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Dissertations / Theses on the topic 'Roche carbonatée'
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Aïssaoui, Djafar M. "Diagenèse carbonatée en domaine récifal." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112358.
Full text
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Lion, Maxime. "Influence de la température sur le comportement poromécanique ou hydraulique d'une roche carbonatée et d'un mortier. Etudes expérimentales." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00276734.
Full textAbstract:
L'étude expérimentale présentée vise à étudier l'effet de la température sur le comportement hydraulique et poromécanique d'un calcaire. de nombreux essais (mesures de porosité et de perméabilité, essais de compressions uniaxiales et hydrostatiques) ont été menés afin d'évaluer l'influence des cycles thermiques et donc de la microfissuration thermique sur le comportement de la roche. En parrallèle, un dispositif de mesure de la perméabilité sous températures élevées (jusqu'à 200°C) a été conçu, permettant ainsi d'évaluer directement la variation de la perméabilité du calcaire sous sollicitations thermiques. Par la suite, notre étude a été étendue au cas des matériaux cimentaires, l'objectif étant d'analyser l'effet de la température sur la perméabilité d'un mortier normalisé.
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Lion, Maxime. "Influence de la température sur le comportement poromécanique ou hydraulique d'une roche carbonatée et d'un mortier : études expérimentales." Lille 1, 2004. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2004/50376-2004-61-62.pdf.
Full textAbstract:
L'étude expérimentale présentée vise à étudier l'effet de la température sur le comportement hydraulique et poromécanique d'un calcaire. De nombreux essais (mesures de porosité et de perméabilité, essais de compressions uniaxiales et hydrostatiques) ont été menés afin d'évaluer l'influence des cycles thermiques et donc de la microfissuration thermique sur le comportement de la roche. En parallèle, un dispositif de mesure de la perméabilité sous températures élevées (jusqu'à 200°C) a été conçu, permettant ainsi d'évaluer directement la variation de la perméabilité du calcaire sous sollicitations thermiques. Par la suite, notre étude a été étendue au cas des matériaux à matrice cimentaire, l'objectif étant d'analyser l'effet de la température sur la perméabilité d'un mortier normalisé.
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Maache, Nacera. "Étude sédimentologique (lithostratigraphie, diagénèse et paléogéographie) des séries du dévonien de la Saoura, monts de l'Ougarta, Sahara Nord occidental, Algérie." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112464.
Full textAbstract:
On étudie la sédimentation dévonienne de la saoura, Algérie. La série est composée de grès, d'argile et de silt représentant un milieu deltaïque à la base. Puis, une transgression permet le retour aux conditions marines franches et le dépôt de calcaires récifaux. La différenciation des lithofacies permet de reconnaitre les zones ou la subsidence est la plus forte. Enfin, au dévonien terminal, le bassin se comble progressivement et on revient à des facies deltaïques avec construction d'édifices sédimentaires. Le dévonien de la Saoura correspond donc à un cycle sédimentaire complet
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Païenda, Osman. "Les dépôts carbonatés oxfordiens de la bordure occidentale du Bassin parisien : lithostratigraphie, microfaciès, paléogéographie." Rouen, 1987. http://www.theses.fr/1987ROUES017.
Full textAbstract:
On étudie les dépôts carbonatés de l'oxfordien de la bordure occidentale du Bassin parisien. Quatre unités lithostratigraphiques successives sont différenciées par leur microfaciès, leur contenu paléontologique et leurs caractères diagénétiques; elles correspondent à autant de milieux sédimentaires de plateforme carbonatée. Les séquences verticales et horizontales des faciès ainsi que les stades diagénétiques conduisent à une reconstitution de l'évolution de la sédimentation carbonatée oxfordienne
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MOURA, Carlos Henrickson Barbalho de. "Estimativa de permeabilidade de rocha carbonáticas a partir de parâmetros do espaço poroso." Universidade Federal de Campina Grande, 2018. http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1615.
Full textAbstract:
Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-30T23:05:10Z
No. of bitstreams: 1
CARLOS HENRICKSON BARBALHO DE MOURA – DISSERTAÇÃO (PPGEPM) 2018.pdf: 10493787 bytes, checksum: 063013097342f1433f86bc8ac8434722 (MD5)<br>Made available in DSpace on 2018-08-30T23:05:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1
CARLOS HENRICKSON BARBALHO DE MOURA – DISSERTAÇÃO (PPGEPM) 2018.pdf: 10493787 bytes, checksum: 063013097342f1433f86bc8ac8434722 (MD5)
Previous issue date: 2018-03-28<br>Capes<br>A petrofísica computacional é uma técnica que vem sendo utilizada cada vez
mais na indústria do petróleo para caracterizar reservatórios e simular
computacionalmente o seu comportamento físico. Através dessa técnica é
possível caracterizar um elevado número de amostras, sob diferentes condições
ambientais, em um tempo relativamente curto. Este trabalho propõe um modelo
de estimativa de permeabilidade que utiliza parâmetros petrofísicos retirados
de imagens de microtomografia de raios x (µCT) e os compara com parâmetros
petrofísicos medidos em laboratório. Foi analisado um conjunto de 19 amostras
com características deposicionais, diagenéticas e texturais diferentes entre si,
pertencentes às bacias do Araripe, Potiguar e Sergipe-Alagoas. Delas, 14 são
de calcário, 2 de tufa calcária, 2 de caliche e 1 de dolomito. Em laboratório foi
utilizado um permoporosímetro a gás para medir os parâmetros porosidade e
permeabilidade. As amostras de µCT foram adquiridas com resolução em torno
de 2,0 µm. O conjunto de imagens criado foi tratado no software Avizo Fire e
foram extraídos os parâmetros porosidade, permeabilidade, conectividade e
diâmetro equivalente de poros. Um modelo estatístico foi estabelecido para
predição da permeabilidade a partir dos parâmetros do espaço poroso extraídos
das imagens de µCT. Os resultados indicam que a conectividade
dos microporos, inferida a partir do cálculo do Número de Euler em imagens 3D,
é o parâmetro que exerce maior influência na estimativa da permeabilidade,
seguida pela porosidade dos macroporos e pela conectividade dos macroporos.
O modelo preditivo proposto apresentou um coeficiente de determinação de
0,994, mostrando-se bastante confiável para o grupo de amostras investigado.<br>Computational petrophysics is a technique that has been increasingly used in the
petroleum industry to characterize reservoirs and to simulate computationally its
physical behavior. Through this technique it is possible to characterize a big
number of samples, under different environmental conditions, in a relatively short
time. This work proposes a model of permeability estimation that uses
petrophysical parameters taken from x - ray microtomography images (µCT) and
compare them with petrophysical parameters measured in the laboratory. It was
analyzed a set of 19 samples with different depositional, diagenetic and textural
characteristics, belonging to the Araripe, Potiguar and Sergipe - Alagoas basins.
Of these, 14 are limestones, 2 of tufa limestone, 2 of caliche and 1 of dolomite.
In the laboratory a gas permoporosimeter was used to measure the porosity and
permeability parameters. µCT samples were obtained with a resolution of about
2.0 μm. The set of images created was treated in Avizo Fire software and the
porosity, permeability, connectivity and pore diameter parameters were
extracted. A statistical model was established to predict permeability from pore
space parameters extracted from µCT images. The results indicate that the
connectivity of micropores, inferred from the calculation of the Euler Number in
3D images, is the parameter that exerts the greatest influence in the estimation
of permeability, followed by the porosity of the macropores and the connectivity
of the macropores. The proposed predictive model presented a coefficient of
determination of 0.994, being very reliable for the group of samples investigated.
7
Marini, Daniel. "Étude des minéralisations Zn, Pb, Ba des conglomérats triasiques de la bordure du district des Maines (Gard, France) : comparaisons sédimentologique, minéralogique et géochimique des séries sulfatées et de leurs équivalents latéraux à l'aplomb des sites minéralisés." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066607.
Full textAbstract:
Cette étude porte d'une part sur l'analyse sédimentologique, pétrographique, minéralogique et géochimique comparées des séries triasiques évaporitiques et de leurs équivalents latéraux à l'aplomb des sites minéralisés du gisement plombo-zincifère des malines (Gard, France); d'autre part sur l'analyse des minéralisations à la lueur des minerais dans les conglomérats triasiques et le socle.
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Noiriel, Catherine. "Contribution à la détermination expérimentale et à la modélisation des différents processus contrôlant l'évolution géochimique, structurale et hydrodynamique des roches fissurées carbonatées." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012048.
Full textAbstract:
Ce travail a porté sur l'application de la microtomographie à rayons X à la caractérisation de la géométrie de fractures et milieux poreux soumis à des réactions de dissolution, afin de mieux comprendre les relations existant entre les réactions chimiques, les modifications de géométrie, et l'évolution des écoulements et du transport réactif. Les observations ont permis de mettre en évidence la nature instable des phénomènes de dissolution, qui peuvent conduire à une augmentation rapide de la perméabilité. L'implication de la minéralogie et de la texture des roches naturelles paraît également déterminante dans l'évolution de la rugosité des surfaces, du transport des éléments à l'interface eau-minéral, et des motifs de dissolution. Le modèle de transport réactif HYTEC a ensuite été utilisé afin de mettre en évidence le rôle de la géométrie, de la relation porosité - diffusivité, et de la valeur des nombres de Damköhler et de Péclet dans l'évolution du transport des espèces en solution.
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Pierson-Wickmann, Anne-Catherine. "Le cycle de l'osmium et du rhénium pendant l'érosion himalayenne." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2000_PIERSON-WICKMANN_A.pdf.
Full textAbstract:
Cette étude a permis de déterminer la composition isotopique d'Os des trois principales formations himalayennes (TSS, HHC et LH) à partir de roches sources, ainsi que celle de sédiments de rivières qui représentent le produit d'érosion de la chaîne. Les formations du Haut Himalaya ont un rapport ¹⁸⁷0s/¹⁸⁸0s comparable à celui de la croûte continentale moyenne. Par contre, le LH se distingue par des rapports radio géniques rencontrés dans deux lithologies distinctes: les schistes noirs et les marbres impurs du LH. Un mélange de trois pôles (silicates du Haut Himalaya + schistes noirs du LH + carbonates impurs du LH) permet d'expliquer les signatures des sédiments de rivières à la sortie de la chaîne ou dans le Gange. Les sédiments du Brahmapoutre montrent un rapport moins radio génique que ceux du Gange, expliqué d'une part par la présence d'affleurement d'ophiolites dans le bassin versant du Brahmapoutre et d'autre part par l'absence de carbonates résiduels. L'origine des carbonates radiogéniques dans le LH est à relier au métamorphisme himalayen qui a permis la mobilisation d'Os et de Re à partir des schistes noirs radio géniques du LH. L'altération à basse température étudiée à partir de sols a montré que les compositions isotopiques et les concentrations d'Os et de Re ne varient pas avec la profondeur. Cependant une perte importante d'Os et de Re a probablement lieu dans les premiers stades de l'altération, lors du passage de la roche saine au saprolite. Les sédiments récents du Cône du Bengale montrent que l'érosion de la chaîne himalayenne est la source majeure des sédiments, surtout dans le cône actif. Cependant, dans le reste de la Baie du Bengale, cette source himalayenne peut être masquée par des sources secondaires, comme l'érosion de la chaîne indo-birmane ou l'érosion du Sri Lanka. Il n'y a aucune preuve qu'une perte significative d'Os lors du transport ou après le dépôt dans le Cône se produise. Ceci implique que la contribution de l'érosion himalayenne au budget de l'Os marin est limitée à la phase dissoute, et donc insuffisante pour expliquer l'augmentation du rapport ¹⁸⁷0s/¹⁸⁸0s marin durant les 16 derniers Ma<br>This study allowed determination of the Os isotopic compositions of the three major Himalayan formations (TSS, HHC, LH), based on both source rocks and river sediments, which represent the erosional products of Himalayan erosion. The High Himalayan formations (TSS+HHC) have ¹⁸⁷0s/¹⁸⁸0s ratios (0. 9 to 1. 6) similar to that of average continental crust. In contras t, the LH includes very radiogenic Os isotopic ratios, found in black shales and some carbonates. River sediments are mixtures of three components: High Himalayan silicates, LH black shales and LH carbonates. Sediments from the Brahmaputra are less radiogenic than those from the Ganga, due to either the addition of an ophiolitic fraction or the absence of detrital carbonates in, the sediments. The origin of the radiogenic Os isotopic compositions in LH carbonates is related to Himalayan metamorphism which mobilized Re and radiogenic Os from black shales and redistributed it in carbonates. Alteration at low temperature was studied in soil profiles. The concentrations of Re and Os, as well as the Os isotopic ratios, do not vary with depth. Nevertheless, an important loss of Re and Os occurs during the earlier stages of alteration, during the passage from source rock to saprolith. Sediments from the Bengal Fan show that Himalayan erosion is the major source of detritic material, especially in the active fan. In the rest of the Bay of Bengal, the Himalayan source may be masked by secondary sources, such as the erosion of the Indo-Burman range or the Sri Lanka. There is no evidence for significant loss of Os during sediment transport or after deposition in the Fan. This implies that the contribution of Himalayan erosion to seawater is limited to that carried in dissolved form, which is not nearly sufficient to explain the increase of the ¹⁸⁷0s/¹⁸⁸0s seawater ratio during the past 16 Ma
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Ngoss, Simon III. "Étude sédimentologique des bassins permiens de Saint-Dié et de Champenay (Vosges) : Paléogéographie et tectonique." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10223.
Full textAbstract:
Dans le bassin permien de Saint-Dié (Vosges), les dépôts sont disposés en cinq formations. Pour chacune d'elles, une étude sédimentologique précise a été réalisée : analyse pétrographique, étude des lithofacies, des structures sédimentaires, des paléocourants. Elle a permis de reconstituer le contexte paléogéographique, paléoclimatique et diagénétique des dépôts et de proposer une évolution générale du bassin à partir de la synthèse des résultats. Le bassin évolue en pull-apart au cours de deux phases tectoniques, la plus importante étant la phase saalienne. On propose enfin une nouvelle attribution stratigraphique pour les formations du Bassin de Saint Dié
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Lavenu, Arthur. "Relations entre motif de fracturation et géodynamique dans les roches carbonatées : Importance du faciès de dépôt, de la diagénèse et des propriétés mécaniques de la roche." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4798.
Full textAbstract:
Caractériser les réseaux de fractures dans les réservoirs de subsurface est un challenge majeur. En effet, les fractures contrôlant en grande partie la perméabilité dans les réservoirs, il est nécessaire aujourd’hui d’en prédire l’organisation. Or, la prédiction des fractures en subsurface est difficilement contraignable du fait (1) de données limitées en termes de résolution (sismique), ou de continuité spatiale (imagerie de puits, carottes), et (2) d’un manque de compréhension des facteurs contrôlant la fracturation. Les analogues de terrain sont une bonne alternative aux données de subsurface, permettant d’accéder à la complexité du réseau de fractures, et aux hétérogénéités des carbonates en 3D. Pour chaque affleurement sélectionné, une étude pluridisciplinaire est réalisée, combinant géologie structurale, sédimentologie, diagenèse et pétrophysique. Ainsi, les conditions, le « timing » et les facteurs contrôlant la fracturation peuvent être précisés à travers l’histoire de l’encaissant carbonaté. La fracturation diffuse dans les carbonates est régie par (1) le faciès de dépôt qui contrôle les hétérogénéités mécaniques et la susceptibilité de la roche à la diagenèse, (2) la diagenèse que contrôle l’acquisition précoce du caractère cassant et l’inhibition de la fracturation tardive, et (3) l’enfouissement, responsable des variations de contraintes verticales et de l’apparition des fractures et stylolites<br>Characterizing fracture networks in Naturally Fractured Reservoirs (NFR) is a major challenge for hydrocarbon exploration and production. Because fractures control most of the permeability through the reservoir, there is a necessity to predict their organization. However, at present-day, fracture prediction in the subsurface is poorly constrained because: (1) of limited data from seismic, well imaging and cores, and (2) of lack of understanding of controls on fracture occurrence. Outcrop analogues are good alternative to subsurface data for a full 3D fracture characterization. It enables to access the spatial complexity of fracture patterns, and to the 3D heterogeneities of carbonates. In each selected outcrop, a multidisciplinary approach has been undertaken, There, the conditions, timing and controlling factors on fracturing can be precised through the geodynamic history of the host carbonate. Diffuse fracturing in carbonates is governed by (1) the depositional facies which controls mechanical heterogeneities and rock diagenetic susceptibility, (2) the diagenesis which controls the early rock embrittlement and the late fracture inhibition, and (3) the burial, responsible for vertical stress variation and fracture–stylolite occurrence
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Boissier, Philippe. "Étalonnage de sondes de densités (gamma-gamma) et de porosité (neutron) en milieux coralliens et volcaniques." Nancy 1, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10489.
Full textAbstract:
Essai de calibration d'un ensemble de sondes diagraphiques "nucléaires" (sondes à neutrons et sondes gamma-gamma). La méthode employée consiste à comparer des données de terrain et des mesures sur échantillons de roches, différents modèles de calcul sont essayés et mettent en évidence l'effet sur la réponse des sondes de la nature des roches ainsi que des paramètres de forage
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Gindre, Laurent. "Sédimentologie, stratigraphie séquentielle et paléogéographie des séries carbonatées du Cénomanien à l'échelle de la Téthys occidentale : comparaison entre le golfe arabo-persique et la Provence." Nancy 1, 2003. http://www.theses.fr/2003NAN10109.
Full textAbstract:
Les formations cénomaniennes Mauddud, Ahmadi, Mishrif et leurs équivalents latéraux Sarvak, Shilaif-Khatiyah et Natih constituent d'excellents réservoirs carbonatés au Moyen Orient. 151 puits et 3 profils sismiques ont été corrélés à l'échelle du Golfe Arabo-persique. Des analyses sédimentologiques et biostratigraphiques ont été réalisées sur 4 puits carottés. La démarche utilisée pour construire le schéma stratigraphique et séquentiel à l'échelle régionale s'appuie sur une analyse de forme des signaux diagraphiques GR et Sonic et permet de traduire la séquence de faciès carbonatés en électrofaciès et en électroséquences à tous les cycles. Les séquences de dépôt sont ponctuées par une surface de régression forcée. Une étude du Cénomanien dans un bassin synchrone présente un schéma séquentiel similaire à celui défini au Moyen Orient. Le Cénomanien s'organisent en quatre séquences de dépôts incomplètes de 3ème ordre, d'origine eustatique, à l'échelle de la Téthys occidentale<br>The Mauddud, Ahmadi, Mishrif cenomanian formations and their lateral equivalent Sarvak, Shilaif-Khatiyah and Natih formations are great carbonates reservoirs in the Middle East. 151 wells and 3 sismic profils are correlated et the gulf scale. Sedimentological and biostatigraphical studies have been realized on 4 cored wells. The process used in order to build the stratigraphic and sequential model at the regional scale is based upon an analysis of diagraphic GR and Sonic signals shape, and allows to convert carbonate facies in electrofacies and electrosequences for each types cycle. Depositionnal sequences are ponctuated by a forced regression surface. A study of the Cenomanian in a synchronous basin shows a similar sequential model to the Midle East. The Cenomanian is organised in four incomplete sequences of the third order, with an eustatic origin, at the scale of the western Tethys
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Shen, Chengyi. "Études expérimentales et numériques de la propagation d'ondes sismiques dans les roches carbonatées en laboratoire." Thesis, Pau, 2020. http://www.theses.fr/2020PAUU3012.
Full textAbstract:
Par la présente étude nous expliquons et illustrons nos travaux sur la propagation d'ondes sismiques en roche carbonatée avec des approches expérimentale et numérique à l'échelle des carottes géologiques au laboratoire. Notre objectif principal consiste à produire des données sismiques qui sont comparables aux données du terrain dans l'optique de transférer au laboratoire les connaissances et techniques acquises et développées pour la sismique de terrain. En retour, les données acquises dans des conditions bien contrôlées à l'échelle du laboratoire peuvent contribuer aux benchmarking tests sur les approches d'imagerie les plus récentes ainsi que les procédures de traitement des données. Sonder les roches naturelles par les ondes ultrasonores est plutôt commun dans de nombreux domaines tels la diagraphie acoustique, le génie civil et la science des matériaux. En termes de sources sismiques, les transducteurs piézoélectriques (PZT) couramment utilisés, ainsi qu'un pulse laser utilisé spécialement dans le cadre de nos mesures, sont appliqués aux configurations expérimentales. En termes de récepteurs, un vibromètre laser monopoint (LDV) est employé dans la plupart des expérimentations. En outre, un vibromètre 3D fut utilisé pour des mesures multi-composantes. L'originalité de ces travaux se trouve dans la caractérisation intégrale de la source laser dans un contexte géophysique et son application sur les carottes carbonatées comme une source sismique Haute Fréquence (HF, Mégahertz), ce qui nous permet de proposer des configurations originales et efficaces pour sonder les carottes carbonatées, aussi bien en expérimentation qu'en simulation. Nous avons construit et validé un prototype comprenant une configuration source-récepteur de type PZT-LDV ou Laser-pulse-LDV. Quant à la simulation numérique, nous avons adapté un code Fortran, initialement dédié au développement à l'échelle du terrain, aux productions numériques à hautes fréquences (HF) à l'échelle du laboratoire. Nous détaillerons les résultats des calibrations sur les outils expérimentaux et numériques ainsi qu'une analyse de la polarisation sur des mesures multi-composantes, les résultats de la caractérisation de la source pulse-laser et ceux de la tomographie en se basant sur les temps des premières arrivées (FAT). Les inversions se font avec un méthode multi-grilles. Parallèlement, des simulations par éléments finis en 2D/3D (code parallélisé) ont été effectuées avec la méthode Galerkin discontinu avec pénalité intérieure. Nous démontrerons également la possibilité d'analyser l'anisotropie sismique d'une carotte à partir du FAT. La dernière génération de méthode d'imagerie sismique fait intervenir à la fois les données observées et les données synthétiques, comme dans la méthode prometteuse de l'inversion de formes d'ondes complètes (FWI), cette méthode pouvant repousser davantage les limites de la résolution de la tomographie classique<br>The present study is an experimental and numerical work on the propagation of seismic waves in carbonate rocks at the laboratory-scale. We aim at producing seismic data that are comparable with field data so as to transfer the knowledge and techniques acquired and developed in field into the laboratory. In return, well-controlled laboratory-scale data can contribute to benchmarking tests on the latest imaging approaches as well as data processing procedures. Ultrasonic probes on natural rocks are fairly common in numerous engineering fields such as geophysical logging, civil engineering and materials science. In terms of ultrasonic sources, both the conventional piezoelectric transducer (PZT) and the laser-ablation pulse are used as a seismic source in our experimental configurations. In terms of receivers, a single-point Laser Doppler Vibrometer (LDV) is employed in most of the experimental setups. Additionally, a 3D wavefield-scan LDV has been used to perform multi-component measurements. The originality of this work consists in the comprehensive characterization of the laser source in a geophysical context and its use as a point-like megahertz source on the carbonate cores, which enabled us to propose original and efficient core-probing configurations for both experimentation and simulations. We developed and validated an experimental prototype featuring PZT-LDV or Laser-pulse-LDV as source-receiver configurations for high-resolution measurements. As to the numerical simulation, we adapted a Fortran code, initially dedicated to method developments at the field-scale, to the numerical production at the high-frequency (HF) laboratory-scale. We will show the results of calibrations on both the experimental and numerical tools including the polarization analysis on multi-component data, the results of the laser pulsed source characterization and the main tomography results from the First Arrival Travel-time (FAT) Tomography (FATT) featuring multi-grids, along with the parallelized 2D/3D simulations featuring the Interior Penalty Discontinuous Galerkin method (IPDGm). A brief demonstration of anisotropy analyses from FAT will also be given at the end. The latest generation of imaging method involves both the observed and synthetic data, such as the promising Full Waveform Inversion (FWI) that can push further the resolution limits of the classical tomography, which is the key motivation of our studies involving both the experiment and simulation
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Golfier, Fabrice. "Dissolution des roches carbonatées par injection d'acide." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00634112.
Full textAbstract:
Les traitements d'acidification sont généralement utilisés pour stimuler l'injection et/ou la productivité des puits dans les formations de carbonates. Cependant, de nombreux traitements ne produisent pas les résultats attendus en terme de gain de productivité à cause de la mauvaise modélisation autour du puits des mécanismes physiques intervenant durant le processus d'injection acide. La nature instable du phénomène de dissolution en milieu poreux entraîne la formation de canaux fortement conductifs appelés wormholes, qui sont difficiles à modéliser quantitativement. Un modèle de dissolution à l'échelle de Darcy est proposé comprenant une équation de Darcy-Brinkman pour la partie écoulement couplée avec un modèle de dissolution en non-équilibre local. Un simulateur numérique 3D a été développé pour résoudre ce système d'équations en utilisant une méthode de pas fractionnaire et des schémas TVD. Les résultats sont présentés sur des configurations 2D et 3D aussi bien pour des systèmes homogènes qu'hétérogènes. Les résultats numériques sont discutés d'un point de vue qualitatif et quantitatif par rapport à la littérature et comparés aux résultats expérimentaux. Les expériences ont été réalisées sur un massif de sel quasi 2D dans lequel on a injecté une solution d'eau salée sous-saturée. Les instabilités de dissolution, le développement des canaux et la propagation des wormholes ont été enregistrés à l'aide d'une caméra vidéo. En se basant sur les résultats 2D, la possibilité d'une description du phénomène à l'échelle de la section, c'est-à-dire en effectuant des moyennes sur des sections du domaine, a été explorée. Plusieurs approches sont utilisées, tels que les modèles à une équation, où le milieu considéré incorpore la physique du wormhole et la matrice poreuse environnante, et les modèles à deux équations pour lesquels les wormholes sont traités séparément. Les implications théoriques sont discutées en se basant sur les résultats numériques.
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Regnet, Jean Baptiste. "Propriétés physiques et comportement mécanique des roches carbonatées microporeuses : Approche intégrée expérimentale et microstructurale." Thesis, Cergy-Pontoise, 2014. http://www.theses.fr/2014CERG0718/document.
Full textAbstract:
Les carbonates microporeux sont caractérisés par une importante hétérogénéité de faciès (texture, composition) qui se traduit généralement par une très grande variation des (1) propriétés physiques (porosité, perméabilité, vitesses acoustiques), et (2) du comportement mécanique. Ces hétérogénéités rendent souvent difficile les prédictions en termes de stockage géologique, de qualité de porosité ou perméabilité des réservoirs d'eau souterraine ou d'hydrocarbures lors de l'exploration ou production. Cette étude intégrée apporte de nouveaux éléments de réflexion quant aux facteurs de contrôles microstructuraux sur les propriétés physiques et mécaniques des roches carbonatées microporeuses.(1) Une centaine d'échantillons de carbonates a été prélevée tous les 2m environ le long du forage EST205 au niveau de la plate-forme oxfordienne de Meuse/Haute-Marne. Un objectif appliqué de ce travail, vise à mieux contraindre les variations verticales des propriétés pétrophysiques et pétrographiques qui régissent en grande partie les circulations aquifères actuelles dans cette formation. D'un point de vue fondamental, un résultat majeur est la mise au point d'une nouvelle méthode de rock-typing pour les réservoirs microporeux, et l'établissement d'un lien entre matrice micritique et les propriétés physiques. Les propriétés de transport (perméabilité, conductivité électrique) sont grandement influencées par la réduction ou l'augmentation progressive de la microporosité intercristalline selon le type de matrice micritique considéré. L'augmentation des vitesses d'ondes acoustiques peut être vue comme le reflet d'une cimentation progressive des particules de micrites, qui rend l'ensemble de la matrice plus rigide et cohérente. La dispersion des valeurs de vitesses est expliquée grâce à la théorie de la poroélasticité. Les calculs réalisés avec les équations de Biot-Gassmann [Biot, 1956 ; Gassmann, 1951] mettent en évidence une population de microcracks (crack porosity), qui affecte les vitesses de propagation des ondes. Enfin, une origine possible des niveaux poreux oxfordiens est une dissolution précoce des particules de micrites via la circulation d'eau météorique sous saturée par rapport à la calcite, lors de courtes phases d'émersion de la plate-forme.(2) La vitesse de propagation des ondes P dans la formation de l'Oolithe Blanche (Grainstone Oolithique, Jurassique Moyen, Basin de Paris) est très largement contrôlée par la structure de l'espace poreux (porosité annulaire ou uniforme dans les grains ; Type A) et par la présence ou l'absence d'un ciment isopaque autour des grains (Type B) (Makhloufi et al., 2013 ; Casteleyn et al., 2010, 2011). Plusieurs essais de déformation triaxiale ont été réalisées sur des échantillons de Type A et B afin d'investiguer le rôle de telles microstructures sur la réponse mécanique des roches carbonatées poreuses. Cette étude est essentielle à la compréhension générale de l'Oolithe Blanche, qui présente un fort potentiel géothermique et représente une cible potentielle pour la séquestration de CO2.Les échantillons comparés présentent des textures et faciès équivalent (porportion de ciment de blocage, granulométrie), ainsi que des propriétés pétrophysiques très similaire (porosité, perméabilité) ; afin que le paramètre microstructural soit le seul à varier.Deux comportements distincts sont mis en évidence :Type A: les échantillons avec une microporosité uniforme dans les grains ont un comportement ductile, tandis que les échantillons à porosité annulaire sont caractéristiques du domaine fragile.Type B: les échantillons avec des ciments isopaques autour des grains ont un comportement fragile. En revanche, les échantillons dépourvu de tels ciments présentent un comportement mécanique relevant plus du domaine ductile.Ces résultats montrent que les structures de porosité et les ciments jouent un rôle important sur la réponse mécanique des roches carbonatées microporeuses<br>This integrated study provides significant insight into parameters controlling (1) the acoustic and reservoir properties of microporous limestone and (2) the mechanical behavior of such rocks. This work improves the knowledge of the relationships among rock physic and rock mechanic on one hand, and the microstructural content on the other hand.(1) Petrophysical properties measured from laboratory and logging tools (porosity, permeability, electrical conductivity and acoustic properties) have been coupled with thin section and SEM observations on the EST205 borehole from the Oxfordian limestone aquifer of the Eastern part of the Paris Basin. A major achievement is the establishment of the link between micrite microtexture types (particle morphology and nature of inter-crystal contacts) and the physical response. Fluid-flow properties are enhanced by the progressive augmentation of intercrystalline microporosity and associated pore throat diameter, as the coalescence of micrite particle decreases between relatively coarser tight morphologies and microporous morphologies. The slow increase of P-wave velocity can be seen as a reflection of crystal size and growing contact cementation leading to a more cohesive and stiffer micrite microtexture. By applying poroelasticity theory on our samples, we show that velocity dispersion can be a very useful tool for data discrimination in carbonates. Finally, a possible origin of high porous levels in neritic limestones is a mineralogical dissolution of carbonates through freshwater-related diagenesis during subaerial exposure time.(2) Regarding rock mechanic, conventional triaxial experiments were performed on samples from the Oolithe Blanche formation (Middle Jurassic Limestone, Paris basin) to investigate the effect of different microstructural parameter on the mechanical behavior of microporous carbonate rocks. Type A samples display two different microporosity distributions within the grains (uniform versus rimmed microporosity) and type B samples are based on the presence/absence of an isopachous cement around the ooids. This work is of primary importance since the Oolithe Blanche formation, a deep saline aquifer, is a possible target for CO2 sequestration and geothermal production in the center of the Paris Basin. Experiments were performed under saturated state with respectively two sets of experimental conditions: (1) a 5 MPa pore pressure and a 28 MPa confining pressure with a temperature of 55°C for Type A carbonates to mimic in-situ conditions in the Center of the Paris Basin; and (2) a 0.5 MPa pore pressure and a 1.5 MPa confining pressure for Type B samples. Sample types have similar facies and composition (oolithic microporous grainstone with a 500µm average grain size), and porosity ranges from 17% to 20%. Permeability values are also very similar and range from 10-2 mD to 10-1 mD.(1) Type A samples with a rimmed porosity display a typical behavior of the brittle failure regime with stress-strain curves reaching a peak (138 MPa) beyond which strain softening was recorded, and strain localization on a shear fracture. (2) Type A samples with a uniform porosity display a ductile behavior with no localization of the deformation.(2) Type B samples with isopachous cement show a brittle behavior with stress drop (16 MPa to 18 MPa) and localization on a shear fracture. When isopachous cements are absent, a more ductile type of behavior is observed. Our set of data suggests that those two microstructural parameters have a significant control on the mechanical behavior of carbonate rocks
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Benmesbah, Abdelilah. "Les paleoenvironnements sédimentaires et biologiques des rides sud-rifaines occidentales (Maroc) : Essai de reconstitutions paléoécologiques à l'Aaleno-Bajocien, au miocène et au pliocène." Nancy 1, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10336.
Full textAbstract:
Reconstitution des paléoenvironnements des rides sud-rifaines à l'Aaleno-Bajocien, et au néogène à partir de l'étude sédimentologique de coupes de terrain. Détermination des faciès au laboratoire et sur le terrain : pétrographie, structures sédimentaires, granulométrie, étude des éléments figurés ; inventaire et répartition de la microfaune et de la macrofaune. Conclusion concernant la dynamique du milieu et les principaux évènements en relation avec la mise en place tectonique des rides sud-rifaines
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Fassi, Fihri Omar. "Caractérisation à l'échelle du pore de la mouillabilité des roches réservoirs : influence de la minéralogie et de la géométrie des parois de pores." Nancy 1, 1992. http://www.theses.fr/1992NAN10398.
Full textAbstract:
Après la mise au point d'une méthode fiable et reproductible de la caractérisation in-situ de la mouillabilité à l'échelle du pore (la cryo-microscopie électronique à balayage), on montre l'influence de la mouillabilité sur la disposition relative des fluides au sein de l'espace poreux, sur les angles de contact aux points triples, et sur la taille des pores satures en fluide résiduel. Par ailleurs, on montre l'hétérogénéité de la mouillabilité à l'échelle du pore de réservoirs pétroliers de mouillabilité intermédiaire. La structure de la roche influence le contact huile-roche lors de la migration, alors que la minéralogie des parois de pore influence l'adsorption des hydrocarbures à la surface des minéraux
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Nicolas, Aurélien Pierre. "Comportement mécanique des carbonates peu poreux : étude expérimentale et modélisation micromécanique." Thesis, Paris, Ecole normale supérieure, 2015. http://www.theses.fr/2015ENSU0040/document.
Full textAbstract:
Avec l’augmentation de la pression de confinement, le comportement mécanique des calcairespasse d’un comportement fragile à un comportement ductile. Le régime fragile estcaractérisé par une compaction élastique suivie d’une dilatance macroscopique due à despropagations de fissures. Lorsque les fissures coalescent, la rupturemacroscopique est reliéeà une chute de contrainte. Le régime ductile est caractérisé par une compaction élastiquesuivie d’une déformation macroscopique diffuse. La déformation est accommodée par uneplasticité intracristalline (dislocations, macles) et/ou une fracturation des grains. L’objectif decette thèse est d’examiner expérimentalement les paramètres influant sur le comportementmécanique des calcaires de porosité intermédiaire et de modéliser ce comportement. Lesexpériences ont été réalisées sur le calcaire de Tavel (porosité de 14.7%)<br>The mechanical behaviour of limestones is brittle at low confining pressure and becomesductile with the increase of the confining pressure. The brittle behaviour is characterisedby a macroscopic dilatancy due to crack propagation, leading to a stress drop when crackscoalesce at failure. The ductile behaviour is characterised by a a diffuse deformation due tointra-crystalline plasticity (dislocation movements and twinning) and microcracking. The aimof this work is to examine the influence of temperature, pore fluid, strain rate, and time onthe mechanical behaviour. Triaxial deformation experiments were performed on white Tavellimestone (porosity 14.7%). The macroscopic behaviour is then modelled.Constant strain rate triaxial deformation experiments and stress-stepping creep experimentswere performed. Elastic wave velocities were inverted in term of axial crack densities. Themechanical behaviour is brittle for constant strain rate deformation experiments performed atPc · 55 MPa. In this case, inelastic deformation is due to cracks propagation. For Pc ¸ 70 MPa,elastic compaction is followed by an inelastic compaction. Porosity collapse is due to intracrystallineplasticity and micro-cracking. After some inelastic compaction, volumetric strainturns to dilatancy because crack nucleate at dislocation pile-ups and their contribution to thestrain becomes predominant compared to plastic pore collapse. In the brittle regime, watersaturationdecreases the differential stress at the onset of crack propagation and enhancesmacroscopic dilatancy. Temperature decreases the confining pressure at the brittle-semibrittle(ductile) transition. A model describing the macroscopic behaviour is derived from (1) a crackpropagation law, (2) a plasticity law for a porous medium, and (3) a law for nucleation of newscracks due to local dislocation pile-ups. The model predicts the volumetric strain, the stresstensor, and the evolution of damage, as a function of applied deformation. Theoretical resultsare in good agreement with experimental observations
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Eyssautier-Chuine, Stéphanie. "Influence du faciès sur la fracturation dans les roches carbonatées." Toulouse 3, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU30022.
Full text
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Gordo, Bachir. "Caractérisation de la résistance à la propagation des fissures pour deux roches calcaires : influence de la pression de confinement." Lille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LIL10143.
Full textAbstract:
Des essais de propagation de fissures en mode d'ouverture ont été menés sur une micrite et un marbre. Selon la théorie de Griffith, l'énergie d'initiation gamma i d'une fissure et l'énergie totale gamma f dépensée dans le processus de propagation sont étudiées. Des essais de flexion 3 points asservis ont été effectués en laboratoire ainsi que des essais triaxiaux comparatifs calculés à partir d'un modèle avec fissure inclinée frottante.
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Baden, Dawin Harry. "Caractérisation des propriétés élastiques d'un réservoir carbonaté hétérogène et fracturé." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0581/document.
Full textAbstract:
Les réservoirs carbonatés sont exploités pour leur réserve d’eau potable, de ressource géothermique ou le stockage géologique du dioxyde de carbone. Ces réservoirs sont difficiles à caractériser à cause d’une histoire diagénétique souvent complexe. Cette thèse offre de nouvelles perspectives sur la caractérisation des propriétés pétrophysiques et élastiques des calcaires urgoniens de Provence. Une approche intégrée et multi-échelle est proposée pour caractériser les propriétés pétrophysiques et élastiques des carbonates. Cette étude est basée sur des mesures de vitesse d’ondes P (Vp) et S (Vs) à l’échelle du laboratoire (centimètre–décimètre) et du terrain (mètre–décamètre). En laboratoire, les Vp et Vs ainsi que l’anisotropie sont mesurées sur des plugs et sur des carottes, en utilisant différentes fréquences centrales ultrasonores. Sur le terrain, l’approche consiste à mesurer les Vp et Vs entre deux puits distant de 2 m sur une profondeur de 14 m. Les mesures sont ensuite interprétées en fonction de la géologie observée aux échelles macro- et microscopiques. Les principaux résultats montrent que les Vp et Vs moyennes sont indépendantes de l’échelle de mesure, car elles sont dictées par la porosité. L’anisotropie causée par les fractures (15%) et les hétérogénéités (5%) se manifestent par une variabilité autour des vitesses moyennes. L’approche adoptée ici a permis de définir les interactions entre les propriétés de la matrice, les hétérogénéités, les fractures et les propriétés élastiques des roches carbonatées. Elle a montré que les propriétés élastiques tout comme les structures géologiques varient en fonction de l’échelle<br>Carbonate reservoirs are also exploited for water production, geothermal energy, and carbon geological storage. Their Geophysical characterization remains challenging because of complex diagenetic history. This work offers new insights into the characterization of petrophysical, and elastic properties of the Urgonian limestones in the Provence region. An integrated multi-scale approach is proposed to characterize carbonate rocks petrophysical and elastic properties. This study relies on P- and S-wave velocity (Vp and Vs) measurements carried out at laboratory (centimeter–decimeter) and field (meter–decameter) scales. Laboratory scale Vp, Vs, and anisotropy are measured on plugs and cores, while on the field they are measured between two boreholes (crosshole) over a distance of 2 m and 14 m depth. The measurements are then compared to the geology from the macro- to the microscopic scale. The main results show that the average Vp and Vs are porosity related, and are independent from scale. Anisotropy caused by fractures (15%) and heterogeneities (5%) is responsible for variations around the mean velocities. The approach adopted during this work has enabled to scope out the interplay between matrix properties, heterogeneity, fracturing, and elastic properties in carbonate rocks. It has shown that the elastic properties evolve with scale as well as the geological structures
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Perez, Fernandez Andrea. "Etude expérimentale sur l'échange isotopique dans le système eau-roches carbonatées." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30398.
Full textAbstract:
Les signatures isotopiques des minéraux carbonatés sont utilisées pour caractériser de nombreux processus géochimiques. Cette thèse a pour but de déterminer les vitesses auxquelles ces signatures isotopiques peuvent être altérées lors des interactions entre les fluides et les minéraux. A cette fin, une série d'études expérimentales a été conduite avec la dolomite (CaMg(CO3)2), la magnésite (MgCO3) et la calcite (CaCO3). On a mesuré l'évolution temporelle des compositions isotopiques de Ca et Mg pendant une série d'expériences de dissolution en réacteur fermé de la dolomite à des températures de 50°C à 126°C. A T < 120°C la composition isotopique du calcium dans la phase fluide est identique à celle de la dolomite initiale, mais au-delà de cette température, la signature isotopique du calcium dans le fluide (delta(44/42)Ca fluid) après 4 semaines était 0.6±0.1‰ plus lourde que l'originale. En revanche, le rapport delta(26/24)Mg du fluide reste égal à celui de la dolomite à toutes les températures étudiées. Ces résultats indiquent un double transfert de calcium vers et depuis la structure de la dolomite à T > 120°C. En outre, ces résultats suggèrent que la difficulté de la dolomite à précipiter à température ambiante doit être la conséquence de l'incapacité de Mg à s'incorporer dans la structure du minéral. Dans une autre étude on a conduit des expériences de dissolution de la magnésite à 25°C en solution aqueuses pour différents pH et pression de CO2. On a trouvé que la composition isotopique du fluide à proximité de l'équilibre chimique était différente de celle du solide, ce qui reflète un double transfert de Mg en direction et hors du minéral à température ambiante. Cependant, un seul mécanisme de fractionnement ne peut expliquer le comportement isotopique de Mg observé. La dernière partie de ce travail, consacrée au fractionnement isotopique du carbone dans le système calcite-eau, montre une évolution du fractionnement isotopique de cet élément vers le fractionnement isotopique à l'équilibre d'une durée d'une année après l'atteinte de l'équilibre chimique entre la calcite et l'eau. Les vitesses de rééquilibrage des isotopes de carbone sont ainsi quatre ordres de grandeurs plus lentes que la vitesse d'équilibrage de la calcite avec la solution. Ceci suggère que l'étape limitante dans le processus de rééquilibrage des isotopes du carbone est le transport de cet élément dans le cristal après l'échange isotopique à la surface de ce dernier. Les résultats de cette thèse indiquent que la signature isotopique de Mg, Ca et C des carbonates n'est pas invariante à l'échelle des temps géologiques et qu'elle peut être altérée durant l'interaction de ces minéraux avec l'eau. Ainsi, la préservation des signatures isotopiques des carbonates requiert d'une faible perméabilité des roches ou bien quelque mécanisme inhibant les échanges des métaux et du carbone à la surface des cristaux<br>The isotopic signatures of carbonate minerals have been applied to illuminate a plethora of natural geochemical processes. This thesis is aimed to assess the rates and or conditions at which such isotope signatures might be altered by fluid-mineral interaction through a series of systematic experimental studies performed with dolomite (CaMg(CO3)2) magnesite (MgCO3) and calcite (Ca-CO3). Ca and Mg isotopic compositions were measured as a function of time during closed-system stoichiometric dolomite dissolution experiments at 50 to 126°C. Although identical to that of the original dolomite at low temperatures, at temperatures >120 °C, the calcium isotopic signature of fluid phase (delta(44/42)Ca fluid) became 0.6±0.1‰ higher than that of the dissolving dolomite over a 4-week period. In contrast, the delta(26/24)Mg fluid, remained equal to that of the dolo-mite both at low and high temperatures. This set of experiments evidences the two-way transfer of calcium in and out of the dolomite structure at elevated temperatures. The results suggest that the inhability of dolomite to precipitate at these conditions is due to the difficulty of Mg to be reincorporated in the dolomite structure. In a follow-up study, magnesite was dissolved at 25°C in the presence of fluids with distinct pH and CO2 pressures. The isotopic compositions of the fluid differed from that of the solid at near-to chemical equilibrium indicating the two-way transfer of magnesium into this mineral at ambient temperatures. A single fractionation mechanism cannot explain the distinct Mg isotope behaviors observed. Further work on carbon isotope exchanges in the calcite water system shows a slow by steady evolution of the carbon isotopic composition towards the accepted equilibrium fractionation factor over the course of nearly year-long experiments after the system had attained bulk chemical equilibrium. Carbon isotope reequilibration rates were found to be approximately four orders of magnitude slower than that of bulk calcite dissolution, suggesting that the rate limiting step to the carbon isotope reequilibration process is the transport of carbon into and out of the bulk mineral after it has exchanged on the surface. The results of this thesis suggest that the Mg, Ca and C isotopic signatures in carbonate minerals are not invariant over geological time-frames and can be readily altered by water-mineral interaction. Such results indicate that the preservation of carbonate mineral signatures require low permeability rock formations or some inhibitory mechanism limiting metal and carbon exchange
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Jobard, Emmanuel. "Modélisation expérimentale du stockage géologique du CO2 : étude particulière des interfaces entre ciment de puits, roche reservoir et roche couverture." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0013/document.
Full textAbstract:
Dans le cadre du stockage géologique de gaz acides, il est impératif de garantir l'intégrité des matériaux sollicités afin d'assurer un confinement pérenne du fluide injecté. Le but de ce travail de thèse est d'étudier, par le biais de modélisations expérimentales, les phénomènes pouvant être responsables de la déstabilisation du système et qui peuvent conduire à des fuites du gaz stocké. Le premier modèle expérimental, appelé COTAGES a permis d'étudier les effets de la déstabilisation thermique provoquée par l'injection d'un gaz à température ambiante dans un réservoir chaud. Ce dispositif a permis de mettre en évidence un transfert de matière important depuis la zone froide (30°C) vers la zone chaude (100°C) conduisant à des modifications des propriétés pétrophysiques. Ces résultats soulignent l'importance de la température d'injection sur la conservation des propriétés d'injectivité du système. Le second modèle, appelé "Sandwich" a permis d'étudier le comportement de l?interface entre la roche couverture (argilite COX) et le ciment de puits. Les expériences batch du modèle Sandwich en présence de CO2 ont permis de mettre en évidence une fracturation de l'interface provoquée par la carbonatation précoce du ciment. Ces résultats soulignent l'importance de l'état initial de la roche couverture dans la séquestration du fluide injecté. Le troisième modèle expérimental est le modèle MIRAGES. Ce dispositif innovant permet d'injecter en continu un flux de CO2 dans un échantillon. Les résultats ont mis en évidence un colmatage partiel de la porosité inter-oolithe à proximité du puits d'injection, ainsi qu'une carbonatation du ciment sous la forme d'un assemblage calcite/aragonite<br>In the framework of the CO2 storage, it is crucial to ensure the integrity of the solicited materials in order to guarantee the permanent confinement of the sequestrated fluids. Using experimental simulation the purpose of this work is to study the mechanisms which could be responsible for the system destabilization and could lead CO2 leakage from the injection well. The first experimental model, called COTAGES allows studying the effects of the thermal destabilisation caused by the injection of a fluid at 25°C in a hotter reservoir (submitted to the geothermal gradient). This device allows demonstrating an important matter transfer from the cold area (30°C) toward the hot area (100°C). These results highlight the importance of the injection temperature on the injectivity properties and on the possible petrophysical evolutions of the near well. The second model, called ?Sandwich?, allow studying the behaviour of the interface between caprock (COX argillite) and well cement. Indeed, interfaces between the different rock and the well materials represent a weakness area (differential reactivity, fracturing?). Batch experiments carried out with this device in presence of CO2 show the fracturing of the interface caused by the early carbonation of the cement. The third experimental model, called MIRAGES is an innovative device which allows injecting continuously CO2 in a core sample. Samples made of Lavoux limestone and well cement reproduce the injection well at 1/20 scale. Results show a partial filling of the inter-oolithic porosity close to the injection well, and also the carbonation of the cement according to an assemblage of calcite/aragonite
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León, Carrera María Fernanda. "Diagenesis characterization and modeling of carbonate rocks : application to Mississippian lime (Oklahoma, United States of America)." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS542.
Full textAbstract:
La diagenèse fait référence à tous les processus physico-chimiques qui transforment les sédiments. Dans le calcaire du Mississippien, les roches ont été soumises à une histoire géologique et diagénétique complexe qui rend leur exploitation d'hydrocarbures difficile. Maintenant, l'industrie pétrolière et gazière fait face à d'importants défis pour maintenir le plateau de production et identifier les zones productives restantes. Par conséquent, la caractérisation et l'interprétation des processus diagénétiques sont cruciales pour comprendre l'évolution et la distribution des propriétés de porosité et de perméabilité. De plus, la diagenèse est rarement prise en compte dans la modélisation standard des réservoirs carbonatés. Ceci peut s'expliquer par les difficultés dans la modélisation des surimpressions diagénétiques et la complexité ajoutée dans l'ajustement historique des données de production. Ce travail porte sur la caractérisation diagénétique et la modélisation des roches carbonatées, appliquées à un noyau extrait du calcaire du Mississippien. Et une méthodologie innovante est proposée pour intégrer les phases diagénétiques à l'intérieur du modèle géologique dans le cadre du workflow de modélisation et de l’ajustement historique de la production<br>Diagenesis refers to all the physicochemical processes that transform sediments. In the Mississippian Limestone, the rocks have been submitted to a complex geological and diagenetic history that makes its hydrocarbon exploitation difficult. Now, the oil and gas industry faces important challenges to keep production plateau and identify remaining productive areas. Therefore, the characterization and interpretation of diagenetic processes are crucial in order to understand the evolution and distribution of porosity and permeability properties. Moreover, diagenesis is rarely taken into account in the standard modeling of carbonate reservoirs. This can be explained by the difficulties in the modeling of diagenetic overprints and the complexity added in the historical adjustment of production data. This work addresses the diagenesis characterization and modeling of carbonate rocks, applied to a core extracted from the Mississippian Limestone. And an innovative methodology is proposed to incorporate the diagenetic phases inside the geological model as part of the modeling and the history-matching workflow
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Gamouh, Ahmed. "Effets comparés et interactifs des pesticides et des facteurs physiques sur la minéralisation de divers substrats carbonés dans le sol." Perpignan, 1998. http://www.theses.fr/1998PERP0314.
Full textAbstract:
Les objectifs de cette etude etaient (1) de permettre une meilleure interpretation des tests ecotoxicologiques bases sur la mesure de la mineralisation de substrats organiques marques au carbone 14 (glucose, acide benzoique, 2,4-d) par la microflore du sol, (2) de comparer les effets de pesticides (dnoc, aldicarbe) a ceux de facteurs physiques (congelation, sechage, chauffage), (3) d'estimer les effets combines des deux types de facteurs. L'etude a ete conduite selon un dispositif experimental simplifie. Dans un premier temps, les traitements physiques etaient appliques sur des echantillons de 2g de sol. Les substrats et les pesticides etaient ensuite introduits en solutions aqueuses. Les echantillons etaient incubes a 20c et la radioactivite degagee etait determinee apres 3h, 24h, 8j et 64j. Nos resultats ont confirme que le rapport entre les quantites de carbone mineralise et celles incorporees dans la biomasse microbienne augmente avec la concentration en substrat. En presence d'une forte biomasse et de concentrations faibles en substrat, les facteurs physique aussi bien que les pesticides peuvent provoquer une forte augmentation des proportions de carbone mineralise. En revanche, une faible biomasse et/ou de fortes concentrations en substrat ont pour consequence une diminution du niveau de co#2 degage. D'une facon generale, l'importance des effets augmente dans l'ordre : congelation, aldicarbe, sechage, chauffage a 50c et dnoc. Les effets des interactions entre facteurs physiques et chimiques sont generalement plus importants que chacun des effets individuels. D'une facon generale, l'importance des effets augmente dans l'ordre congelation, aldicarbe, sechage, chauffage a 50c et dnoc. Il existe de grandes similitudes entre les effets des traitements physiques et ceux des pesticides, ce qui pourrait permettre d'utiliser les premiers comme critere d'evaluation de l'impact ecologique des seconds. Le plus souvent l'interaction des deux types de facteurs produit un effet resultant plus important que celui de chaque effet individuel. Dans quelques cas on observe un effet synergique entre des facteurs physiques moderes (exemple la congelation) et les pesticides.
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Nguyen, Minh Tuan. "Caractérisation géomécanique de la dégradation des roches sous l'effet de l'injection de gaz acides." Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00730840.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse combine des approches expérimentales et théoriques visant à caractériser l'impact des effets géomécaniques lors de l'injection de CO2 dans une formation de calcaire. La première partie est consacrée à l'étude expérimentale des évolutions des propriétés pétrophysiques et géomécaniques du calcaire étudié sous l'effet de l'altération chimique. L'évolution de la microstructure de la roche est également étudiée dans le but de comprendre les phénomènes observés à l'échelle macroscopique. La deuxième partie vise à définir, par approche micromécanique, un modèle de comportement géomécanique prenant en compte la dégradation des propriétés mécaniques de la roche carbonatée sous l'effet de l'attaque acide. L'élasticité et la résistance de la roche ont été modélisées et validées par les données expérimentales
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Cherubini, Aurélien. "Utilisation des méthodes de polarisation spontanée et polarisation provoquée pour la détection de CO₂ en milieu poreux carbonaté." Thesis, Bordeaux 3, 2019. http://www.theses.fr/2019BOR30005/document.
Full textAbstract:
Les méthodes géophysiques non intrusives sont requises pour caractériser la zone vadose, les réservoirs d’hydrocarbures, ou les sites de stockages de CO₂. Nous analysons l’impact d’une injection de CO₂ gazeux sur la conductivité électrique et les propriétés électrocinétiques des roches carbonatées partiellement ou totalement saturées grâce aux méthodes de polarisations provoquée et spontanée. Les données sont analysées au regard au regard de mesures effectuées sur une roche chimiquement neutre, vis-à-vis du CO₂, c’est-à-dire , un grès de Fontainebleau. Nous comparons également nos résultats aux données de la littérature. Le coefficient de couplage électrocinétique est un paramètre clé, dont nous allons étudier la dépendance vis-à-vis de la saturation, sujet hautement débattu de nos jours. En utilisant la méthode de polarisation spontanée, nous étudions les relations entre le coefficient de couplage électrocinétique, la pression capillaire ainsi que la perméabilité relative au sein des roches carbonatées. Un système expérimental a été élaboré pour mesurer simultanément la perméabilité relative, l’indice de resistivité et le coefficient de couplage électrocinétique en écoulement diphasique de type eau-gaz, en fonction de la saturation en azote ou en dioxyde de carbone. Les résultats sont comparés à des modèles théoriques basés sur les approches de Brooks et Corey et van Genuchten, dont les exposants nous permettent d’ajuster les données avec les modèles de pression capillaire avec succès. Les échantillons sont saturés avec des saumures de différentes compositions, dont les ions sont mono- ou divalents et pour lesquelles la force ionique est comprise entre 10⁻⁴ et 10⁰ Mol L⁻¹. La valeur absolue du coefficient de couplage électrocinétique augmente lorsque la force ionique de la solution diminue, ce qui a déjà été observé dans les roches gréseuses. Le potentiel zêta a été calculé en utilisant une version modifiée de l’équation d’Helmholtz-Smoluchowski, qui prend en compte les effets liés à la conductivité de surface. Comme pour le coefficient de couplage, la valeur absolue du potentiel zêta chute lorsque la force ionique augmente. Nous nous intéressons également aux effets liés à une injection de CO₂ et à la dissolution de la calcite sur la valeur de ce potentiel zêta. Enfin, nous utilisons la méthode de polarisation provoquée pour déterminer l’influence de conductivité de l’eau porale sur la conductivité électrique complexe, la chargeabilité normalisée ainsi que le temps de relaxation en milieu carbonaté non saturé. Nous montrons que ces paramètres peuvent être considérés comme des paramètres de polarisation de la double couche électrique lorsque la conductivité de l’eau porale est comprise entre 10⁻³ et 10⁰ S m⁻¹<br>Minimally intrusive geophysical methods are required to characterize both the vadose zone of the Earth, hydrocarbon reservoirs and CO₂ sequestration. We investigate the impact of gaseous CO₂ on both electrical conductivity and electrokinetic properties of limestones under saturated and unsaturated conditions, using the spectral induced polarization and the self-potential methods. These data are contrasted with measurements performed on a Fontainebleau sandstone and data from the literature. That said, the dependence of a key parameter, the streaming coupling coefficient, with the saturation remains highly debated. Using the self-potential method, we explore the relationship between the streaming potential coupling coefficient, the capillary pressure curves and the permeability in carbonate rocks characterized by distinct textures. A new core flooding system is used to measure simultaneously both the relative permeability, the resistivity index and the streaming potential coupling coefficient in steady-state two-phase flow conditions as a function of the saturation with CO₂ or N₂. The results are compared with a recently developed theoretical model, which can accommodate either the Brooks and Corey or the van Genuchten models for the capillary pressure curves. Saturation was achieved with monovalent and divalent brines with ionic strength ranging from 1x10⁻³ Mol L⁻¹ to 1x10⁰ Mol L⁻¹. The magnitude of the coupling coefficient increases with decreasing ionic strength similarly to the trend observed for sandstones. The zeta potential has been calculated at full saturation using a modified version of the Helmholtz-Smoluchowski equation that accounts for surface electrical conductivity. Under atmospheric conditions, the magnitude of the zeta potential is decreasing with the increase of the ionic strength. We also investigate the effects of a CO₂ release and the calcite dissolution on the magnitude of the zeta potential. Finally, we use the spectral induced polarization method to determine the pore water conductivity effects on the complex electrical conductivity, the normalized chargeability and the main relaxation time during drainage in a clay free limestone. We also show evidences that these parameters could be considered as polarization parameters of the electrical double layer in the pore water conductivity range 10⁻³ - 10⁰ S m⁻¹
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Taleb, Nezha. "Étude par dynamique moléculaire du comportement élastique et vibrationnel des roches sous pression : cas du carbonate de calcium et de la strontianite." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10029/document.
Full textAbstract:
Le travail de cette thèse concerne l'étude des propriétés structurales, mécaniques et vibrationnelles du carbonate de calcium et de la strontianite. Ces deux roches appartiennent à la famille des carbonates et sont abondamment présentes dans la croûte terrestre. Elles sont soumises à des contraintes géologiques qui les exposent à des pressions qui peuvent atteindre plusieurs GPa. Il est alors intéressant de pouvoir prédire leur comportement dans ces cas extrêmes en étudiant l'évolution de leurs propriétés élastiques en fonction de la pression. Pour réaliser cet objectif on a utilisé la méthode de dynamique moléculaire basée sur la connaissance d'un potentiel modèle approprié. Les grandeurs physiques permettant de caractériser le comportement de ces deux espèces de roches sont: la vitesse de propagation des ondes élastiques, les modes de vibration des phonons et la variation de l'enthalpie. Pour CaCO3 les paramètres de potentiel employés, ont permis de calculer les valeurs de l'ensemble des propriétés mécaniques. Les valeurs trouvées sont en bon accord avec les résultats expérimentaux pour les phases aragonite et post-aragonite. La variation de l'enthalpie en fonction de la pression a permis de montrer que la phase post-aragonite était stable pour des pressions supérieures à 35 GPa. Outre l'enthalpie, la transition de phase aragonite post-aragonite, est confirmée par d'autres résultats concordants. Il s'agit de la variation de la vitesse des ondes transversales et de la variation en fréquence du mode acoustique mou. Ce dernier présente un saut en fréquence lorsqu'on se trouve à la pression de transition. Pour SrCO3 on a du procéder selon la même démarche que pour CaCO3<br>The aim of the present work is to study the structural, mechanical and vibrational properties of calcium carbonate and strantianite. These two rocks belong to the carbonate family and they are abandonment in the earth 's crust. They are subject to geological constraints that expose them to high pressures, which may reach several GPa. It is then interesting to predict their behaviour in these extreme cases by studying the evolution of their elastic properties as a function of pressure. To do this we have used the molecular dynamics method based on knowledge of an appropriate potential. The physical quantities used to characterize the behaviour of these two kinds of rocks are: the elastic wave velocities, the vibrational modes of phonons and the variation of enthalpy. For CaCO3 the potential parameters employed allow us to evaluate ail mechanical properties. The obtained values are in good agreement with experimental results for aragonite and post-aragonite phases. The variation of the enthalpy as a function of pressure has shown that the post-aragonite phase was stable for pressures above 35 GPa. ln addition to the enthalpy, the structural phase transition from aragonite to post-aragonite phase is confirmed by further results. These latter are the variation of the transversal wave velocities and the variation of trequency of the soft mode, which shows a abrupt jump at the transition pressure. For the SrCO3 we have followed the same procedure as for CaCO
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Zubtsov, Sergey. "Etudes expérimentales de la déformation des roches carbonatées par dissolution cristallisation sous contrainte." Phd thesis, Grenoble 1, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00744993.
Full textAbstract:
Cette thèse concerne l'étude expérimentale et la modélisation de la déformation des roches polyminérales par le mécanisme de la dissolution cristallisation sous contrainte. D'une part, il est montré qu'une augmentation de la proportion de grains peu solubles dans une roche diminue la résistance à la déformation. Cela indique une compétition entre deux mécanismes: d'une part la dissolution sous contrainte aux contacts des grains accélère la déformation, et d'autre part la cicatrisation de ces contacts inhibe la dissolution et ralentit le fluage. D'autre part, il a été réalisé des expériences de poinçonnement de monocristaux de calcite en présence de fluide. La vitesse de déformation de la calcite est de deux ordres de grandeur plus élevée que prévu par la théorie. Cet effet peut être expliqué par le développement de microfissures dans la calcite au contact du poinçon. Ces résultats sont appliqués au comportement des sites de stockage de déchets radioactifs et de séquestration du CO2.
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Mavrikas, Georges. "Évolution crétacée-éocène d'une plate-forme carbonatée des Hellénides externes : la plate-forme des Ori Valtou ("massif du Gavrovo") zone de Gavrovo-Tripolitza, Grèce continentale." Lille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LIL10166.
Full textAbstract:
L'histoire géologique crétacée-éocène des Ori Valtou peut être scindée en deux périodes. La première période connue depuis le Jurassique terminal, se poursuit jusqu'au Santonien: de puissants dépôts carbonatés de plate-forme s'y forment en contexte tranquille, caractérisant une évolution de type bahamien. La seconde période est inaugurée par un épisode diastrophique d'âge santonien à campanien, responsable de:―la création d'un faisceau faillé partageant longitudinalement le massif,―l'ablation d'une partie des sédiments antérieurement déposés à l'Ouest de ce faisceau,―la création d'une dépression discontinue à l'Est. Si la sédimentation est continue vers l'Est, c'est progressivement au cours du Campanien-Maastrichtien que des récifs vont s'installer vers l'Ouest, avant l'émersion généralisée finicrétacée. La période paléocène-éocène voit encore la différenciation des compartiments et de nouvelles instabilités, répliques atténuées du phénomène crétacé. Après avoir montré que des différenciations longitudinales comparables se sont produites au cours du Crétacé supérieur au sein des «plates-formes adriatico-égéennes» des Dinarides et de l'Apennin, on trouve dans l'affrontement qui se produit alors entre l'Apulie et l'Europe le moteur probable de coulissements longitudinaux. Ici, des phénomènes de transpression auraient produit l'extrusion d'une lame occidentale dont la partie supérieure aurait glissé vers le bassin Ionien, engendrant les brèches sénoniennes qui y sont connues; des phénomènes de transtension rendraient compte de la discontinuité de la dépression bordant à l'Est le faisceau d'accidents longitudinaux. La succession dans le temps de ces deux types de phénomènes peut rendre compte de l'ensemble des faits établis
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Abdallah, Youssouf. "Compaction banding in high-porosity limestones : Experimental observations and modelling." Thesis, Paris Est, 2019. http://www.theses.fr/2019PESC1024.
Full textAbstract:
La déformation des roches sédimentaires peut donner lieu à la formation de bandes de compaction, qui peuvent affecter considérablement le rendement des géosystèmes. L'objectif de cette thèse est d'identifier la formation des bandes de compaction dans les roches carbonatées poreuses à travers des essais de compression triaxiale et de proposer un modèle de comportement basé sur la théorie de plasticité du second-gradient pour prendre en compte l'effet des hétérogénéités locales.Les essais de compression axisymétrique sont combinés avec des observations tomographiques aux rayons X. Les échantillons sont scannés avant et après différents paliers de chargement et sous différents niveaux de pression de confinement. La construction de cartes de déformation 3D en utilisant la technique de corrélation d'images permet d'identifier les zones de localisation de déformation. Une méthode simple basée sur des considérations cinématiques est proposée pour identifier le type de bande de localisation obtenue. Des bandes de compaction sont identifiées sous forts confinements, des bandes de cisaillement pur sont obtenues à des faibles confinements, tandis que des bandes de cisaillement compactant sont observées dans le régime de transition. En revanche, une compaction diffuse a lieu sous chargement isotrope. D'autre part, des cartes de porosité 3D à une certaine méso-échelle intermédiaire sont construites et superposées sur les cartes de déformation. Il est observé que l'hétérogénéité de la porosité contrôle la structure des bandes de compaction qui s'étendent à l'intérieur des zones les plus poreuses et contournent les zones les plus denses. Il est également observé que l'écrasement des grains est le mécanisme dominant à l'échelle microscopique qui accompagne le mode de déformation. Des particules très fines remplissent ainsi les pores et induisent une réduction de la porosité. Dans les zones assez denses, les grands pores protégés par une structure quasi-rigide de grains cimentés restent intacts. Quand la composante de cisaillement est présente dans la bande de localisation, l'hétérogénéité de la porosité contrôle le comportement volumique. Le long d'une bande de cisaillement pur/compactant, des fissures apparaissent dans les zones denses, tandis que des phénomènes d'écrasement de grains et de remplissage des pores sont observés dans les endroits les plus poreux. Ces mécanismes sont responsables d'une coexistence complexe de compaction et de dilatation locales.Les modèles de comportement élasto-plastiques standards pour les milieux homogènes ne permettent pas de modéliser précisément la formation des bandes de compaction, car ils prévoient des bandes de localisation de déformation d'épaisseur nulle. Pour régulariser ce problème, des milieux continus d'ordres supérieurs (micromorphes) peuvent être considérés, où des longueurs internes en relation avec la microstructure sont introduites dans les lois de comportement. Une problématique particulière de ces modèles est la détermination des paramètres d'ordres supérieurs. Dans le cadre de la théorie de plasticité du second-gradient, la surface de charge dépend d'une variable interne d'écrouissage et de son second gradient. L'effondrement plastique de la porosité est considéré ici comme la variable interne. Une procédure de calage des paramètres d'ordres supérieurs supplémentaires basée sur les données mécaniques macroscopiques et les données fournies par les images obtenues par microtomographie aux rayons X est proposée. Une analyse de stabilité linéaire en conditions axisymétriques triaxiales est appliquée pour prévoir la formation des bandes de compaction. Le modèle de comportement est ensuite implémenté dans un logiciel aux éléments finis, Numerical Geolab, afin de réaliser une simulation numérique des essais. Les résultats numériques sont finalement comparés aux observations expérimentales<br>The mechanical deformation of sedimentary rocks can give rise to the formation of compaction bands which can significantly affect the performance of geosystems. The objective of this thesis is to identify the formation of compaction bands in porous carbonate rocks in laboratory experiments and to propose a constitutive model based on second-gradient plasticity theory to account for the effect of local heterogeneity.Axisymmetric compression tests are combined with X-Ray Computed Tomography observations. Samples are imaged before and after several loading steps and at different confining pressure levels. Digital Volume Correlation technique is applied on consecutive images to build 3D deformation maps at a millimetric gauge length, which permit to identify strain localization zones. A simple method based on kinematic considerations is proposed to classify these zones. Compaction bands have been identified at high confining pressures, pure shear bands are obtained for low confinements whereas compactive shear bands are observed in the transitional regime. In contrast, a diffuse compaction occurs in hydrostatic loading conditions. 3D porosity maps are constructed at some intermediate meso-scale and superimposed on deformation maps. The heterogeneity of porosity is found to control the pattern of compaction bands, as they lay inside high-porosity zones and avoid denser zones. Grain crushing is identified as the main micromechanism of the deformation. Very fine particles fill the pores and induce a porosity reduction. Large pores are observed to remain intact in denser zones, as they are protected by a surrounding rigid lattice of cemented grains. When shear strain is identified in deformation bands, porosity heterogeneity is found to control the volumetric behavior. Along a compactive/pure shear band, some cracks are observed in denser zones, whereas grain crushing and pore filling are observed in the more porous zones. These mechanisms are responsible for a complex co-existence of local contractancy and dilatancy along shear bands.Standard constitutive elastic-plastic laws of homogeneous media are insufficient to model correctly compaction banding, as a zero-thickness band is obtained for rate-independent materials in a Cauchy continuum. To regularize this problem, higher-order continua (micromorphic media) can be considered, where internal lengths in relation with the microstructure are introduced in the constitutive relations. A particular issue of these models is to calibrate the higher-order parameters. In the framework of second-gradient plasticity theory, the yield surface depends on a hardening parameter, related to the plastic strain and its second gradient. The plastic porosity reduction is taken here as the hardening parameter. A calibration procedure of the additional higher-order parameters based on macroscopic mechanical data and the data provided by the X-Ray images is proposed. Once the model is calibrated, a linear stability analysis in axisymmetric triaxial loading is applied to predict the formation of compaction bands. The calibrated model is subsequently implemented in a finite element code, textit{Numerical Geolab}, to perform numerical simulations of the experiments. Numerical results are finally compared to the experimental observations
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Collin, Pierre-Yves. "Environnements, géochimie et processus de formation de séries condensées au Callovo-Oxfordien : du Bassin de Paris à des considérations globales." Dijon, 2000. http://www.theses.fr/2000DIJOS092.
Full text
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El, Ali Ahmad. "Etude des roches carbonatees de reservoirs d'hydrocarbures par resonance paramagnetique electronique et cathodoluminescence." Paris 7, 1989. http://www.theses.fr/1989PA077048.
Full textAbstract:
Les roches carbonatees observees par cathodoluminescence presentent des zonations qui peuvent correspondre a des moldifications de la couleur et/ou de l'intensite de luminescence. Cette difference de teinte s'observe egalement entre le ciment et la matrice des carbonates naturels. Pour comprendre ces differences observees, on realise une analyse spectrale de la cathodoluminescence sur microsonde electronique equipee par spectrometre optique. Puis, on etudie la distribution intersite de l'ion mn#2#+ dans la dolomite par resonance paramagnetique electronique. Les donnees de rpe sont correles avec les spectres de cl. On montre que les variations de la couleur de cl sont liees a la cristallochimie de l'ion mn#2#+ dans la dolomite
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Aguirre, Pascale. "Microfaciès et paléoenvironnements des séries carbonatées préorogéniques du Carbonifère des Pyrénées." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30024.
Full textAbstract:
Les series anteculm du carbonifere inferieur et m:oyen des pyrenees se caracterisent par une sedimentation calcaire a faunes pelagiques de goniatites et conodontes. Ces derniers organismes ont date les series et les sequences de depot. L'etude sedimentologique reposant sur les lithofacies distingue deux types de calcaires: calcaires amygdalaires et a laminites. Les microfacies des calcaires amygdalaires, differencies a partir des associations de faunes, sont des wackestones et packstones a faunes benthiques et pelagiques ainsi que des mudstones a radiolaires. Les microfacies, la paleoecologie des ostracodes benthiques et des conodontes caracterisent des milieux de plate-forme externe, pente et bassin epibathyal. Les calcaires a laminites sont des depots de flysch carbonate remaniant des elements de plate-forme sous la forme de calcarenites et des depots de bassin peu profond, euxinique a sedimentation saisonniere. La tendance generale de l'evolution sequentielle indique dans ces series un approfondissement du milieu. A l'echelle du 2eme ordre des cycles de vail les calcaires amygdalaires correspondent a une periode de transgression s'etendant du tournaisien jusqu'a la limite mississippien-pennsylvanien. Les calcaires a laminites coincident avec une periode de regression marine. Dans le detail, il est difficile de retrouver les cycles eustatiques parce que les biozonations par conodontes manquent de precision, parce que les milieux de sedimentation enregistrent mal les petites variations eustatiques et enfin parce que l'eustatisme n'est pas le seul facteur controlant cette sedimentation. Les calcaires amygdalaires correspondent a une sedimentation condensee, de plate-forme externe-bassin en eau oxygenee, les laminites en tant que flysch carbonate annoncent les premices de l'orogenese hercynienne des le viseen superieur-namurien inferieur et le comblement du bassin carbonifere
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Daoud, Samir. "Etude de la transition fragile-ductile de roches carbonatées et mesure de la pression interstitielle." Grenoble 1, 1991. http://www.theses.fr/1991GRE10098.
Full textAbstract:
Le but de ce travail est l'etude du comportement mecanique de roches carbonatees seches et saturees. Sans champs de contraintes triaxiaux; certaines de ces roches presentent une analogie avec les sols. La premiere partie est une etude bibliographique de la loi de cambridge et de ses concepts, notamment le concept d'etat critique, qui constitue un modele elastoplastique avec ecrouissage isotrope pour les sols argileux. La seconde partie est consacree a: 1) une etude bibliographique concernant la transition fragile-ductile pour les roches; 2) une etude experimentale visant: a) a determiner un critere empirique marquant la transition fragile-ductile; b) a definir un etat critique pour les roches. La troisieme partie consacree aux roches saturees, comporte: 1) un rappel bibliographique de la theorie de biot; 2) une etude experimentale ayant pour but l'evaluation des contraintes effectives et donc la determination du coefficient de biot pour deux roches calcaires
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Hebert, Vanessa. "Analyses multi-échelles de la structure d'un réservoir carbonaté littoral : exemple de la plateforme de Llucmajor (Majorque, Espagne)." Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20234/document.
Full textAbstract:
L'étude des milieux hétérogènes carbonatés et karstifiés trouve aujourd'hui de nombreuses applications dans les problématiques environnementales, comme la description fine de la structure d'un réservoir côtier, support d'un aquifère affecté par une intrusion d'eau salée. Au sud de l'ile de Majorque (Baléares, Espagne), la plate-forme carbonatée de Llucmajor représente un site privilégié pour ce type d'étude.La caractérisation des hétérogénéités ne peut être réalisée sans une description préalable des propriétés des réservoirs carbonatés et des facteurs modifiant la structure du réservoir. Un des paramètres clés définissant la structure hétérogène est la porosité. Au regard de la large gamme de tailles d'hétérogénéités allant du micromètre à la centaine de mètre, l'utilisation de méthodes multi-échelles est nécessaire.Ce travail de thèse a porté sur la détermination multi-échelles de la porosité, allant de la microporosité à la porosité karstique, et l'établissement de relations entre les changements d'échelles d'observation de ces propriétés. Dans un premier temps, l'application de la microtomographie à rayons X extrait la microporosité et la connectivité des réseaux microporeux. Puis, la tomographie a été utilisée avec une résolution plus faible afin d'étudier le réseau micro- et macroporeux à l'échelle de la carotte. A l'échelle du puits, les images de paroi de puits permettent de déterminer la porosité allant des macropores centimétriques aux karsts. Enfin, la géophysique de surface a permis d'observer l'extension des karsts et hétérogénéités dans une grande partie du site.Ainsi, la structure poreuse du site étudié a été intégrée dans la géologie régionale de la plate-forme. L'observatoire installé sur le site pour surveiller la propagation de l'eau salée dans l'aquifère peut être replacé dans son contexte géologique et pétrophysique, afin d'affiner l'interprétation de ses mesures de variations de salinité<br>The study of heterogeneous and karstified carbonates is important in many environmental issues, like the detailed description of a coastal reservoir structure containing an aquifer affected by saline intrusion. At the south of the island of Mallorca (Spain), the Llucmajor carbonate platform represents a typical site for such researches. Characterization of heterogeneities requires a better knowledge of the carbonate reservoir properties and the various factors affecting the structure. One of the key parameters defining the heterogeneous structure is the porosity. According to the wide range of heterogeneity sizes from micrometer to hundreds of meters, the use of multiscale methods is required.This thesis focused on the determination of multiscale porosities from the microporosity to karstic porosity, and of relationships between observation scale changes of these properties. Firstly, the application of X-ray microtomography allows to extract the microporosity and the microporous network connectivity. Then, X-ray tomography was used with a lower resolution to study the micro- and macro-porous network at the core scale. At the borehole scale, the borehole wall images are used to determinate macrostructures from centimeter pores to karsts. Finally, surface geophysics allows to observe the extension of karst and heterogeneities at the site scale.Finally, the porous structure of the study site is integrated into the regional geology of the platform. A hydrogeophysical observatory was installed on site to monitor the spreading of salt water in the aquifer. The interpretation of its salinity measurements can take into account the geological and petrophysical context
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Lion, Maxime Skoczylas Frédéric. "Influence de la température sur le comportement poromécanique ou hydraulique d'une roche carbonatée et d'un mortier études expérimentales /." Grenoble : Atelier national de reproduction des thèses, 2007. http://www.univ-lille1.fr/bustl-grisemine/pdf/estheses/50376-2004-61-62.
Full text
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Lion, Maxime Skoczylas Frédéric. "Influence de la température sur le comportement poromécanique ou hydraulique d'une roche carbonatée et d'un mortier études expérimentales /." Villeneuve d'Ascq : Université des sciences et technologies de Lille, 2005. https://iris.univ-lille1.fr/dspace/handle/1908/772.
Full textAbstract:
Reproduction de : Thèse de doctorat : Génie civil : Lille 1 : 2004.<br>N° d'ordre (Lille 1) : 3472. Résumé en français et en anglais. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. p. 168-179.
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Hubert, Gaëtan. "Réactivité expérimentale au CO2 de roches d'une couverture argileuse et d'un réservoir carbonaté du bassin de Paris." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00390771.
Full textAbstract:
L'augmentation constante du dioxyde de carbone dans l'atmosphère est considérée comme étant la cause principale du réchauffement climatique actuel. La séquestration géologique du CO2 semble être une des meilleures solutions envisageable pour réduire les rejets des gaz à effet de serre (dont le CO2) dans l'atmosphère, seulement si l'intégrité de la couverture du réservoir est préservée sur des centaines ou des milliers d'années. Des simulations expérimentales en batch ont été réalisées afin d'observer la réactivité d'une roche de couverture argileuse et d'une roche réservoir carbonatée en présence de CO2 à 80°C et 150°C pour une pression de 150 bar avec une eau équilibrée. Le protocole analytique mis en place a permis de comparer les roches avant et après expérimentation concluant à une réactivité très faible, centrée sur l'aluminium au niveau des phyllosilicates. Les analyses texturales montrent que le CO2 n'a pas d'incidence sur les propriétés d'adsorption et sur la surface spécifique. L'étude des carbonates du réservoir par la microscopie confocale a permis de mettre en évidence des phénomènes de dissolution-précipitation qui n'ont cependant pas d'impact important sur la chimie et la structure du réservoir. Les simulations numériques réalisées sur des minéraux de référence comme la montmorillonite calcique ou le clinochlore montrent une réactivité importante en présence de CO2 non atteinte expérimentalement, certainement due à des lacunes dans les bases de données thermodynamiques ou à la cinétique des réactions. Les simulations sur Bure ne montrent pas de réactivité sur les minéraux majeurs de la marne argileuse confirmant les résultats obtenus en expérimentation batch.
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Lenoble, Jean-Louis. "Les plates-formes carbonatées Ouest-Pyrénéennes du Dogger à l'Albien." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30114.
Full textAbstract:
Dans ce travail, nous avons entrepris la description et l'interpretation geodynamique des terrains nord-pyreneens du dogger-malm et du cretace inferieur a l'ouest de la vallee de l'ouzom (pyrenees occidentalesfrance). Apres une introduction consacree aux objectifs (etude de plates-formes carbonatees sur blocs crustaux bascules avec diapirisme asocie), au cadre geologique et a la demarche (stratigraphie sequentielle), le corps de la these comprend deux parties successives. La premiere partie est consacree a l'analyse micro et macroscopique des sediments jurassico-cretaces concernes et a leur interpretation sequentielle, concepts d'exxon). Dans la deuxieme partie, apres un rappel de l'histoire des bassins sedimentaires mesozoiques des pyrenees, est presentee l'evolution geodynamique de la region etudiee, au jurassique moyen et superieur (plate-forme stable) puis au cretace inferieur ante-albien (blocs bascules et structures halocinetiques associees sur la marge iberique des pyrenees occidentales). Par la suite, les structures compressives pyreneennes ont ete profondement influencees par les dispositifs mis en place lors de la longue periode de distension mesozoique precedemment evoquee: failles normales jurassiques et eocretacees reactivees en failles inverses, en chevauchements ou en decrochements; anticlinaux superposes aux anciennes rides diapiriques eocretacees; synclinaux reprenant d'anciens synclinaux de compensation lies aux structures halocinetiques. Les resultats obtenus s'integrant harmonieusement dans un schema d'evolution elargi traduisant, durant la periode consideree, l'apparition du rift pyreneen sur l'ancienne plate-forme stable jurassique, flanque de ses deux marges continentales iberique et aquitaine, d'evolution comparable au moins jusqu'a l'albien
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Gourri, Abdeloihad. "Contribution à l'étude de l'influence des conditions de drainage sur les propriétés poroélastiques des roches carbonatées." Grenoble 1, 1991. http://www.theses.fr/1991GRE10101.
Full textAbstract:
Le but de ce travail a consiste en la determination experimentale et l'etude de l'evolution des parametres poroelastiques draines et non draines en fonction de la porosite dans des roches calcaires. La verification de l'isotropie et de l'homogeneite des materiaux etudies a ete faite par des methodes tels que le scanner et la susceptibilite magnetique. Nous avons etudie les relations liant la porosite a la permeabilite, a la vitesse de propagation des ondes p et a la resistance en compression simple. Les essais de compressibilite nous ont conduit a proposer une relation entre la porosite et le coefficient de biot. Nous avons fait une etude comparative entre les valeurs de coefficient de biot deduites des essais hydrostatiques draines, non draines, et de compressibilite. Les relations donnant les parametres calcules dans le cadre du modele poroelastique sont bien compatibles avec les valeurs experimentales que nous avons obtenues au laboratoire sur les roches calcaires ayant une permeabilite et une porosite adequate
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Borgomano, Jean. "La plate-forme et le talus carbonates du cretace superieur du gargano et des murges (italie meridionale) : stratigraphie, sedimentologie, diagenese, fonctionnement tectono-sedimentaire." Aix-Marseille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987AIX11063.
Full textAbstract:
Ce travail concerne les formations du cretace superieur du massif du gargano et des murges (italie meridionale). L'etude stratigraphique, basee sur la faune de foraminiferes et de rudistes, permet de mettre en evidence plusieurs discontinuites dans la serie et une tendance a l'emersion marquee egalement par la formation de bauxite. Les depots sont caracteristiques de milieux de plateforme carbonatee et de talus. Les breches et depots bioclastiques du talus correspondent a des mises en place par ecoulements ou glissements gravitaires controles par des phenomenes tectoniques en relation avec la structuration de la marge. Les phenomenes diagenetiques sont egalement etudies
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Pimienta, Lucas. "Effet des Fluides et des Fréquences sur les propriétés élastiques des grès et carbonates." Thesis, Paris, Ecole normale supérieure, 2015. http://www.theses.fr/2015ENSU0002/document.
Full textAbstract:
La sismique et la sismologie sont des moyens puissants pour comprendre la croûte terrestre.Ces deux méthodes reposent notamment sur une compréhension approfondie de la propagation des ondes sismiques dans des milieux sédimentaires saturés en fluides.Ce travail a pour but de comprendre les effets statique et dynamique du fluide sur la réponse élastique de roches clastiques saturées.Deux points spécifiques de l'interaction fluide-roche sont étudiées: (i) l'intéraction physico-chimique, le « shear weakening », affectant la réponse élastique de la roche; et (ii) l'interaction mécanique, le « frequency effect », induisant une dépendance des propriétés élastiques à la fréquence de mesure.Deux types de roches sont étudiés: les grès et les calcaires.Ces échantillons de roche sont sélectionnés pour leurs propriétés isotropes et leur forte concentration en un minéral dominant: le quartz pour les grès et la calcite pour les carbonates.Le phénomène de « shear weakening » est d’abord étudié pour de très faibles saturations en eau afin de tester l’effet de l'adsorption.Aucun affaiblissement n’est mesuré dans les carbonates, au contraire un affaiblissement élastique global est observé dans certains grès : Les modules de cisaillement et d’incompressibilité sont également affectés.L'effet ne semble pas provenir d'une différence intrinsèque entre les minéraux de quartz et de calcite, mais d’une différence microstructurale entre roches. Un modèle micromécanique est développé, montrant que les deux paramètres clef sont le caractère granulaire et le degré de cimentation de la roche.Le même résultat est obtenu pour les compressibilités mesurées lors des saturations totales en eau.Ces deux études montrent que l'adsorption est la cause du « shear weakening », et implique un affaiblissement élastique global dans les roches granulaires peu cimentées (gréseuses et probablement carbonatées).L'effet de fréquence est étudié dans des grès de Fontainebleau et de Berea. Deux méthodes sont étudiées, toutes deux basées sur le principe de "stress-strain" (i.e. contrainte-déformation): l'oscillation "isotrope" (de la pression de confinement) et "déviatorique" (de la contrainte déviatorique).Ces deux modes d'oscillations sont tout d’abord calibrés à l’aide de plusieurs standards (e.g. aluminium, verre, gypse, plexiglass).Les échantillons de roche, saturés par des fluides de différentes viscosités, sont ensuite mesurés avec ces deux modes d'oscillation.Pour le premier mode d'oscillation, dit "isotrope", ce travail a permis de (i) mettre en évidence trois régimes élastiques distincts;et (ii) mesurer à la fois la conséquence (i.e. dispersion et atténuation du module d'incompressibilité) et la cause (i.e. écoulement fluide global) de la transition en fréquence entre état drainé et état non-drainé.Pour le second mode d'oscillation, dit "déviatorique", le module de Young et le coefficient de Poisson sont mesurés sur une gamme de fréquence apparente de [10-3;105] Hz.Pour un échantillon de grès de Fontainebleau, les deux transitions élastiques sont observées. Les mesures sont cohérentes avec les théories existantes.Un modèle 1D, prenant en compte les conditions de bord du système, est finalement développé. Ce modèle donne des résultats cohérents, et explique l'effet du volume mort sur les propriétés mesurées dans le cas d'une oscillation « isotrope »<br>Seismics or Seismology are powerful tools to investigate Earth's crust. However, both rely on seismic waves that travelled through fluid-saturated sedimentary layers. This work, mainly experimental, aims at understanding the static and dynamic effects of the saturating fluid on the elastic response of clastic rocks.In this framework, two specific studies are emphasized:(i) the rock-fluid physico-chemical interaction, often addressed as the "shear weakening" effect, thought to affect the rock overall elastic response; and (ii) the rock-fluid mechanical interaction, addressed as "frequency effect", thought to induce a dependence of elastic properties to the measuring frequency.Two main rock types are investigated: Sandstone and Limestone. All rock samples are chosen to be isotropic and composed of a dominant mineral content, i.e. quartz for sandstone and calcite for limestone
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Croizé, Delphine. "Mechanical and chemical compaction of carbonate sediments : An experimental study." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2010. http://www.theses.fr/2010GRENU020.
Full textAbstract:
La compréhension des mécanismes de compaction des roches et des sédiments est importante dans différents domaine des géosciences en particulier pour caractériser la compaction dans les bassins sédimentaires ou le colmatage dans les failles actives. Les objectifs de cette thèse sont d'une part de séparer et de quantifier le rôle respectif de la compaction mécanique et chimique dans les sédiments carbonatés. D'autre part d'obtenir une meilleure compréhension des procédés aboutissant au fluage des roches sédimentaires carbonatées. La perte de porosité par compaction mécanique a été étudiée en réalisant des essais triaxiaux K0 sur des échantillons provenant de plateformes carbonatées. Onze échantillons cimentés par de la calcite faiblement magnésienne et cinq échantillons dolomitisés provenant du Marion Plateau au large de la côte nord-est Australienne (ODP (ocean drilling program) Leg194) ont été compactés de manière uniaxiale à des contraintes effectives allant jusqu'à 70 MPa. La cimentation à faible profondeur à laquelle ces échantillons ont été soumis a créé une structure cimentée stable ayant un fort degré de sur–consolidation et une faible compressibilité. La plupart des échantillons testés étaient tellement cimentés à 30–400 mètres que la perte de porosité à des profondeurs atteignant 4–5 km doit être principalement liée à des procédés chimiques et non à des procédés mécaniques. Pour étudier ces processus chimiques deux autres types d'expériences ont été réalisées. La dissolution sous contrainte est le principal mécanisme responsable du fluage des roches sédimentaires pendant leur enfouissement. Par conséquent la vitesse de déformation de la calcite par dissolution sous contrainte à l'échelle d'un contact a été étudiée. Les résultats obtenus permettent l'identification de l'importance respective de la dissolution sous contrainte résultant de l'application de la contrainte normale et celle de la dissolution au niveau des surfaces 'libres' résultant de l'accumulation de l'énergie élastique ou plastique. Deux mécanismes différents se produisent lors de la dissolution sous contrainte de cristaux de calcite à l'échelle du grain. Dans un premier cas, la diffusion du solide en solution se produit dans le fluide présent à l'interface rugueuse entre la calcite et le poinçon. Dans un deuxième cas, la diffusion se produit le long de fractures qui se propagent du contact vers la partie du cristal soumise à des contraintes plus faibles. Les vitesses de déformation sont plus élevées dans les expériences pour lesquelles la propagation de fractures se produit. De manière générale la vitesse de déformation n'apparait pas comme étant dépendante de la contrainte, mais plutôt de la propagation ou non de fractures. Finalement, les procédés mécaniques et chimiques actifs pendant la compaction ont été étudiés sur des agrégats de cristaux de calcite ou de sables bioclastique. Les expériences montrent que la compaction des sables carbonatés doit être modélisée en prenant en compte à la fois la compaction mécanique et chimique. Dans toutes les expériences la nature du fluide saturant, l'organisation initiale des grains et la taille des grains sont des paramètres important contrôlant la déformation finale ainsi que la vitesse de déformation à une contrainte donnée. La déformation des échantillons saturés avec des fluides non réactifs, e. G. Air ou décane, est moins importante qu'avec des fluides réactifs, puisque dans ce cas la compaction est seulement mécanique. Pendant la phase de chargement, la compaction chimique se produit par dissolution sous contrainte, dont la vitesse est augmentée par la présence de petites fractures au niveau des contacts intergranulaires. Cette interprétation est confirmée par l'observation des échantillons en lame-minces. Les vitesses ultrasoniques se propageant dans les agrégats saturés avec des fluides réactifs ont été mesurées et il a pu être montré que la dissolution et le transport de matière affectant la géométrie des contacts au niveau des grains, ainsi que la fracturation des grains sont probablement les raison de cette diminution de vitesse. En conclusion, la perte de porosité dans les sédiments carbonatés est principalement due à la compaction chimique et très peu à la compaction mécanique. Les procédés chimique de la compaction sont d'une part la dissolution sous contrainte, et d'autre part la dissolution sous contrainte assistée par la propagation sous–critique de fissures. La prédominance de l'un ou l'autre de ces procédés est liée à la nature du fluide présent dans l'espace poreux ainsi qu'à la nature des grains<br>Understanding compaction processes in sediments or rocks is important for instance for the characterisation of compaction in sedimentary basins or for sealing of active fault. The aims of the present study are firstly to separate and quantify the relative role of mechanical and chemical compaction in carbonate sediments. Secondly to better understand chemical compaction processes acting on sediments. The potential for porosity loss by mechanical compaction of platforms carbonate strata was investigated by carrying out K0 triaxial tests. Eleven samples cemented with low, Mg calcite and five dolomitized samples from the Marion plateau, offshore northeast Australia (ODP (ocean drilling program) Leg194) were uniaxially compacted at effective stresses up to 70 MPa. Early cementation of bioclastic carbonate samples created a stable cemented framework with a high degree of over, consolidation and low compressibility. Water saturation of the samples produces weakening of the mechanical strength and greater scatter in the correlation of P, wave velocity versus porosity. Most of the tested samples were already so strongly cemented at 30, 400 meters that further porosity loss during burial up to 4, 5 km depth must occur mainly by chemical rather than mechanical processes. To study chemical processes two other types of experiments were carried out. Pressure solution is the main chemical compaction mechanism affecting sediments during burial, therefore the rate of calcite deformation by pressure solution creep at a single contact was studied. The results enable the identification of the relative importance of pressure solution driven by normal load, and free surface dissolution driven by strain energy. Two different processes occur during pressure solution of calcite crystals at the grain scale. In one case, diffusion of the dissolved solid takes place in the pore fluid present along a rough interface between calcite and the indenter. In the second case, diffusion occurs through cracks that propagate from the contact toward the less stressed part of the crystal. Strain rates are higher for experiments in which crack propagation occurred. Overall it seems strain rates are not really stress dependent but rather dependent on whether crack propagation occurs or not. Eventually, both mechanical and chemical compaction processes were studied on aggregates of calcite and bioclastic carbonate sands. Experimental compaction showed that compaction of carbonates sands should be modelled as a function of both mechanical and chemical compaction also at relatively shallow depth and low temperature. In all cases, the nature of the fluid, the initial grain packing, and the grain size represent important control parameters of the final strain and the strain rates at a given stress. Samples saturated with non, reactive fluids, e. G. Air or decane, show less strain than samples saturated with reactive fluids at the same effective stress since the compaction was only mechanical. During the loading phase, chemical compaction occurs by pressure solution creep which is enhanced by the presence of cracks at the grain, to, grain contacts. This is also supported by the identification of compaction related microstructures in thin, sections. During creep tests, the samples compressibility is controlled by, in order of importance, grain size, stress, and water saturation. Low ultrasonic velocities are especially observed in samples saturated with reactive fluids. Dissolution and transport affecting the grain, to, grain contacts geometry and crack propagation are likely to be the reason for such velocity alteration. In conclusion, porosity loss in carbonate sediments is mostly due to chemical compaction and very little to mechanical compaction. Chemical compaction processes are pressure solution and pressure solution enhanced by subcritical crack growth. The predominance of one or the other mechanism is to be related to the fluid in presence and to the nature of the grains
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Buschaert, Stéphane. "Origine, âge et processus physico-chimiques des circulations de fluides dans les fractures : exemple de socle sous couverture (Vienne) et de formations riches en argiles (Gard, Est)." Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN10233.
Full textAbstract:
L'étude des colmatages minéraux déposés dans les discontinuités lors des circulations de fluides, anciennes à récentes, est l'unique moyen de reconstituer les comportements paléo-hydrologique et -hydrogéochimique des milieux granitiques ou sédimentaires. Le couplage d'outils pétrographiques, minéralogiques, isotopiques et géochimiques a permis de déterminer la source et la nature des fluides, et les processus physico-chimiques à l'origine des colmatages. 3 contextes distincts ont été ciblés dans le cadre des recherches menées par l'ANDRA pour l'implantation d'un laboratoire souterrain (le granite de la Vienne, les siltites du Gard et les argilites de l'Est du bassin de Paris). Ce travail a montré que le traçage isotopique en C et O des minéraux de discontinuités, couplé aux études pétrographiques, minéralogiques, et thermiques obtenues sur les inclusions fluides, sur les matières organiques et sur les argiles, constitue un outil puissant pour reconstituer les conditions paléo-hydrogéologiques, quel que soit le contexte<br>The study of minerals sealing the discontinuities and the cavities by past to recent fluid circulations is the only method to assess the paleo ?hydrological and -hydrogeochemical behavior of both sedimentary or granitic systems. Petrographic, mineralogic, isotopic and geochemical tools provide the opportunity to identify the source and the nature of sealing-forming waters and to precise the physical and chemical mechanisms occurring during fluid circulations. This study is focused on 3 sites selected in the framework of a survey managed by ANDRA for the feasibility of an underground laboratory (plutonites of Vienne, Cretaceous siltites of Marcoule, argillites in the Eastern part of the Paris basin). Our methodology, based on the combined use of C-O isotopic tracers, petrographic, mineralogical and thermal (fluid inclusion, organic matter, clay typology) studies, is a promising powerful tool to assess the paleo-hydrogeologic behavior in geological systems
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Michel, Pauline. "Etude expérimentale des interactions organo-minérales de roches argilo-carbonatées : Application au Callovo-Oxfordien de la Meuse." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2006. http://www.theses.fr/2006STR1GE03.
Full text
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Salardon, Roland. "Fracturation, interactions fluides-roches et circulations fluides dans un bassin en hyper-extension puis lors de son inversion : Exemple des séries mésozoïques de la Zone Nord Pyrénéenne (Chainons Béarnais, France)." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0342/document.
Full textAbstract:
Les interactions entre la fracturation, les circulations fluides et la chimie des fluides au sein de marges hyper-étendues sont encore peu décrites et sont pour la plupart localisées en mer, enfouies sous des sédiments post-rift. Le bassin sud Aquitain et la partie nord des Pyrénées constituent un cas d’étude approprié pour l’investigation de ces interactions dans un modèle de marge hyper-étendue avec exhumation du manteau durant le Crétacé inférieur puis inversée. Les données de terrain ont permis de décrire trois principaux sets de fractures. Ils ont été corrélés aux principaux événements de l’évolution géodynamique du bassin correspondant au rifting triasique, à l’hyper-extension datée Aptien-Cénomanien, et à la compression pyrénéenne. Les observations pétrographiques, les analyses Raman et microthermométriques sur les inclusions fluides, les données acquises par ICP-MS, et les analyses isotopiques ont permis de déterminer les chimies, les températures, les conditions rédox, les compositions des gaz, les signatures isotopiques de l’oxygène et du carbone, et les teneurs en terres rares des fluides parents pour les ciments précipités durant chaque épisode. Ces données ont permis le calage temporel des évènements diagénétiques majeurs. En particulier, la dolomie baroque et la chlorite ont précipité dans les fractures du set 2 durant l’hyper-extension correspondant au pic thermique à des températures supérieures à 300°C. La signature isotopique, la forte teneur en CO2, l’occurrence de H2S et les fortes salinités des fluides parents suggèrent la percolation de fluides mantelliques ascendants au travers des évaporites triasiques. La phase fin et post hyper-extension est caractérisée par de la bréchification hydraulique dans les formations les plus poreuses, une baisse des températures et des salinités, une baisse de la contribution mantellique dans les fluides parents, une fermeture du système diagénétique au cours de l’enfouissement et un passage à des conditions réductrices durant la précipitation du quartz, de la pyrite et de la calcite. La phase de compression pyrénéenne associée au troisième stade de fracturation a induit une réouverture du système diagénétique et favorisé le retour à des conditions oxydantes et à des infiltrations de fluides météoriques<br>Interactions between fracturing, fluid circulations and fluid chemistry on hyper-extended margins is still poorly described as most of them are located offshore, buried underneath post-rift sediments. The southern Aquitaine basin and the northern Pyrenees constitute an appropriate case study to investigate these interactions since a model of hyper extended margin with mantle exhumation during the Lower Cretaceous subsequently inverted was recently proposed. From a field study, we here describe three main sets of fractures (set 1 to set 3). They are correlated with main stages of the geodynamic evolution of the basin corresponding to the Liassic rifting, the Aptian-Cenomanian hyper-extension, and the Pyrenean compression. Petrographic observations, Raman and micro-thermometry analysis on fluid inclusions, ICP-MS, and isotope analysis permitted to determine chemistries, temperatures, redox conditions, gas compositions, oxygen and carbon isotopic signatures, and REE contents of parent fluids for cements precipitated during each episode. In particular saddle dolomite and chlorite precipitated in set 2 fractures during the hyper-extension corresponding to the thermal peak at temperatures higher than 300°C. The isotopic signature, the high CO2 content, the occurrence of H2S and the high salinity of parent fluids suggest ascending mantle fluids percolating across Triassic evaporites. The late and post hyper-extensional phase is characterized by hydraulic brecciation in porous formations, a decrease in temperature and salinity, a decrease in mantle contribution in parent fluids, a closing of the diagenetic system during burial and a switch to reducing conditions during the precipitation of quartz, pyrite and calcite. The Pyrenean compressive phase associated with the third fracturing stage induced a reopening of the diagenetic system and favored a return to oxidizing conditions and infiltrations of meteoric fluids
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Schütz, Marta Kerber. "Estudo da interação CO2-rocha-fluido no processo de carbonatação de aqüíferos salinos." Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, 2010. http://hdl.handle.net/10923/3353.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2010<br>The climate change caused by anthropogenic emissions of greenhouse gases in the atmosphere, mainly carbon dioxide (CO2), is a current concern, being necessary the reduction of the concentration of these gases. The geologic carbon storage is a promising technology in the reduction CO2 to the atmosphere. Among the storage options, saline aquifers have the greatest potential owing to their common occurrence at appropriate depths and great capacity of storage. Furthermore, the saline aquifers have high salinity groundwater, being improper for human consumption. Therefore, this work aims to experimentally study the CO2 brine-rock system, in different conditions (mild and supercritical), aiming to establish best reactions conditions and, consequently, a bigger efficiency in the geologic carbon storage. The results showed that the carbonation reactions in mild conditions are selective for calcium ion (Ca+2), favoring the predominant precipitation of calcium carbonate (CaCO3). The precipitation was only achieved by adjusting the pH of the brine with alkaline additives sodium hydroxide (NaOH) 1M and potassium hydroxide (KOH) 1M associated with buffer solution of ammonium chloride/ammonium hydroxide (NH4Cl/NH4OH). The results of the carbonation reactions in supercritical conditions, which were used the same alkaline additives and buffer solution, showed that, without the presence of rock, the precipitation of CaCO3 is also predominant. On the other hand, when there is the presence of rock, occurs the precipitation of magnesian calcium carbonate (CaCO3(Mg)) or calcium magnesium carbonate (CaMg(CO3)2). The reservoir rock used in this study showed mineralogical integrity front of the addition of CO2 indicating its potential for geological storage of CO2.<br>As mudanças climáticas, causadas pelas emissões antrópicas de gases de efeito estufa na atmosfera, principalmente o dióxido de carbono (CO2), são uma preocupação atual, sendo necessária a diminuição da concentração destes gases. O armazenamento geológico de carbono vem se apresentando como uma tecnologia promissora para redução de CO2 na atmosfera. Entre as opções de locais de armazenamento, os aqüíferos salinos têm grande potencial devido à grande capacidade de armazenamento e profundidade adequada. Além disso, possuem água subterrânea com alta salinidade, sendo imprópria para o consumo humano. Portanto, este trabalho tem como objetivo estudar experimentalmente a adição de CO2 em soluções salinas e no sistema solução salina-rocha, em condições variadas (brandas e supercríticas), visando estabelecer as melhores condições reacionais de carbonatação e, conseqüentemente, uma maior eficiência no armazenamento geológico. Os resultados obtidos mostraram que as reações de carbonatação em condições brandas são seletivas para o íon cálcio (Ca+2), favorecendo a precipitação predominante de carbonato de cálcio (CaCO3). A precipitação só foi alcançada mediante ajuste de pH da solução salina sintética pelos aditivos alcalinos hidróxido de sódio (NaOH) 1M e hidróxido de potássio (KOH) 1M associados a solução tampão de cloreto de amônio/hidróxido de amônio (NH4Cl/NH4OH). Os resultados das reações de carbonatação em condições supercríticas, no qual, utilizaram-se os mesmos aditivos alcalinos e solução tampão, evidenciaram que sem a presença de rocha a precipitação de CaCO3 também é predominante. Por outro lado, quando há a presença da rocha, ocorre a precipitação de carbonato de cálcio magnesiano (CaCO3(Mg)) ou de carbonato de cálcio e magnésio (CaMg(CO3)2). A rocha reservatório utilizada neste trabalho apresentou integridade mineralógica frente à adição de CO2 indicando seu potencial para o armazenamento geológico de CO2.
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Sch?tz, Marta Kerber. "Estudo da intera??o CO2-rocha-fluido no processo de carbonata??o de aq??feros salinos." Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, 2010. http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3153.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2010-03-25<br>As mudan?as clim?ticas, causadas pelas emiss?es antr?picas de gases de efeito estufa na atmosfera, principalmente o di?xido de carbono (CO2), s?o uma preocupa??o atual, sendo necess?ria a diminui??o da concentra??o destes gases. O armazenamento geol?gico de carbono vem se apresentando como uma tecnologia promissora para redu??o de CO2 na atmosfera. Entre as op??es de locais de armazenamento, os aq??feros salinos t?m grande potencial devido ? grande capacidade de armazenamento e profundidade adequada. Al?m disso, possuem ?gua subterr?nea com alta salinidade, sendo impr?pria para o consumo humano. Portanto, este trabalho tem como objetivo estudar experimentalmente a adi??o de CO2 em solu??es salinas e no sistema solu??o salina-rocha, em condi??es variadas (brandas e supercr?ticas), visando estabelecer as melhores condi??es reacionais de carbonata??o e, conseq?entemente, uma maior efici?ncia no armazenamento geol?gico. Os resultados obtidos mostraram que as rea??es de carbonata??o em condi??es brandas s?o seletivas para o ?on c?lcio (Ca+2), favorecendo a precipita??o predominante de carbonato de c?lcio (CaCO3). A precipita??o s? foi alcan?ada mediante ajuste de pH da solu??o salina sint?tica pelos aditivos alcalinos hidr?xido de s?dio (NaOH) 1M e hidr?xido de pot?ssio (KOH) 1M associados a solu??o tamp?o de cloreto de am?nio/hidr?xido de am?nio (NH4Cl/NH4OH). Os resultados das rea??es de carbonata??o em condi??es supercr?ticas, no qual, utilizaram-se os mesmos aditivos alcalinos e solu??o tamp?o, evidenciaram que sem a presen?a de rocha a precipita??o de CaCO3 tamb?m ? predominante. Por outro lado, quando h? a presen?a da rocha, ocorre a precipita??o de carbonato de c?lcio magnesiano (CaCO3(Mg)) ou de carbonato de c?lcio e magn?sio (CaMg(CO3)2). A rocha reservat?rio utilizada neste trabalho apresentou integridade mineral?gica frente ? adi??o de CO2 indicando seu potencial para o armazenamento geol?gico de CO2.