Tensional strengths of high porosity outcrop chalks with different saturation fluids have been measured both in direct and Brazilian tests. The direct tests are based on shaping the chalk samples in a lathe so that the samples could be mounted in the test rig without any gluing. The results show that the Brazilian tests yield only around 70% of the tensile strength obtained in direct tests. The water weakening effect is also present under tensile conditions. The tensile strength increases by almost a factor of two in going from water to methanol as saturating fluid. In using two miscible fluids, no capillary forces are involved. Comparison with compressional data indicates that the Co/To ratio is rather low, comparable with the modified Griffith criterion.
Les resistances en traction de craies d'aftleurement à haute porosite, saturees en differents fluides, ont ete mesurees par essais de tractioll directe et par essais bresiliens. Les essais de traction directe ont ete realises sur des eprouvettes faconnees au tour pour pouvoir etre montees sans collage dans Ie systeme de mise en charge. Les resultats montrent que la resistance obtenue par essays bresiliens ne vaut qu'environ 70% de celle obtenue par traction directe. L'affaiblissement de la craie dû à I'effet de I'eau se marquee aussi en cas de traction. La resistance en traction augmente de pres d'un facteur deux en passant d'une saturation à I'eau à une saturation au methanol. L'usage de deux liquides miscibles n'implique aucun effet capillaire. La comparaison avec les donnees de resistance en compression montre que Ie rapport Co/To est assez faible par rapport au critere de Griffith modifie.
Die Zugfestigkeiten von hochporösen Kalkgesteinen aus Oberflachenaufschluessen wurden fuer verschiedene Porenfluessigkeiten sowohl im direkten Zugversuch als auch indirekt nach der Brazilian-Methode bestimmt. Die direkten Zugversuche basiren auf einer besonderen Formgebung der Kalkproben in einer Drehbank, so dass die Proben im Versuchsrahmen ohne Verkleben befestigt werden können. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Brazilian-Methode nur ungefahr 70% der Zugfestigkeit wie im direkten Zugversuch erreicht wird. Ein Festigkeits-reduzirender Effekt durch Wasser wird ebenfalls im Zugversuch beobachtet. Die Zugfestigkeit nimmt nahezu urn den faktor 2 zu, wenn von Wasser zu Methanol als Porenfluidmedium gewechselt wird. Da zwei mischbare Fluessigkeiten benutzt werden, sind keine Kapillarkrafte beteiligt. Ein Vergleich mit Daten aus Kompressionsversuchen zeigt, dass das Co/To -Verhaltnis vergleichweise gering ist, wie es dem modifizirten Griffith Kriterium entspricht.
Pure high porosity chalk is a reservoir rock in several oil and gas fields in the southern part of the North Sea. Ekofisk and Valhall in the Norvegian. sector are maybe the most known examples, but important chalk reservoirs exist also on the Danish side.
Pure chalks are mainly built up of whole and fragmentary parts of the skeletons produced by planktonic algae known as coccoliths. The building blocks of these skeletons are calcite tablets or platelets with typical dimensions of 1 μm, while intact coccolith rings have diameters of the order of 10 μm. A typical picture of the structure of such chalks is presented in Figure 1.
(Figure in full paper)
This scanning electron microscope picture (SEM) is taken from a surface that has been split apart in a Brazilian test. The picture illustrates the relatively open structure of the chalk material. The dimensions of the pores may be considerably greater than the dimensions of the individual grains, making such chalks highly susceptible to pore collapse: It should also be noted that the cementing of the calcite grains are rarely seen in such high porosity chalks, indicating that the degree of cementing is rather low, but not absent.
