Résumé :
L’augmentation de la pression de fluide dans les sédiments est à l’origine de remobilisations sédimentaires étroitement liés à des processus de liquéfaction et de fluidisation. Sur le terrain ou en carottes sédimentaires, ces remobilisations sédimentaires se traduisent par la mise en place de structures d’injections clastiques, de convolutes, de structures en « pillar » et « dish », etc,… Ces remobilisations sédimentaires s’accompagnent fréquemment d’une redistribution significative des particules fines (argiles et silts) contenue dans les sédiments (e.g., processus d’élutriation). Or, cette redistribution des argiles peut modifier les valeurs et la distribution des propriétés pétrophysiques au sein des réservoirs sableux avant leur lithification, mais également plus tardivement lorsque les remobilisations argileuses et tapissages argileux associés (e.g., coatings) influencent leur évolution diagénétique. En effet, les tapissages argileux et leurs impacts sur les processus diagénétiques ont pour conséquence de réduire plus tardivement la porosité et la perméabilité des réservoirs grèseux.
De nombreux paramètres influencent ces processus de remobilisations sédimentaires tels que: la pression de fluide, la granulométrie des sédiments, le motif stratigraphique (alternances de niveaux de fortes et de faibles perméabilités), la minéralogie des argiles, la nature du fluide, etc….Cependant, le rôle de ces différents paramètres sur le taux de remobilisation des fines (i.e., processus d’élutriation) n’est pas quantifié. De même, les mécanismes de déformation (liquéfaction, fluidisation ou autre mécanisme) associés à ces processus de remobilisation argileuse restent relativement méconnus.
Pour répondre à ces questions, des structures de surpressions de fluides seront analysées sur des données de puits et seront combinées à des analyses microscopiques de coatings argileux. Une collaboration avec NEPTUNE ENERGY est prévue à cet effet dans le but d’analyser des données sédimentaires récoltées au sein de réservoirs dont la mise en place est contemporaine de la glaciation fini-ordovicienne (Algérie). Les carottes sédimentaires en question présentent de nombreuses structures de déformation fluide induites par des interactions entre la glace, les eaux de fonte en surpressions et les sédiments. L’influence des remobilisations et de la redistribution des argiles sur les propriétés pétrophysiques de ces réservoirs gréseux a été récemment suggérée, justifiant l’intérêt de NEPTUNE ENERGY pour soutenir des études complémentaires et approfondies (Tournier, 2010; Ravier, 2014).
Cette approche « réservoir» sera complétée par des expériences de modélisation analogique visant à mieux contraindre les processus de remobilisations argileuses, les paramètres contrôlant ces processus et la redistribution des argiles associées. Ces expériences de modélisation expérimentale seront menées au sein du Laboratoire de Géosciences du Mans qui dispose d’une plateforme expérimentale spécialisée dans la modélisation des surpressions de fluide (Cellule de Hele-Shaw, pompe motorisée, débitmètre, capteur de pression, etc…).
Collaborations externes : Neptune Energy (Eric Portier, Sylvain Clerc)