Inversion de données inclinométriques obtenues au cours de deux expériences de fracturation hydraulique

Inversion of tiltmeter data obtained during two hydraulic fracturing experiments

¹ Institut de Physique du Globe, Laboratoire de Sismologie Tour 24 – 4 e étage. Université Pierre et Marie Curie, 4, place Jussieu, 75230 PARIS cedex 05 Ingénieur géologue et géophysicien étudiant en doctorat de géophysique interneInstitut de Physique du Globe, Laboratoire de Sismologie, France
² Institut de Physique du Globe, Laboratoire de Sismologie Tour 24 – 4 e étage. Université Pierre et Marie Curie, 4, place Jussieu, 75230 PARIS cedex 05 Ingénieur des travaux géographiques, étudiant en doctorat de géophysique appliquéeInstitut de Physique du Globe, Laboratoire de Sismologie, France
Institut de Physique du Globe, Laboratoire de Sismologie Tour 24 – 4e étage. Université Pierre et Marie Curie, 4, place Jussieu, 75230 PARIS cedex 05 ³ Physicien adjoint à l’Institut de Physique du Globe Laboratoire de Sismologie, France
⁴ Compagnie Française des Pétroles, Département Production, Tour Chenonceau, 204, rond-point du pont de Sèvres, 92516 Boulogne Billancourt cedex Ingénieur chez Total (Compagnie Française des Pétroles), France

Résumé

Deux expériences de fracturation hydraulique horizontale ont été effectuées à Tranqueville (Lorraine) grâce à des injections d’eau sous forts débits. Les déformations du sol induites ont été mesurées par des inclinomètres en silice très sensibles et présentant une très faible dérive instrumentale. Le modèle de fracture choisi est une zone de rupture circulaire horizontale. Une inversion probabiliste des inclinaisons a permis de vérifier la profondeur de propagation de la cassure et de déterminer les dimensions et la migration de la fracture créée. Lors de la deuxième manipulation, révolution du rayon de la rupture a été suivie grâce au traitement des mesures de trente-deux inclinomètres.

Abstract

Two hydraulic fracturing experiments at high pumping rates were carried out at Tranqueville (Lorraine, France). Ground surface deformations resulting from the injections were measured using very sensitive silica based tiltmeters with a very low instrumental drift. A horizontal penny shaped crack model was used to interpret the results. Based on a probabilistic inversion of tiltmeter data it was possible to calculate the depth of the rupture as well as determine the extent of the hydraulically induced fracture. In the second experiment it was possible to follow the evolution of the crack front by inverting the measurements recorded on thirty-two tiltmeters.