (y compris le comportement mécanique, les coefficients de Biot et la perméabilité) sur des échantillons saturés. Une très bonne concordance est obtenue entre les prédictions et les données expérimentales. Enfin, on développe un modèle anisotropique poroplastique couplé avec l'endommagement afin de décrire les propriétés poromécaniques du grès saturé. Le modèle proposé est appliqué pour décrire le comportement du matériau dans les essais triaxiaux en condition non-drainée, et dans les essais triaxiaux en appliquant une pression interstitielle. En général, la aussi nous obtenons une bonne concordance entre modélisation et expérimentation.
Author: Javad Eslami
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Category :
Languages : fr
Pages : 182
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Book Description
Parmi les différents phénomènes responsables de la déformation à court et long terme des roches poreuses, on s'intéresse dans ce travail à l'endommagement d'un calcaire oolitique en régime semi-fragile et sous différentes conditions hydriques. Dans ce but, nous avons élaboré un dispositif expérimental permettant de mesurer les vitesses des ondes ultrasonores et les déformations ainsi que d'écouter les émissions acoustiques sur le même échantillon, sous chargement mécanique et sous différentes conditions hydriques. En particulier, le dispositif expérimental permet de mesurer simultanément, les vitesses des ondes ultrasonores selon 3 directions de propagation (axiale, latérale et hors axe) et 3 polarisations différentes (P et 2 S perpendiculaires), ceci quasi-instantanément, ce qui in fine permet d'enregistrer les évolutions des vitesses des ondes ultrasonores en continu pendant le chargement. Ces mesures de vitesses permettent d'évaluer le tenseur acoustique à tout moment et donc de suivre en continu l'évolution de l'état d'endommagement de la roche. Le comportement endommageable à court et long terme du calcaire est modélisé à l'aide d'un modèle phénoménologique qui est basé sur une généralisation macroscopique des mécanismes microscopiques mis en évidence par les études expérimentaux (glissement-ouverture des fissures existantes, nucléation de nouvelles fissures, propagation et coalescence de fissures). Le modèle à court terme reproduit assez bien le comportement expérimental instantané de la roche (courbes contrainte-déformations et évolution des modules élastiques). Le modèle de comportement à long terme, découplé dans sa formulation du modèle à court terme, permet de reproduire qualitativement les courbes de fluage expérimentales.
