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Caractérisation expérimentale et modélisation micro-mécanique de la perméabilité et la résistance de roches argileuses
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Bignonnet, François |
| Copyright Year | 2014 |
| Abstract | Ce memoire s'interesse aux proprietes de transfert, de resistance et de plasticite de roches argileuses. Deux enjeux industriels directs sont la determination du potentiel de production de gaz naturel des roches meres et de la capacite de retention des roches de couvertures utilisees pour les stockages de gaz ou de dechets en milieu souterrain. Dans un premier temps, la permeabilite est decrite comme resultant de l'homogeneisation de l'ecoulement d'un fluide visqueux dans le reseau poreux. Un cadre variationnel analogue a celui de Hashin et Shtrikman en elasticite est etabli et mis a profit pour proposer une methode numerique basee sur la Transformee de Fourier Rapide (FFT) pour le calcul efficace de bornes sur la permeabilite a partir de representations tridimensionnelles voxelisees de milieux poreux. Par ailleurs, des techniques d'homogeneisation analytiques basees sur la definition de cellules permeables equivalentes sont proposees pour fournir des briques elementaires pour la modelisation micro-mecanique de la permeabilite.Le phenomene de glissement du gaz aux parois est considere pour rendre compte quantitativement d'effets du type Klinkenberg sur la permeabilite au gaz. L'effet d'une saturation partielle du reseau poreux sur la permeabilite et la pression de percee sont etudies dans le cas de morphologies particulieres des pores. En parallele, une campagne experimentale est conduite sur differentes roches argileuses issues de forages pour caracteriser leur porosite et leur permeabilite sous diverses conditions de confinement mecanique et desaturation partielle en eau. Dans un second temps, les capacites de resistance sont etudiees sous hypothese de rupture ductile. Une methode numerique efficace basee sur la FFT est proposee pour encadrer par l'exterieur le domaine de resistance de milieux heterogenes a geometrie complexe. D'autre part, une modelisation analytique a trois echelles de la resistance d'un materiau granulaire renforce par inclusions rigides avec interfaces imparfaites est presentee. Enfin, une relecture elasto-plastique de ce modele de resistance a abouti a un modele purement micro-mecanique, dont l'interpretation macroscopique est analogue au modele Cam-clay, avec ecrouissage par changement de porosite et ligne d'etats critiques |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://hal-enpc.archives-ouvertes.fr/tel-01092981/document |
| Alternate Webpage(s) | https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-01127305/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
