Le but de cette etude est de verifier sur un bloc de grandes dimensions charge biaxialemcnt le bien fonde de L'interpretation d'une mini fracturation hydraulique en termes de contraintes. Les resultats montrent que l'ensemble des pressions mesurees experimentalement au cours de l "essai sont independantes de la contrainte horizontale majeure et que l'evaluation de la composante mineure repose essentiellement sur un calcul correct de la perte de charge dans la fracture. Le problème peut alors être traite comme une inversion mathematique.
The purpose of this study is to verify on a block biaxially loaded the classical interpretation of minifracs. The results show that the measured pressures are independent of the major horizontal stress and that the evaluation of the minor component essentially depends on a correct evaluation of the pressure loss. The problem can then be considered as an inverse problem.
La seule methode actuellement utilisabl e pour mesurer un etat de contrainte à grande profondeur est la minifracturation hydraulique. Elle consiste à contrebalancer l'action du champ de contrainte par un fluide sous pression circulant dans une fracture. Plus precisement, il s'agit d'isoler une portion de forage en decouvert à l'aide d'un double obturateur gonflable puis à proceder à un essai d'injectivite matricielle à debit croissant (Fig 1). Ce faisant, la pression dans le forage augmente regulièrement jusqu'à faire eclater la roche. Si la roche est lineairement elastique, isotrope du point de vue de sa resistance la traction et, si la direction du forage est parallèle à l'une des directions principales du tenseur des contraintes geostatiques, le champ de contrainte autour du forage peut être determine analytiquement. Après un temps d'injection de quelques minutes on arrête le pompage sans purger la ligne ce qui se traduit par une chute brutale de la pression dans le forage due à l 'annulation des pertes de charge dans la fracture. Après un coude, le plus souvent bien marque, appele ISIP(instantaneous shut in pressure),la pression continue à chuter assez rapidement, le fluide ayant toujours la possibilite de percoler dans la formation à travers les faces de la fracture toujours ouverte. Lorsque la pression dans la fracture rejoint la valeur de σh, la fissure se referme et partant, le fluide ne peut plus s'ecouler dans le gisement qu'à travers la paroi du forage dont la surface est environ cent fois plus petite que celle de la fracture. La pression chute alors nettement moins rapidement. Ce deuxième coude est theoriquement egal à σh. L'equation (1) est fortement conditionnee par la determination de Rt souvent très difficile à evaluer. La pression de reouverture depend fortcment du debit. De plus autour du forage l'etat de contrainte est perturbe par la presence des obturateurs qui peuvent maintenir intempestivement la fracture ouverte. La pression de propagation est egalement très dependante de la dynamique de l'ecoulement. Enfin le deuxième coude de la courbe de fermeture, seule mesure veritablement statique, est souvent peu visible et, σh est toujours evaluee au niveau de l'ISIP qui la surestime souvent largement. De surcroit il n'est jamais possible de verifier à posteriori la velidite du modèle etant donne que les valeurs des contraintes geostatiques ne sont pas connues à priori. Pour verifier le bien fonde de cette theorie, il faut donc se placer en champ de contrainte connu en chargeant un bloc rocheux de dimensions suffisantes.
