Brevet FR2260688A1 — publié le 19750905

I1 est clair qutil convient ou qu'il est directement néc)essaira, pour lexploitation de nappes dteau souterraines, de gisements de pétrole, etc., de pouvoir connaître pour chacun d'eux la masse du gisement et le degré de perméabilité des couches qui sont traversées par les puits devant etre creusés. On facilite cette détermination de façon décisive, après avoir foré au moins un puits-pilote, en y introduisant les données relatives à la récupération de l'eau ou du pétrole. Il y a quelques décennies, Theis a déjà établi une équation qui indique l'abaissement dlune nappe d'eau en fonction du débit, de la distance du point d'observation à l'axe du puits, du coefficient de transmission, du coefficient d'accumulation du sol, du temps. En effectuant une recherche par analogie sur la propagation de la chaleur à travers un milieu isotrope, Theis à établi, dès l'année 1.935, l'équation précitée qui décrit le mouvement de liquides souterrains lorsqu'vils ne sont pas en état d'équilibre. L'équation prévoit l'état d'absence de recharge du réservoir ou du gisement, ce qui stabilise souvent le niveau dynamique en cours de pompage, et l'on obtient alors un état d'qui libre L' équation est la suivante du où Cette équation indique l'abaissement dynamique du niveau de la nappe d'eau (hh en mètres), en fonction du débit Q ( m3/s), de la distance (r, en metres) du point d'observation à l'axe du puits, de la durée (t en secondes) prise par l'essai, du coefficient de transmission (T, en mètres carrés par seconde) et du coefficient d'accumulation (S, sansdimensions). On ne peut effectuer de calcul direct, en utilisant une telle equation de Theis, dans la mesure où la résolution de l'in- tégrale ne donne pas une équation explicite, mais l'on peut sim- plifier l'équation pour l'analyse. Theis lui même a établi une solutton-graphique permettant d'obtenir T et S, en connaissant les valeurs des autres paramètres. On utilise plus largement l'équation logarithmique approximative de Jacob suivante, qui résulte en fait de la simple fication (qui est possible si U est supérieur ou égal à 10 2) de l'équation non explicitée indiquée ci-dessus Malgré ces simplifications visant à utiliser la formule de Theis, les résultats pouvant être obtenus ne sont pas toujours complètement satisfaisants. En fait, à cause de la perte de pression à l'intérieur du puits, à la fois positive et négative, la formule de Theis n'est valable que lorsqu'on introduit certains facteurs correctifs ; et il en va de même de l'approche logarithmique de Jacob. Selon le procédé faisant l'objet de l'invention, sur la base des données de récupération par introduction des facteurs particulièrement recherchés précités, on peut déterminer le coefficient de transmission du sol et la perte de pression dans un puits. On peut obtenir les données de récupération avec une facilité notable, nais, comme on la dit plus haut, il faut cor rigér les données, dans la mesure où elles sont modifiées par la perte de pression (sol) qui existe toujours dans un puits-pilote et dans des puits d'extraction, lorsqu'ils ne sont pas construits correctement. Le procédé et les résultats que l'on peut obtenir grâce à elles ne sont bons non seulement pour les nappes d'eau, mais également pour dautres gisements, par exemple pour des gisements de pétrole. Cependant, pour des raisons de simplicité, on se réfèrera dans la suite de la description aux nappes bateau que l'on appellera simplement "nappes aquifères" dans la suite de la description. La perte totale de pression ST est donnée (Walton,1960) par les composants hydrologiques suivantes, ou bien elle est due au puits: la perte de pression s provoquée par l'écoulement laminaire de l'eau vers le puits, à travers le sol : la perte siL due la au passage de l'eau detnappe aquifère au puits : la perte sp causée par la pénétration partiel-le du puits ; la perte sd qui est due à laNdeshydratationt dune portion de la nappe aquifère ; la perte sb due aux limitations spatiales de l'aquifère dues à de la matière imperméable.On a donc ST = s + sVi + sp + sd + sb A cause de la perte de pression appelée sWL, il se produit une variation dq la dérivée de la fonction logarithmique Y = C. log t/t o où Y.est l'abaissement et c est un coefficient qui ne permet pas le calcul du pouvoir de transmission. Par contre, en utilisant les coefficients présentés cidessus, on obtient ltéquation : Y = c.2/t0(ou 4/10 ou 8/10) . log t/t0 permettant d'effectuer le calcul du coefficient de transmission. En ce qui concerne les pertes de pression se produisant entre la nappe aquifère et le puits, comme celles qui sont dues à llobstruction provenant de la bentonite, au tassenent du sable ou à des filtres non efficaces, on démontre expérimentalement qu'il faut un coefficient égal à 4/10 pour l'abaissement et à 2/10 pour la récupération. En cas d'installation à l'intérieur du puits d'un écou liement artificiel (cxest-à-dire dans le cas d'une perte de pression négative), les coefficients à appliquer aux équations corrigées précitées se sont avérés avoir les valeurs suivantes 8/10 pour l'abaissement, et 4/X0 pour la récupération. REVENDICATIONS 1.- Procédé de détermination du coefficient de transmission d'non réservoir d'veau naturel ou d'un gisement d'hydrocarbures, etc., par les variations du niveau d'un liquide dans un puits, qui ont lieu en fonction du temps pour un débit déterminé, caractérisé par l'introduction directe dans l'approche logarithmique de Jacob de l'équation de Theis de coefficients de correction qui s'avèrent nécessaires pour des pertes'de pression positives et négatives, qui se produisent si souvent dans un puits, la valeur véritable du coefficient de transmission ne pouvant être déterminée sans ces coefficients de correction. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les coefficients de correction de l'approche logarithmique de Jacob de l'équation de déséquilibre de Theis sont les suivants en ce qui concerne les pertes positives de pression dans un puits: 4/10 pour l'abaissement et 2/10 pour la récupération et en ce qui concerne les pertes négatives de pression dans un puits, le coefficient à appliquer est de 4/10 dans le cas d'un abaissement et de 8/10 dans le cas d'une récupération.