Failles, fractures, fluides 

L’objectif de cet axe est de rassembler la communauté de chercheurs/chercheuses souhaitant comprendre les relations entre les fluides quelque soit leur nature (eau, saumure, huile, gaz) et des discontinuités structurales qu’il s’agisse de failles (engendrant un déplacement vertical ou latéral) ou de fractures (discontinuités sans ou avec un faible déplacement, qui de par leur ouverture, accroissent fortement la perméabilité du milieu) ou encore des failles et des zones endommagées fracturées qui les accompagnent. En effet, les fluides d’une part et les discontinuités structurales d’autre part ont un rôle indéniable sur les transferts (eau, matière, chaleur) à grande échelle. Au sein des milieux géologiques, les fluides circulent, s’accumulent et les contraintes in-situ évoluent, l’ensemble pouvant mener à la rupture, rupture qui a son tour peut modifier les chemins d’écoulement et libérer ou non les fluides. Ces chemins d’écoulement générés seront potentiellement colmatés ou élargis par les interactions entre fluides et roches en fonction des conditions d’écoulements et des propriétés du milieu géologique.

 

Les milieux géologiques sont hétérogènes, complexes à caractériser et en perpétuelle évolution. Le système est donc considéré évoluer en régime transitoire.

  • A quelles échelles spatiales faut-il se placer pour identifier les processus dominants, estimer les propriétés et quantifier les transferts ?
  • Quelle échelle de temps faut-il considérer ?
  • Quel est le rôle de l’héritage géologique dans le comportement observé à l’actuel ?
  • Comment est-il possible de retracer la circulation des paléo-fluides ?

 

Il y a donc une diversité de processus physiques (hydrodynamiques, mécaniques, thermiques, chimiques, biologiques) pouvant interagir entre eux faisant intervenir des variables et/ou paramètres mesurables ou non. Peuvent-être cités : les forces en présence (lithostatique versus hydrostatique), les mécanismes de déformation (fragile versus ductile), les moteurs de l’écoulement des fluides (compaction, gravitaire, densitaire...).

 

Une approche pluridisciplnaire

  • Observations : directes sur le terrain, échantillons et en lames minces, indirectes par méthodes géophysiques in-situ, au laboratoire, par satellites
  • Concepts physiques : expérimentations (in-situ, laboratoire)
  • Quantitative : modèles numériques (physiques), géostatistiques, statistiques

 

Des enjeux scientifiques

  • Identifier le rôle des surpressions de fluides et/ou des modifications de contraintes sur la genèse et la dynamique des failles et des fractures, quantifier les flux mis en jeu et le timing d’occurrence de ces flux (éventuellement périodique)
  • Mieux caractériser le comportement poro-élastique du milieu (notamment la zone endommagée au voisinage des failles), l’effet induit par les hétérogénéités du milieu et les propriétés des fluides
  • Evaluer la part de l’héritage géologique (physique et diagenétique) sur le comportement mécanique et le transfert des fluides via les discontinuités

 

Des objectifs

  • Contribuer à la quantification et à la compréhension de l’évolution des géo-ressources : eau, énergie, métaux et stockage
  • Evaluer l’aléa sismique qu’il soit d’origine naturelle ou induit par l’exploitation de ces géo-ressources

 

Contact

mailto:sophie.violette@ens.fr

 

 |  Mentions légales © 2017 IFP Energies nouvelles