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Gérard DURUP
Les valeurs des paramètres de la loi de comportement varient considérablement
selon l’origine du sel (taille et orientation des cristaux, teneur en insolubles). Elles
dépendent aussi de la température. Aussi est-il nécessaire, au stade de l’évaluation
d’un site en vue d’y creuser des cavités de stockage, d’une part de prélever un certain nombre de carottes pendant le forage du puits de reconnaissance, et d’autre
part d’enregistrer une diagraphie de température le long du puits plusieurs mois
après le forage, pour que le profil réalisé soit proche de l’équilibre géothermique
ou « vierge » de la formation
Les essais de laboratoire sont réalisés sur des éprouvettes taillées dans les carottes
et maintenues à la température géothermique régnant à la profondeur moyenne
où on projette de réaliser la cavité. L’interprétation de tels essais permet de déterminer les valeurs représentatives des paramètres de la loi de comportement du sel
dans les conditions de contraintes et de température en place.
10.5.3. LES ÉTUDES DE STABILITÉ
Une première étape des études de stabilité est généralement réalisée à l’aide d’une
solution analytique obtenue par intégration de la loi de comportement viscoplastique (les déformations élastiques étant négligées), en assimilant la cavité à une
sphère isolée en milieu homogène et isotrope d’extension infinie. On évalue ainsi
l’ordre de grandeur de l’évolution de la convergence (ou diminution de volume) d’une
cavité projetée, soumise au scénario d’exploitation envisagé.
Si la convergence apparaît raisonnable (par exemple inférieure à 2% par an), la
deuxième étape des études de stabilité est entreprise. Elle consiste cette fois à
utiliser un modèle maillé pour optimiser, en terme de stabilité, les choix de :
la pression minimale de service,
la géométrie d’une cavité,
l’espacement minimal des cavités,
la zone sur laquelle seront développées les cavités lorsque l’épaisseur de sel est
importante.
Les simulations sont cette fois effectuées en tenant compte des différentes formations environnantes et en approchant au plus près la réalité quant à la géométrie des cavités. L’attention se porte non seulement sur la convergence (l’espacement et la géométrie en étant des facteurs importants), mais encore et surtout sur
les risques de rupture.
A cet égard, bien qu’aucune unanimité des rhéologues n’existe sur ce point, il
semble qu’il ne peut pas y avoir de rupture du sel si, en tout point, les contraintes
principales restent inférieures à une valeur de l’ordre de + 2,5 MPa (résistance à la
traction). Notons que les contraintes de traction sont positives et celles de compression sont négatives (dans un liquide au repos, les trois contraintes principales
sont égales, au signe près, à la pression).
Gérard DURUP
Les valeurs des paramètres de la loi de comportement varient considérablement
selon l’origine du sel (taille et orientation des cristaux, teneur en insolubles). Elles
dépendent aussi de la température. Aussi est-il nécessaire, au stade de l’évaluation
d’un site en vue d’y creuser des cavités de stockage, d’une part de prélever un certain nombre de carottes pendant le forage du puits de reconnaissance, et d’autre
part d’enregistrer une diagraphie de température le long du puits plusieurs mois
après le forage, pour que le profil réalisé soit proche de l’équilibre géothermique
ou « vierge » de la formation
Les essais de laboratoire sont réalisés sur des éprouvettes taillées dans les carottes
et maintenues à la température géothermique régnant à la profondeur moyenne
où on projette de réaliser la cavité. L’interprétation de tels essais permet de déterminer les valeurs représentatives des paramètres de la loi de comportement du sel
dans les conditions de contraintes et de température en place.
10.5.3. LES ÉTUDES DE STABILITÉ
Une première étape des études de stabilité est généralement réalisée à l’aide d’une
solution analytique obtenue par intégration de la loi de comportement viscoplastique (les déformations élastiques étant négligées), en assimilant la cavité à une
sphère isolée en milieu homogène et isotrope d’extension infinie. On évalue ainsi
l’ordre de grandeur de l’évolution de la convergence (ou diminution de volume) d’une
cavité projetée, soumise au scénario d’exploitation envisagé.
Si la convergence apparaît raisonnable (par exemple inférieure à 2% par an), la
deuxième étape des études de stabilité est entreprise. Elle consiste cette fois à
utiliser un modèle maillé pour optimiser, en terme de stabilité, les choix de :
la pression minimale de service,
la géométrie d’une cavité,
l’espacement minimal des cavités,
la zone sur laquelle seront développées les cavités lorsque l’épaisseur de sel est
importante.
Les simulations sont cette fois effectuées en tenant compte des différentes formations environnantes et en approchant au plus près la réalité quant à la géométrie des cavités. L’attention se porte non seulement sur la convergence (l’espacement et la géométrie en étant des facteurs importants), mais encore et surtout sur
les risques de rupture.
A cet égard, bien qu’aucune unanimité des rhéologues n’existe sur ce point, il
semble qu’il ne peut pas y avoir de rupture du sel si, en tout point, les contraintes
principales restent inférieures à une valeur de l’ordre de + 2,5 MPa (résistance à la
traction). Notons que les contraintes de traction sont positives et celles de compression sont négatives (dans un liquide au repos, les trois contraintes principales
sont égales, au signe près, à la pression).