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Rev. Fr. Geotech.
Numéro 169, 2021
Hommage à Pierre Habib et Pierre Duffaut
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Numéro d'article | 4 | |
Nombre de pages | 8 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/geotech/2021023 | |
Publié en ligne | 15 octobre 2021 |
Article de recherche / Research Article
Écouter les cavernes souterraines. Hommage à Pierre Habib
Listening to salt caverns. A tribute to Pierre Habib
LMS, École Polytechnique,
Palaiseau, France
* Auteur de correspondance : pierre.berest@polytechnique.edu
On présente un ensemble de mesures d’oscillations de la pression effectuées en tête de puits de cavités salines. Ces cavités sont caractérisées par un grand volume (V = 104 à 106 m3), une profondeur kilométrique (h = 250 m à 2000 m) et un petit diamètre (quelques décimètres) du puits métallique cimenté aux terrains qui en permet l’accès. Ce dernier est donc, à l’échelle de la cavité, un mince et très long capillaire ; il permet l’apparition et la mesure de phénomènes vibratoires à diverses échelles. Le premier phénomène mesuré est le fonctionnement de la caverne en résonateur de Helmholtz. L’essai, effectué sur une petite cavité de Storengy en 1982, a été conduit par Pierre Habib qui avait contribué de très près à sa préparation. Le succès de cet essai a conduit à s’intéresser à beaucoup d’autres phénomènes : les ondes stationnaires dans le puits lui-même, qui permettent de mesurer la longueur d’un tube cassé ; les ondes de beaucoup plus longue durée, dont les marées terrestres et les ondes internes ; l’évolution d’une fracture hydraulique ; la chute de blocs se détachant des parois d’une cavité ; les ondes anharmoniques engendrées par la présence d’une petite quantité de gaz piégée en tête de puits
Abstract
Measurements of pressure oscillations recorded at the wellhead of salt caverns are presented. These caverns are characterized by a large volume (V = 104 to 106 m3), a depth of 250 to 2000 m and a small diameter (a few decimeters, 7” to 13”) of the cased and cemented access-well. At cavern scale, the access well is a thin and very long capillary; it allows the onset of vibratory phenomena of many various periods. A salt cavern, when opened at ground level, behaves as an Helmholtz’s resonator. This phenomenon was recorded first in 1982. Measurements were performed by Pierre Habib who had taken a decisive part in the conception and preparation of the test. This test was successful and led to the analysis of many other vibratory phenomena: stationary waves in the well, which allow computing the length of a broken tube; long period waves generated by Earth tides and internal waves in the cavern; changes in the period of stationary waves during hydraulic fracturing; detection of blocks falling from the cavern walls; measurement of non-sinusoidal vibrations resulting from the presence of a small amount of gas trapped in the wellhead.
Mots clés : cavités salines / oscillations de la pression en tête de puits / résonateur de Helmholtz / marées terrestres / ondes anharmoniques
Key words: salt caverns / pressure oscillations at the wellhead / Helmholtz’s resonator / earth tides / anharmonic waves
© CFMS-CFGI-CFMR-CFG, 2021
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