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surlesmodèlesréduitsdeforage

Sornethoughts

aboutbiassedobservationsduringthetesting ofsmallscale modelsofwellbores

F.-J.SANTARELLI

ElfAquitaine*

1992)Résumé

quecessystè d'échelleetdesmodesderupture. anintroduction tingmachinesandofthetestingconditions highlightsthepotentialareaswhere

64018PauCedex.

34

1.INTRODUCTION

toutautre domained'applicationdelamécaniquedes roches deur.De cefait,lesseulsmoyensd'observationde instantanées blème mètre ladétermination descausesdesmécanismesd'insta bilité

Faceàce

capable detravaillersurdesmodèlesphysiques,le mettrel'isolationet lecontrôledesparamètresetainsi d'identifierles réponsesdusystèmesoumisàunesol licitationparfaitement connue.Onnoteraaussique

élémentsvéritablementcapables

depermettrel'éva luation tion dedimensionnement. réalitéqu'ilest censéreprésenter.Eneffet,entrela sollicitationthéoriqueet laroche,setrouvelamachine d'essaisqui, deparsanature,peutinduiredenom gereux, d'unepartparcequ'ilsproviennentd'unbiais reur. Lebut decetteprésentationestdoncdecernerles enjeux danscedomainedesessaissurmodèles cations,avantagesetinconvénients dechacunprésen tés.Enfinl'application decesconceptsseraillustrée ticuliers:celui del'effetd'échelleetceluidesmodes etun unrésultatqui vientd'apprécier quedenouvellesinvestigationspour raienttransformercetteréalité enartefact.

2.LEPROBLÈMEDETENUE

DESPAROISENPRATIQUE

REVUEFRANÇAISEDEGÉOTECHNIQUE

critique danslecontextedudéveloppementde tes danssesderniersretranchements.Lebesoinde plus quedansd'autre,uneconnaissancedesméca nismes révèle doncchaquejourplusimportantecommele nale s'occupantentreautresdecesproblèmes (MAURY,1987).

Lesprincipaux

paramètrespouvantentraînerunedé stabilisationdesparoisd'unpuits, dontl'actiondecer tainsaétéclairementmise enévidenceparl'analyse qui mentionne: -lescontraintes enplacesouventanisotropesqui tiondifférents(MAURYetSAUZAY,1987); -ladensité delabouequipeutêtresoittropfaible etentraînerunécaillage delaparoidutroupouvant entraîner unefracturationdelaformation; -la qui présentedonctouteunegammedecomporte mentspossibles; -la (GUENOTetSANTARELLI,1989); -lacompositionchimique dufluidedeforage (boue)quiseraplus oumoinsagressivevis-à-visde sées(évaporites,argilites,etc.); -lescaractéristiquesphysiques dufluidedeforage quiselonsaviscosité, sateneurensolide,sarhéolo gie laformation; rôledéstabilisateur encréantdescyclesdesurpres

Acetteliste

deparamètresquigouvernentplutôtla aussis'ajouter uneautrelistedeparamètresquiindui observations deMAURYetSAUZAY(1989),mais quirestent encoreinsuffisammentétudiées.

Acettesérie

deparamètres,ilconvientd'opposerla serévélerfatale pourlasuitedesopérationscomme est ,,,"11 #1__-----l,

1--..",

•1 ...._...; tude, mationindirecte despropriétésdelarocheexistent tantladifficulté lecaractèrerelativementfruste desmodèlesdepré diction etcemalgrédenombreuxdéveloppements récents(MCLEANetADDIS,1990). driques derochescontenantunecavitécylindrique coaxiale sionintérieure etuneforceaxiale(HOSKINS,1969) voire lesparoisinternes etexternesdutube(JOHNSON etGANGI,1980),etc.

3.LESTUBESÉPAIS

(OU"CYLINDRESCREUX») foragedanslebut: etla manifestation delaruptured'uneparoidansdescon ditions sentatives quepossibledesconditionsréelles; modèlesdeprédiction; et/ouchimiques,etc.

Lestroissectionssuivantesvont

doncpasserenrevue lesdiverssystèmes permettantdetesterdesmodèles réduitsdeforage. 65432

RAYONEXTERNESURRAYONINTERNE

Fig.2.-Pressionderuinedecylindrescreux

pourdiversesvaleursdurapportra/ri (d'aprèsROBERTSON,1955).

Fig.2.-Co//apsepressureofho//owcy/inders

o 500

0&.-........""'--........__

ëi D.. !.400 w El:

El:300

:5 c( w z ffi200 a z o 100
W El: vette estinférieur

à3,lecomportementdutubeàlarup

tureestviolent ets'apparentealorsàceluid'une définitive del'éprouvette(fig.2). DAEMENetFAI siond'initialisation del'écaillageenparoiquivarient entre

0,6et0,85foislapressiond'effondrementdu

logie 36
d'influence important:parexemple15à

40foislerayondutrou

lamodélisationdesrésultats desessais.

Lalongueur

del'éprouvetteesthabituellementchoi siesurlabasedes méthodesrecommandéesparla c'est-à-direun

élancementdedeux.

Parmilesavantages

decettegéométrie,ilconvient designaler quel'adaptationd'unecelluletriaxialeclas sique

àfaitminimeàlaseulecondition

quecelle-ciaitété blèmea res importantd'êtrerelativement peuaffectéparlefret tagelos queleplateauparlequellachargeestappli

1972).

REVUEFRANÇAISEDEGÉOTECHNIQUE

vent aucunimpactdécelablesurlacourbedecon vergence moyennedelacavité.Seuleunemesure lacon centricité (1973)ait traintes, avoir conditionner lelieuoùlarupturevients'initialiser. tés parSANTARELLIetBROWN(1989)montrent secondaire.

4.LESESSAISSURBLOCS

épaisestincapable

dereproduirel'effetd'unétatde nécessaired'utiliser unemachinetriaxialevraieetde percé unecavitécylindrique. sait

MORGENSTERN,1981)puis

devéritablesmachines triaxialesvraiesbaséessur leprinciped'uneapplica tion delachargesoitparpiston(HENRY,1988),soit nologiechoisie,cesmachines présententdescapa citéstrèsvariablestant parlatailledesblocstestés (13cmd'arête pourlamachineutiliséeparHAIM celledeHALLECKetal.(1988))queparlacharge maximumqu'elles peuventappliquer.Notonsquece dernierpointest toutàfaitcritiquedanslamesure uniaxiale delaroche(GUENOT,1987).tions concentreessentiellement lelongd'unecroixdeSaint trél'influence dufrettage,surlesmodesderupture obtenus hauteursurlargeurdeleurséprouvettes.

Acesproblèmestechniquesvients'ajouter

lefaitqu'il esttrèsdifficiledetravailler entempératureetavec part, assezpeurépandu.

5.LESBANCSDEFORAGE

vationsouterraine.Les deuxméthodesd'essaienvi de cifiques lapanoplie desmoyensd'investigation.

Danscetype

demachinesschématisésurlafigure 5, sion depore.Lepistonutilisépourappliquerla chargeaxialeestcreux permettantainsilepassage caniques(contraintes enplaces,pressiondeporeet température)maisaussi entermesdeparamètresde

êtrereproduites.

Untel lisent culation d'unfluideàbased'eaudansuntrouforé particulièrementdifficile danslecasdesbancsde corrosif toutinstrumentdemesure.

Aprèscetterevuedes

moyensexpérimentauxdispo nibles 2.0 cr2 crc 1.0o 2.0....--------...,..--------...... parMASOetLERAU(1980). (afterquotesdbs_dbs8.pdfusesText_14