Modélisation des variations de vitesse des ondes P liées au glissement asismique dans un réservoir fracturé
Langue Français
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Auteur : Javani, Dariush
Date de soutenance : 12-07-2023
Directeur(s) de thèse : Schmittbuhl, Jean
Président : Fond, Christophe
Rapporteur(s) : Maury, Julie - Candela, Thibault
Membre(s) du jury : Pourpak, Hamid - Blocher, Guido
Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut Terre Environnement (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
Discipline : Sciences de la Terre et de l'Environnement
Classification : Sciences de la terre
Mots-clés libres : Réservoirs géothermiques, Stimulation hydraulique, Glissement asismique, Vitesse des ondes P, Écoulement des fluides, Réseau de fractures discrètes, Modélisation numérique
Mots-clés :
- Dynamique des fluides
- Modélisation CFD
- Géophysique
Résumé : Cette recherche vise à caractériser numériquement l'origine de la variation de vitesse de l'onde P observée pendant la stimulation hydraulique du puits GPK2. L'apparition de cette anomalie de vitesse des ondes P a été plus rapide et plus étendue que celle qui se produit habituellement au cours d'un processus classique de diffusion des fluides, comme l'ont noté Calo et al. en 2011. Ces changements de vitesse des ondes P ont également été observés à grande échelle (~1km), ce qui suggère que les modules élastiques à grande échelle de la roche réservoir ont changé rapidement.La première phase du présent travail a consisté à étudier l'aspect temporel de l'observation. Elle visait à comprendre la migration de la pression au cours de ce processus de stimulation hydraulique en la simulant à l'aide de 3DEC. Il a été constaté que la pression du fluide migre dans le temps et l'espace suivant un processus contrôlé par l'ouverture des fractures plutôt que par la pression du fluide. Une migration très rapide de la pression de fluide a été observée, avec une diffusivité effective beaucoup plus élevée (~13 m2/s) que celle classiquement observée à Soultz-sous-Forêts (~0,05 m2/s ; voir par exemple Shapiro et al., 2002). Ce processus rapide est compatible avec les résultats de Calo et al. qui ont observé une migration de plus de 1000 m en 3 heures. Ainsi, pour l'effet temps, nous avons mis en évidence un processus compatible avec l'observation.Dans la deuxième phase, il était prévu d'explorer la valeur à grande échelle des modules élastiques du réservoir de Soultz-sous-Forêts et d'analyser sa sensibilité aux perturbations des contraintes afin de comprendre comment les changements de pression étudiés dans la première phase auraient un impact sur la vitesse des ondes P. Il a été constaté que les modules élastiques à grande échelle ont un impact sur la vitesse des ondes P. Il a été constaté que les modules élastiques à grande échelle à travers la masse rocheuse fracturée s'écartent de ceux de la roche intacte dans les conditions d'un paramètre de densité de fracture élevé. En outre, l'étude de la vitesse des ondes P en fonction du niveau de contrainte appliqué a révélé qu'elle est presque indépendante du niveau de contrainte appliqué.Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour répondre pleinement à la question de la thèse. Par exemple, le processus mis en évidence dans la première phase pourrait également avoir des implications sur l'ampleur de la perturbation de la pression loin du puits, ou il serait intéressant d'ajouter une pression de fluide aux simulations de la deuxième phase afin d'étudier l'effet de la pression interstitielle sur la variation de la vitesse de l'onde P.
Type de contenu : Text
Format : PDF
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2023STRAH004
Type de ressource : Thèse
