Etude expérimentale de la conductivité thermique (application au forage EST 205 du site de Meuse/Haute Marne (ANDRA))

La caractérisation des propriétés thermiques des roches argileuses estfondamentale pour le stockage des déchets radioactifs, la géothermie oul'exploration pétrolière. Cette thèse, consacrée à l'étude de laconductivité thermique des roches argileuses, avait pour objectif i) demieux comprendre les effets des paramètres contrôlant cette grandeur, ii)d'étudier dans quelles conditions les mesures en laboratoire peuvent êtreextrapolées aux conditions du terrain, et iii) d'établir d'éventuellesrelations entre la conductivité et des grandeurs plus facilementmesurables sur le terrain, comme la vitesse des ondes P et S.La conductivité thermique de 24 échantillons de marnes, de carbonates etd'argilites provenant du forage EST205 du site M/HM de l'ANDRA, etpréalablement bien caractérisés, a été mesurée en régime stationnaire. Ceforage en conditions particulières permettant de préserver les argilesdans leur état non altéré, et pour lequel un grand nombre de diagraphiessont disponibles, est en effet idéal pour étudier les propriétés desroches argileuses et les comparer aux données acquises in situ. Lesrésultats montrent l'effet prépondérant de la microstructure(principalement le litage), laquelle conditionne l'importante anisotropiede conductivité observée sur les marnes et argilites.Pour l'ensemble des lithologies étudiées, il apparaît que la conductivitéthermique est reliée aux vitesses acoustiques par une relation linéaire.L'utilisation conjointe de cette loi expérimentale et de la diagraphied'onde P a permis d'établir une diagraphie synthétique de conductivitépour la totalité du forage EST205. Enfin, nous avons conçu et développé une méthode de mesure par aigullechauffante, qui permet de mesurer l'évolution de la conductivité thermiqueen fonction de la température et de la saturation de la roche. Nous avonsainsi montré que, dans les carbonates et les grès, la conductivitéthermique augmente quasi linéairement avec la saturationPARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Sci.Terre recherche (751052114) / SudocSudocFranceF