Mechanical Behaviour of a Porous Chalk and Water/Chalk Interaction. Part I: Experimental Study

Comportement mécanique d'une craie poreuse et effets de l'interaction eau/craie. Première partie : Résultats expérimentaux

USTL-EUDIL

Abstract

This paper is the first part of a general work on the mechanical behaviour of a porous chalk and the effect of saturating fluid. It presents an experimental investigation of the behaviour of a porous chalk by taking into account the effects of saturating fluid. Two representative fluids are concerned: a wetting fluid (water) and a non-wetting fluid (oil). The laboratory-testing program includes two topics. At first, conventional hydrostatic and triaxial compression tests are carried out on samples, which are respectively saturated with water and oil. The sensitivity of chalk behaviour to saturating fluid is clearly shown. Secondly, specific water injection tests are conducted in which water is injected in chalk samples initially saturated by oil, under different hydrostatic and deviatoric stress conditions. A water induced plastic deformation is observed.

Résumé

Cet article constitue le premier volet d'une étude complète du comportement mécanique d'une craie poreuse et des effets du fluide saturant sur celui-ci. Une campagne expérimentale visant à caractériser le comportement d'une craie poreuse en fonction du fluide saturant a été réalisée. Deux fluides ont été utilisés : l'un mouillant (eau) et l'autre non mouillant (huile) vis-à-vis de la craie. Cette campagne expérimentale est scindée en deux parties. La première partie consiste à réaliser des essais classiques de type compression hydrostatique et triaxiale sur des échantillons saturés à l'eau et à l'huile. L'influence du comportement de la craie en fonction du fluide saturant est clairement mise en évidence. La seconde partie consiste à effectuer des essais originaux, où de l'eau est injectée dans des échantillons initialement saturés en huile, sous divers états de contraintes hydrostatiques et déviatoriques. Une déformation plastique induite par l'eau est clairement mise en évidence.