Avec la démocratisation des reconstitutions 3D d’affleurements à l’aide des technologies LiDAR et de photogrammétrie, en particulier embarquée par des drones, il est possible d’innover dans la caractérisation des objets géologiques. Pour les réservoirs fracturés, ENEREX développe une solution de reconnaissance automatique des fractures sur nuage de points 3D. Cette solution permet d’échantillonner plus rapidement et de manière plus complète que les méthodologies classiques (profils 1D, cartes) les propriétés des réseaux de fractures pour simuler les écoulements ou les propriétés géomécaniques du milieu.
Cas d’étude sur la diorite d’Enval (Massif central)
La diorite d’Enval est une roche du Massif central, un analogue réservoir type de projets de géothermie dans les bassins sédimentaires qui visent des zones de failles dans le socle Hercynien. Elle est située proche de l’intersection entre une faille normale majeure et une faille décrochante héritée. Le réseau de fractures de ce type de roche est le vecteur premier des circulations de fluides ciblées par ce type de projet, mais il est mal caractérisé avant les forages d’explorations. L’étude d’analogues sur le terrain permet ainsi la réalisation de modèles numériques de ce réseau pour en déduire le potentiel géothermique, à condition que les fractures soient correctement échantillonnées. C’est à cette étape que la technologie RECO3D intervient.
exemple d’étude
sur la diorite d’Enval
La méthodologie classique d’échantillonnage des fractures sur affleurements est la réalisation de profil 1D où les positions, orientations, ouvertures et longueurs des fractures sont mesurées à la main par les géologues. Ces techniques sont fastidieuses sur le terrain, et souvent limitées par les conditions d’affleurements, alors qu’il est nécessaire d’échantillonner au moins 200 fractures par site pour une bonne représentativité statistique. Ces analyses sont également limitées par l’accessibilité des personnes sur de nombreux objets géologiques à caractériser (remblais, falaises, …).
Grâce à RECO3D, le temps d’acquisition de terrain est réduit à l’acquisition des données 3D par LiDAR ou par drone. Sur le site d’Enval, la réalisation du modèle 3D n’a nécessité qu’une heure sur place pour la caractérisation de 17 m d’affleurement. Le modèle réalisé est composé de 3.15 M de points pour une résolution moyenne de 3 points/cm2 de roche. Avec notre solution RECO3D, il a été possible en quelques clics d’extraire les informations essentielles de l’ensemble des fractures. L’outil utilise la technologie innovante développée par la start-up partenaire Tessael pour réaliser une surface tétraédrique à partir du nuage de points 3D.
À partir de critères de rugosité de surfaces entrés par l’utilisateur, les plans de fractures sont automatiquement reconstruits et leur propriétés recalculées. Pour Enval, cela a représenté 1591 fractures d’une longueur de 0.1 à 3.5 m, là où la caractérisation classique par profil 1D a permis d’échantillonner 238 fractures pour 3 agents sur une demi-journée de mesure. Les propriétés statistiques établies à partir des données issues de RECO3D sont ainsi bien plus robustes, et plus représentatives du réseau de fractures présentes dans le massif rocheux.
Cet outil peut désormais être utilisé dans les études géologiques où la caractérisation de la fracturation de la roche est nécessaire. N’hésitez pas à nous contacter pour de plus amples informations.
Le développement de cet outil a bénéficié d’un financement BPI France, en collaboration avec la start-up Tessael, spécialisée en modélisation numérique des objets géologiques. Il s’agit d’une première étape, vers la réalisation d’un outil complet de modélisation explicite des réseaux de fractures et de la caractérisation des propriétés d’écoulement et géomécanique de ce type d’objet.
