FOLDS AND TENSION FRACTURES IN STRATIFIED ROCKS

Résumé : Le premier but de cette thèse est de développer une méthode objective pour l'interprétation de profils sismiques et des structures qui sont susceptibles d'être des réservoirs pétroliers. Le deuxième but est l'amélioration de la prévision des fractures dans les roches laminées, qui déterminent la perméabilité. Les expériences et les résultats analytiques montrent l'initiation, l'évolution et l'arrêt d'un kink et d'un pli de propagation de rampe (PPR). Les expériences avec paraffine multicouches établissent la relation entre la distribution des fractures, la formation des charnières endommagées et l'évolution d'un pli de kink. Les résultats analytiques se fondent sur des règles géométriques combinées à l'approche externe de l'analyse limite. Les bandes de compaction, les failles et les plis sont en concurrence à l'initiation du kink. Le mode dominant dépend de l'inclinaison des couches et de la profondeur d'enfouissement de la structure. Les résultats sont présentés dans une carte de mécanismes dominant dans l'espace des enfouissements et l'inclinaison des couches. La même approche est utilisée pour étudier le PPR dont l' évolution se termine à cause de l'initiation d'une faille. Parmi tous les paramètres, c'est l'angle de friction dans les charnières qui contrôle cette transition. La deuxième partie de cette thèse présente les résultats expérimentaux, numériques et analytiques sur les fractures. Une couche composée de gypse compacté, est en extension par sa base et se fracture en mode I. La relation entre la distance entre les fractures et l'épaisseur d'une couche est linéaire, quand la structure est saturée en fractures. Cette saturation est liée à un décollement de la base de la couche. La méthode des éléments finis et la théorie de la plasticité permettent de valider ces résultats. L'approche analytique (analyse limite) a donné un critère simple pour prédire si un décollement ou une fracture va se former. Un nouveau critère pour la distance entre deux fractures est proposé. Dans la dernière partie de cette thèse, un nouveau dispositif expérimental est présenté afin d'étudier les fractures en flexion. L'épaisseur d'une couche n'influence pas la distance entre les fractures si il y a seulement une flexure. Cette influence est par contre grande si la couche est cintrée et en extension.
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Thèse
Mechanics [physics.med-ph]. Ecole Normale Supérieure de Paris - ENS Paris, 2010. English


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Contributeur : Günther Kampfer <>
Soumis le : mercredi 9 février 2011 - 11:01:57
Dernière modification le : jeudi 29 septembre 2016 - 01:13:11
Document(s) archivé(s) le : mardi 10 mai 2011 - 02:30:21

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Günther Kampfer. FOLDS AND TENSION FRACTURES IN STRATIFIED ROCKS. Mechanics [physics.med-ph]. Ecole Normale Supérieure de Paris - ENS Paris, 2010. English. <tel-00564546>

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