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Application de la scanographie R. X. à l'étude de la sédimentation-consolidation: modélisation physique et théorique.

Moore, Francis (2005). Application de la scanographie R. X. à l'étude de la sédimentation-consolidation: modélisation physique et théorique. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 164 p.

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Résumé

En géologie pétrolière, l'étude de la porosité est un facteur clé dans la caractérisation des réservoirs. Depuis la fin des années 1980, la scanographie est utilisée pour quantifier le volume de pores dans le roc. Par contre, cette technologie n'a jamais été appliquée pour mesurer l'effet du taux de sédimentation sur la porosité de sédiment en cours de consolidation. Ce projet a pour objectif d'améliorer la compréhension du processus de déposition-consolidation des sédiments et de déterminer le faciès densimétrique des couches sédimentaires. Une modélisation physique sous scanographe et une modélisation théorique ont été réalisées. Le modèle théorique est basé sur le modèle de Gallois pour la consolidation, qui est une adaptation du modèle de Gibson. Le modèle prend en compte la phase de déposition. La perméabilité et la contrainte dans le sédiment sont des fonctions de la porosité. L'équation différentielle non-linéaire résultante est résolue numériquement par la méthode des éléments finis. La modélisation physique consistait à observer au scanographe la déposition de couches sédimentaires synthétiques. Le scanographe a permis d'observer l'évolution temporelle de la porosité des différentes couches avec une résolution de l'ordre du quart de millimètre. Vingt- huit essais ont été réalisés en variant la granulométrie, le taux de sédimentation et la viscosité du fluide. Du sable d'Ottawa, de l'argile-silteuse et de l'argile ont été utilisés. Des essais mono couches et multicouches ont été effectués. La durée du suivi a été d'un mois. Les essais mono couches permettent d'observer la phase de sédimentation et servent de comparatifs aux essais multicouches. Les essais multicouches sont des empilements de dix couches sédimentaires de granulométries similaires ou différentes avec des périodes de déposition de 2h et 24h. L'analyse des résultats a permis de déterminer le profil densimétrique des couches sédimentaires. Dans le cas des sables, le tri granulométrique était le mode dominant. Les couches étaient clairement visibles sur les profils densimétriques lorsque la taille minimale des grains de la couche ne correspondait pas à la taille maximale de la couche supérieure. Dans le cas d'alternance de couches de sable et de silt-argileux, la signature finale correspond a une succession de lits de sable ct de silt surmontés par un lit d'argile-silteuse. Les événements qui correspondent à chaque déposition ne sont donc pas enregistrés lorsque la période de déposition est plus courte que la durée de la phase de sédimentation. De plus, l'ordre de déposition n'est plus respecté, confirmant que le principe de superposition n'est applicable que sous conditions pour les petites échelles. Les essais, correspondant à des succession de couches d'argile-silteuses, montrent des couches de silt, correspondant aux premiers dépôts, surmontées par une couche hétérogène de nodules de silt incorporés à une matrice d'argile-silteuse. Dans les deux cas, l'argile-silteuse ralenti la vitesse de consolidation en diminuant considérablement la perméabilité.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Long, Bernard
Mots-clés libres: scanographie; sédiment; modélisation
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 22 juin 2012 18:48
Dernière modification: 25 nov. 2015 13:53
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/416

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