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Reconnaissance par pompage harmonique de milieux rocheux

Application au cas d'un réservoir géothermique profond

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Matériaux et Construction Aims and scope Submit manuscript

Résumé

Dans le cadre de la reconnaissance des milieux rocheux fissurés est présentée une technique nouvelle d'essais d'eau, appelée «pompage harmonique», qui utilise des signaux sinusoïdaux de débit. L'interprétation de tels essais est développée dans l'espace des fréquences en vue de l'identification des paramètres physiques d'une fissure à forte profondeur.

L'outil sonde harmonique est décrit en détails tant en ce qui concerne les appareils de surface que de fond.

En conclusion, les avantages de cette méthode appliquée au domaine de la géothermie profonde sont développés.

Summary

The need for more and more precise determination of hydraulic characteristics of rock media emphasizes the importance of highly transient hydraulic tests.

The harmonic pumping test consists in creating an harmonic quantity of flow Q in the medium to be recognized, and in measuring the induced harmonic pressure at different frequencies f. The complex function F(f)=P(f)/Q(f), which is called the spectral signature, is a characteristic of the medium and leads to the determination of unknown parameters. The identification of these parameters in frequency-space is made possible by a set of theoretical signatures of different mathematical models.

This interpretation method is illustrated in the case of a single and closed fracture as met in deep rocks. The effect of different parameters such as thickness extension, inclination or shape of the fracture is then given.

The apparatus developed for such a fracture identification in deep rocks, called the “harmonic pick-up”, is then described in detail.

In conclusion are given the advantages of this technique, especially in the case of deep geothermal reservoirs.

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Abbreviations

c :

célérité du fluide (m/s)

e :

épaisseur de la fissure (m)

f :

fréquence (Hz)

F :

fonction de transfer (N. s/m5)

P :

pression (N/m2)

Q :

débit (m3/s)

r :

coordonnée radiale (m)

R f :

rayon d'extension de la fissure (m)

R p :

rayon du puits (m)

V 0 :

vitesse moyenne à l'entrée de la fissure (m/s)

t :

temps (s)

θ:

angle d'inclinaison de l'axe du forage par rapport à la fissure

ρ:

masse volumique du fluide (kg/m3)

Références

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Authors and Affiliations

  1. Laboratoire de Génie Civil, U.S.T.L., Université Montpellier-II, place Eugène-Bataillon, 34060, Montpellier Cedex

    B. Crosnier, J. -L. Portales, G. Fras & P. Jouanna

Authors
  1. B. Crosnier
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  2. J. -L. Portales
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  3. G. Fras
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  4. P. Jouanna
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Crosnier, B., Portales, J.L., Fras, G. et al. Reconnaissance par pompage harmonique de milieux rocheux. Matériaux et Constructions 16, 71–83 (1983). https://doi.org/10.1007/BF02473674

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02473674

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