Evaluation des contraintes en place à partir d'essais de leak-off. Analyse bibliographique et application à des cas concrets

L'essai dit de leak-offconsiste à augmenter la pression dans un puits, au droit d'une formation, jusqu'à la limite de rupture de la roche. Cette opération sert principalement à évaluer la pression de boue maximale admissible. Depuis une décennie on essaie d'utiliser la pression en leak-off dans les puits verticaux pour évaluer les deux contraintes horizontales en place. Une variante de l'opération précédente consiste à aller jusqu'à rompre la roche et propager la rupture : c'est la micro fracturation . L'interprétation des pressions obtenues reste basée principalement sur la mécanique linéaire de la rupture : paramètres élastiques et ténacité de la roche sont constants. On montre comment quatre facteurs - rapport des contraintes recherchées, existence ou non de fissure(s) préexistante(s) en paroi, pénétration du fluide dans ces fissures, filtration du fluide - peuvent conduire à des niveaux et des évolutions de pression très variés. Ils sont cependant insuffisants pour expliquer quelques observations courantes : la partie non-linéaire de la courbe pression-temps, la valeur du maximum de pression, sa variation avec le débit injecté en fracture. On montre comment la prise en compte d'effets poroélastiques en bout de fracture et d'un endommagement mécanique en paroi de puits pourrait permettre de faire mieux. Deux grandeurs apparaissent comme essentielles à l'interprétation : la limite supérieure de linéarité en pression, la pression de fermeture de la fracture. L'application à trois cas concrets montre que, dans les couvertures, il faudrait probablement évaluer la pénétration du fluide dans la fracture à l'initiation de celle-ci et modéliser l'initiation de fracture en tenant compte d'un endommagement mécanique de la paroi rocheuse. La deuxième partie de ce programme est en cours