Understanding the evolution of channeling and fracturing in tight rocks due to fast fluid flow
Comprendre l'évolution de la formation de canaux et de la fracturation des roches dures liée à l'écoulement à grande vitesse d'un fluide
Les ondes Lamb
Les émissions acoustiques
Fracturation
Milieu poreux
Lamb waves
Acoustic emissions
Fracturing
Porous medium
Signal localization
Earthquake types
551.4
552
Mécanique des fluides
Roches -- Déformation
Fracturation (géologie)
Modèles mathématiques
Ondes de Lamb
Milieux granulaires
Depuis de nombreuses années, la compréhension de l'influence des fluides dans la déformation des roches est un enjeu majeur pour de nombreux scientifiques. Dans le cadre de ce projet de recherche, notre attention s’est focalisée sur l’observation et la modélisation des mécanismes d’interaction entre les parties fluide et solide lors de l’aérofracturation d’un milieu poreux. Notre dispositif expérimental reproduit le phénomène à basse pression et dans un système pertinent pour l’analyse optique, grâce à une cellule de Hele‐Shaw rectangulaire dans laquelle se trouve un milieu granulaire soumis à des écoulements de fluide interstitiel. Dans les expériences et les simulations nous avons observé ce que l’amplitude de la partie de fréquence basse du spectre puissance diminue avec la fracturation en progrès. Aussi, nous avons développé une méthode pour focaliser les ondes ce qui peut être utiliser pour estimer la position de la source.
Fluid induced brittle deformation of porous medium is a phenomenon commonly present in everyday life. From an espresso machine to volcanoes it is possible to see traces of this phenomenon. In a rectangular Hele‐Shaw cell we inject air into a loose porous medium. Then, we monitor this system using optical imaging using a high speed camera (1000 fps) and 4 high frequency resolution accelerometers. Using the numerical and experimental acoustic emissions, different sources of the recorded signal (vibrations due to air, changes in the effective stress due to fluid‐solid interactions) are analyzed. We found that, the peaks in the low frequency range (f < 20 kHz) diminishes while the medium fractures. Furthermore, we propose a new signal localization method based on energy amplitude attenuation and inversed source amplitude comparison. Furthermore, using optical and acoustic datasets and numerical simulations, the mechanics leading Type‐A and Type‐B earthquakes are explained.
Electronic Thesis or Dissertation
Text
en
PDF
18898861
Université de Strasbourg
Strasbourg
2017-12-31
https://theses.hal.science/tel-01673834
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18743112
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2016/Turkaya_Semih_2016_ED413.pdf
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Turkaya
Semih
1988-02-16
TR
200606166
21317451
https://theses.fr/2016STRAH021
2016STRAH021
https://doi.org/10.70675/25c7e64fz8c48z445ezb17cz0d6b9150bc23
2016-11-10
Géophysique
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Toussaint
Renaud
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058639381
Daniel
Guillaume
MADS_MEMBRE_DU_JURY_1
127682309
Rivera
Luis
MADS_MEMBRE_DU_JURY_2
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Or
Dani
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20060659X
Géminard
Jean-Christophe
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14118471X
Koehn
Daniel
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École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
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Institut de physique du globe (Strasbourg ; 1997-2020)
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Toussaint
Renaud
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Guillaume
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Dani
Géminard
Jean-Christophe
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Daniel
École doctorale Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'environnement (Strasbourg)
Institut de physique du globe (Strasbourg)
PDF
18898861
restriction 2016-11-10 2017-12-31
restriction 2016-11-10 2017-12-31