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RECO3D : Développement d’un outil de reconnaissance des fractures sur affleurement 3D.

A venir : Petrophysics, la base de données de propriétés des matériaux

A venir : le magnétisme pour l’archéologie.

RECO3D : Développement d’un outil de reconnaissance des fractures sur affleurement 3D.

Le contexte scientifique

Les fractures représentent des discontinuités dans la roche qui peuvent être formées par de multiples processus géologiques et jouent un rôle important dans de nombreux contextes. Elles sont notamment importantes dans l’analyse de stabilité de versants ou des puits, sont les hôtes de minéralisations exploités dans le domaine minier, ou sont des vecteurs importants de circulations de fluides pour diverses applications que ce soit en géothermie où dans le domaine de l’oil&gas. C’est plus particulièrement le cas dans les réservoirs dit « non-conventionnels » où les modélisations hydrauliques et mécaniques doivent prendre en compte ces éléments pour être efficaces.

Pour caractériser et inclure les fractures dans les modèles, les analyses classiques se font à l’aide de cartes ou de comptage le long d’une ligne de mesure (appelée scan-line). Elles permettent de déterminer la répartition des fractures dans l’espace, leurs orientations, longueurs, connectivités… Plus les données récoltées sont robustes et plus les modèles intègrent de propriétés et plus la représentation de l’objet géologique sera complète et les résultats des modélisations proches de la réalité. Toutefois, deux difficultés majeures sont rencontrées quand il s’agit de transposer les propriétés mesurées à la modélisation numérique des objets :

  1. Le réseau de fractures est un objet complexe en 3D et le passage entre des mesures en cartes (2D) ou issues de scan-line (1D) n’est pas évident et nécessite d’ajouter des hypothèses et/ou des simplifications qui rendent les modèles moins précis.
  2. Les fractures sont présentes depuis l’échelle du grain de la roche jusqu’à des surfaces kilométriques qu’il n’est jamais possible d’étudier dans leur ensemble. Les fractures de longueur décamétriques à hectométriques sont d’ailleurs les plus sous échantillonnées alors qu’elles jouent un rôle de premier plan à l’échelle d’un réservoir souterrain.

Le projet RECO3D

L’objectif du projet RECO3D est de profiter de l’essor des drones & Lidar aéroportés pour caractériser les fractures avec un double objectif :

  1. La caractérisation des fractures de longueur décamétrique à hectométrique sur des plans de carrières et falaises.
  2. Poser les bases d’un outil de caractérisation des fractures en 3D, afin de réduire les incertitudes de la modélisation des réseaux de fractures.

Dans le projet, des affleurements types sont ainsi reconstruit en 3D grâce à la technique de la photogrammétrie. Sur ces données numériques un plug-in de détection automatique des plans de fractures est élaboré avec notre partenaire Tessael, afin de générer un réseau de fractures 3D. La robustesse de la détection des plans est le cœur de l’innovation et sera testée en comparant résultats avec les méthodologies d’analyse classique en carte ou par scan line directement sur le terrain.

Ce plug-in devrait ainsi permettre d’offrir une prestation de caractérisation avancée des réseaux de fractures pour les besoins des modèles numériques. Il est également un premier jalon R&D qui permettra de travailler à la réduction des incertitudes sur la caractérisation des réseaux de fractures et l’intégration dans les modeler existants.

Ce projet est soutenu par BPI France du printemps 2021 au printemps 2022.

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