RESUME:

La caracterisation en laboratoire de l'espace fissural est envisagee ici à partir d'un moulage des vides de la fracture. Cette nouvelle technique permet l'acquisition d'informations 3D sur l'espace fissural. Des exemples de traitements possibles (binarisation et squelettisation) sont presentes. Ils mettent en evidence les possibilites d'etudes pour une meilleure connaissance du comportement hydromecanique des fractures.

1 INTRODUCTION

Pour comprendre et modeliser l'ecoulement dans une fracture, il est necessaire de connaître la geometrie de l'espace fissural et son evolution sous differents etats de contrainte (contrainte normale, cisaillement). Longtemps il a ete considere que la circulation des fluides dans les fractures diminuait avec la profondeur. Cette idee reposait essentiellement sur l'hypothèse que la contrainte augmentant avec la profondeur "fermait" les fractures. Elle est maintenant très controversee et s'avère fausse dans de nombreux cas. Des etudes hydrauliques en forage profond ont effectivement montre l'importance des circulations à grande profondeur. Quel type d'ecoulement doit être pris en compte lors de sa modelisation dans une fracture? Il n'existe pas de reponse simple à cette question. Le type d'ecoulement dans une fracture est en fait une fonction de la morphologie des epontes et de l'etat de contrainte qui s'exerce sur celle-ci. Pour un type donne de fracture soumise à une contrainte normale il a ete montre que si l'ecoulement peut être considere comme generalise à faible contrainte, il devient chenalise lorsque la contrainte normale augmente (Gentier et Feuga (198)). Un processus inverse, passage d'un ecoulement chenalise à un ecoulement generalise, peut etre imagine lorsqu'une fracture est soumise à un cisaillement dilatant. Le terme ecoulement generalise est pris dans le sens de la loi dite "cubique" qui est basee sur l'hypothèse d'un ecoulement entre deux plans parallèles dont la rugosite est faible par rapport à la distance entre ces plans (Louis (196)). Ce modèle s'accorde d'autant mieux au cas reel que la surface accessible à l'ecoulement et l'ouverture de la fracture sont grandest.

2 ACQUISITION DES DONNEES EN LABORATOIRE

La technique la plus repandue pour etudier la morphologie des fractures est l'acquisition de profils à l'aide d'un rugosimètre. Differents paramètres comme la hauteur, la courbure, l'angularite peuvent en être deduits (Gentier (198)). Ces donnees sont traitees par differentes methodes spectrales, statistiques et geostatistiques. Si à partir des profils il est facile de reconstituer la topographie par un krigeage (Gentier et al (1987), Figure 1) ou une simulation geostatistique, la reconstitution de l'espace fissural necessite Ie recalage des epontes, operation problematique. Elle ne peut apporter des renseignements que sur l'endornmagement eventuel subi par les epontes après que celles-ci aient ete soumises à une sol licitation mecanique. Pour acceder à des informations 2D dans Ie plan de la fracture et non plus perpendiculairement au plan de la fracture (profils) certains auteurs (Bandis et al. (1983), Gentier (198)) ont introduit entre les deux epontes de la fracture un film plastique tres fin. Les informations obtenues sont une estimation de l'aire de la surface en contact, la repartition des contacts et leurs evolutions avec la contrainte.

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