Progrès récents de la connaissance du comportement mécanique des cavités salines

Recent Progress in Understanding the Mechanical Behavior of Salt Cavities

Gaz de France

Résumé

La diminution de volume des cavités salines exploitées à Tersanne depuis quinze ans a conduit le Gaz de France à développer des études sur la rhéologie du sel en collaboration avec des laboratoires universitaires. Ces études ont abouti à la mise au point d'un modèle rhéologique rendant compte des observations effectuées in situ. Simultanément ont été développés, en collaboration avec l'École Nationale Supérieure des Mines de Paris, des modèles numériques qui permettent d'effectuer des simulations du comportement mécanique des cavités. Le plus performant de ces modèles est le code VIPLEF. Validé par une confrontation avec des solutions analytiques et la simulation d'un cas réel (cavité TE O2 de Tersanne), ce programme a permis d'étudier l'influence de la forme d'une cavité sur sa perte de volume et d'ébaucher un critère de choix de forme optimale . Les récentes études ont également permis de mettre en évidence les paramètres qui concourent à la remontée du fond des cavités (gravité, gradient géothermique, stratigraphie, forme de la cavité, etc. ), grâce à l'utilisation de ce modèle. De nombreuses intuitions de physiciens ont pu être ainsi confirmées et approfondies par le calcul numérique.

Abstract

The reduction in the geometric volume of the salt cavities used for gas storage at Tersanne, France, for 15 years led Gaz de France to undertake research on the rheology of salt in cooperation with university laboratories. This research led to the development of a rheological model describing in situ observations. At the same time, in collaboration with the Ecole Nationale Supérieure des Mines in Paris, numerical models were developed for simulating the mechanical behavior of cavities. The most effective such model is the VIPLEF code. Checked by comparison with analytical solutions and by simulation of an actual case (TE O2 cavity at Tersanne), this program was used to study the influence of the shape of a cavity on its loss of volume and to sketch out a criterion for choosing the optimum shape . Recent research also revealed parameters (gravity, geothermal gradient, stratigraphy, cavity shape, etc. ) concerning the rising of the bottom of cavities as determined by the model. Many intuitions by physicists have thus been confirmed and investigated more thoroughly by numerical computing.