Résumé

EtudesInSituducouplagedynamiquepression‐écoulementdanslesrochesporeuses
naturellementfracturéesàl’échelledudecameter
Y.Guglielmi
LaboratoiredeGéologiedesSystèmesetdesRéservoirsCarbonatés
UniversitédeProvence,EA4229
3placeVictorHugo,Case67
13331Marseillecedex3,France
E‐mail:yves.guglielmi@univ‐provence.fr,
Phone:33413551177
Laréponsedynamiquedesrochesporeusesnaturellementfracturéesàl’écoulementdesfluides
multiphaseestunproblèmecentraldansl’étudedesprocessusthermo‐hydro‐mécaniquesqui
apparaissentdanslasubsurfaceterrestre.Depuislesannées60,beaucoupd’étudesontétémenées
utilisantlaséismicitéproduiteparl’injectiond’eaudansdespuitspourdifférentsobjectifs
d’ingénierieetégalementavecdesfluidesnaturelsconduisantlaséismicitédansdeszonesde
tectoniqueactive.Danstouscescasdefigure,lesprocessussontétudiésloindelasourcesismique
auréservoiret/ouleséchellesdelacroûte.Deplus,aucunemesuredepression
couplée/déformationn’esthabituellementfaitedanslamesureoùiln’estpasfaciledemesurer
simultanémentlapressiondefluideetlavitessedesparticuleset/oul’accélérationenprofondeur
(c'est‐à‐direavecunensembledemesuresdansdesforagesetàlasurface).Nousprésentonsiciune
nouvelleapprocheexpérimentale(figure1)permettantdecaractériserinsitulamécanique,de
statiqueàdynamique,etlaréponsehydrauliquedesrochesfracturées‐poreusesàproximité
d’injectiond’eaudansunforage.CeciaétémenédanslecadreduHighPulsePoroelasticityProject
(HPPP),projetdedéroulantsurlapériode2008‐2012,financéparl’AgenceNationaledelaRecherche
(ANR,France,http://hppp.unice.fr/).
Desexpériencesontétéréaliséesà270mètresdeprofondeurdanslelaboratoiresouterrainduLSBB
(France)pourétudierlaphysiquedel’excitationd’unesourced’eaupulsée(quenousappellerons
sourceHPPP)etlaséismicitéinduitepardesinjectionsdefluides.Quandl’injectiondepressionest
faitedansunforage,plusieurseffetsporo‐élastiquessontmesurés:(i)unevaguedehaute
fréquenceséismiqueassociéeaveclemouvementdelaphasesortanted’unsolideetdesphases
fluides;(ii)uneréponsestatiqueporo‐élastiquequiestliéeàladiffusiondufluideenphaseavecla
déformationmécaniquedelarocheporeuse;(iii)uneséismicitédelonguepériodequiestliéeàla
diffusiondufluidehydrauliquedanslarocheàproximitédelasource.Desanalysespréliminairesont
montréquelquesparamètresclésquicontrôlentlesprocessushydromécaniquesdestatiqueà
dynamique.Leprincipalrésultatobtenuestquelaséismicitéestamorcéequandl’eaucouledezones
dehauteperméabilitéversdeszonesdebasseperméabilité,ceciintervenantaprèsundélaisuivant
l’injectiondepression.Lasourcedelaséismicitéestétudiéeàtraversunecombinaisonde
modélisationd’élémentsdistinctsàtroisdimensionsdefaillesmouvantesinduitessurdesfailles
préexistantespardeschargeshydromécaniquesetdesexpériencesenlaboratoirecoupléesavecun
contrôleacoustique.

Figure1:Synthèsedel’approcheexpérimentaledelaréponsehydromécaniquedesrochesporeuses
etfracturéesmenéeinsituenforage(Guglielmietal.,2010).